2024年4月25日发(作者：)

龙源期刊网

论温控仪表现场计量时的误差来源及其解决

办法

作者：杨敏

来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2012年第03期

摘要：现场计量温控仪表方式是目前工业生产中最常用的温度测量控制方式，它的优点是

不需要拆卸探头、操作简单、计量所需时间短等。温控仪表现场计量时的误差即温控仪表显示

的数值与待校点温度值之间的差额。出现这种误差的原因有：温度校验仪的因素、信号线的因

素、补偿温度不同、仪表选型不当、温度设定值不合理、温度传感器（即热电偶）因素、外界

干扰等。其中，温度校验仪引起的误差可以忽略不计，而其他引起误差的原因都可以在通过一

些办法来减小或消除