探究温度数据采集仪的校准方法

探究温度数据采集仪的校准方法

孔祥骏

中航长城计量测试（南京）有限公司

摘要：温度数据采集仪作为当前社会性能先进的温度测量仪器已被逐渐应用于各行业领域中，但在实际应用中仍会出现一些误差，由此可知校准工作是非常重要的，相关人员应结合标准与实际合理选用措施提高采集仪校准质量。

关键词：温度数据采集仪；校准条件；校准方法

一、相关概述

在各行业领域中，温度数据采集仪是一种先进、新型的温度测量仪表，可直接安装在被测环境中进行温度测量与数据采集。其工作原理在于能自动采集、智能记录、准确处理温度信号，并在电子存储器设备中进行数据存储管理，以无线信息传输与接口电缆形式实现数据传输，并依照相关协议与各终端如电脑、手机软件、PC断等完成通讯过程并实施温度信号的远程监控，进行相关测量数据的实时统计，并通过直观清晰的各类图形进行显示与存储的。

温度数据采集仪是一种先进的温度测量设备，被不断推广并应用于多个行业领域，如医疗行业、食品行业、工业产业以及制药行业等。其中以医疗行业为例，温度数据采集仪主要被应用工艺验证环节、冷链运输环节、杀毒灭菌环节以及环境监测环节等，该仪器的应用可协助管理人员加强对医药储存温度的有效监控，确保对医疗环境相关病菌、病毒的灭杀效果等。随着医疗行业的快速发展以及社会各界对医疗事业的关注重视，对温度数据采集仪提出了更高要求，如非常高的准确度以及科学的误差允许范围。由此可知温度数据采集仪的校准工作是至关重要的。

二、确保温度数据采集仪准确度的校准条件

良好的校准条件可为温度数据采集仪的精确校准与准确测量提供有利保障

首先，应严格依照相关标准维护校准的环境条件，第一，环境温度应以及不同类型的温度数据采集仪维持在相关标准范围内，如（20±5）℃；第二，其温度数据采集在校准时应确保相对湿度不高于85%；第三，电测设备对校准环境有其他条件需求应严格已依照其要求要求满足其规范标准，同时还应考虑其中的不确定度。

其次，温度数据采集仪的校准工作需具备符合相关要求的供电电源，如供电电源的实际电压与额定电压的应确保在±1%的误差范围内；测量电源的频率变化与额定频率的误差范围也应控制在±1%内；谐波失真需控制在±5%；利用电池提供电源的温度数据采集仪应确保其电压满足相关工作标准；恒温设备应符合正常工作需求等。通过确保供电性能的稳定性与规范性保障其校准质量。

最后，在利用温度数据采集仪开展校准工作时，还应确保其测量标准与相关设备符合标准技术要求，从而增强校准的可信性与准确度。如从测量标准层面出发，相关人员应注重两种测量设备，其一为标准铂电阻温度计，技术要求为二等以上，一般与相对误差在3×10-5要求内的电测设备配套使用；其二为标准水银温度计，需确保其不确定度满足U=（40~60）mk，其中k=2；从恒温设备角度分析，需为温度数据采集仪的校准工作提供稳定的温度源，对此可结合实际情况合理选用符合相关技术指标的恒温设备，如温度范围在-80℃~+550℃、均匀性低于0.01℃且波动度低于0.02℃/10min的恒温槽；或选用温度范围在-50℃~+150℃、均匀性低于0.05℃且波动度低于0.02℃/10min的专用恒温箱等；另外还应确保其他设备符合相关技术要求，如计时器；读数望远镜；接口线缆等设备，从而且温度数据采集仪的准确校准提供稳定的测量保准与设备保障。

三、注重校准前的检查工作

我国曾在2012年明确发布与温度数据采集仪相关的校准规范，其明确提出应重校准项目及测量各类误差并进行调整，同时还需强调校准前的各项检查工作。

第一，记录间隔检查

在记录间隔检查工作中，应检测其温度数据采集仪与PC断的连接情况，并检查其记录间隔的连续可调状态。

第二，发送间隔检查

以无线通讯式温度数据采集仪为例，其发送间隔检测工作需严格依照操作标准与说明要求，检测其PC端是否已合理安装信号接受装置，同时还需检验其能否正常运行或发送间隔是否具备连续可调特点。

第三，启停方法检查

相关检测校准人员可以依据实际校准需求检测启停方法是否满足实际要求，并以此为依据设定恰当的启停方式，以启动方式为例合理选定立即启动启动、手动启动、延时启动或定时启动等；以停止方式为例科学选定先进先出、按次数停止、存满停止以及手动停止等方法。

第四，超温报警检查

检测技术人员应严格依照设备说明书设定符合校准需求的超温报警温度，确保温度数据采集仪或传感器设备的放置情况，以超温报警温度上限适当调整恒温设备温度，确保其高于报警上限温度且地域报警下限温度。同时还可与测量误差的校准工作一同进行。

第五，外观检查。在应用温度数据采集仪开展校准工作前应注重对外观显示的检查工作，熟悉采集仪及其相关设备软件的使用操作如报警方式、供电方式、启停方式、数据记录间隔操作等。如在实际校准工作中部分采集仪受检测设计的连续性需求，不能实施关机操作，应通过切断电源的形式操作开关机；检测具备本地数字现实类型采集仪的呈现情况，确保其显示的清晰性与规范性；检测预警设置是否正常并依据相关要求与实际情况进行合理调整，确保其报警限值符合标准范围，检测密封防水性的温度数据采集仪是否密封完好无破损，从而确保其在校准工作中正常使用

[1]。

四、探究温度数据采集仪的校准方法

（一）实施参数校准

在应用温度数据采集仪进行校准时，可通过校准参数误差提高其校准质量。

第一，校准其参数设置。校准技术人员应严格依照相关校准规范与采集仪的操作说明准确连接PC端，并依据实际测量需求合理设置并准确调整其各项必要运行参数，如超温报警温度值、数据采样、发送、记录的时间间隔数值等。

第二，应强调时钟的合理调整，校准人员应依据不同时钟性能的采集仪合理开展时钟调整工作，如若采集仪时钟可调，则可以标准计时器为依据，参照其时间值科学调整时钟值并实现两者的一致性；若采集仪时钟不可调，应同时记录两种时间值，即采集仪显示的时间值与时钟值。若采集仪时钟具备可置零功能，应在置零操作的同时，快速启动标准计时器。另外还可利用时钟误差开展校准工作，依据相关规范调整时钟，同时启动并停止计时器与采集仪，读取两个设备的具体数值，计算其时钟误差并以此依据实施校准工作[2]。

第三，应通过供电电压的检验支持校准工作，准确记录标准计时内电压的动态变化，并合理控制在标准工作范围内，若低于正常标准则应及时稳定供电电源或更换供电电池。

（三）合理选择校准点

温度数据采集仪校准点的选择在实际校准工作中是非常重要的，应在整体测量范围中均匀分布校准点，国家校准规范要求校准点应包括将上、下限制及零点包括在内，同时还应不少于5个校准点。另外若存在特殊要求的应严格依照要求合理选择多个校准点。需注意的通过校准点的选择可直接用于检测报警功能。

（四）多次测量校准

在温度数据采集仪校准工作中应强调多次测量校准，从而确保其准确性并有效降低其实际误差。针对带本地数字显示屏的温度数据采集仪，应在其各个温度点上多数读取测量数据，其读取次数不低于4次，并进行对比与校准；针对无线信号传输式的温度数据采集仪，在正常连接通讯设备后可依次读取并获得测量标准与PC端显示值。另外测量校准人员可依照校准-被校-被校-校准的工作流程依次读取并记录测量标准、PC端显示值，并以此为基础针对各温度点开展两轮测量记录，从而进行对比与校准，合理降低示值误差。

五、结论

综上所述，在应用温度数据采集仪的过程中应注重其校准工作，以国家相关规范为标准，以实际情况为基础，合理采用措施与校准方法提高采集仪的校准质量，从而为其测量工作的准确性提供有利保障。

参考文献：

[1] 王舒卉,茅晓晨. 温度数据采集仪校准程控系统设计[J]. 数码设计（上）,2021,10(1):289.

[2] 胡健,徐标. 温度数据采集仪校准若干问题探讨[J]. 电子质量,2020(1):59-61.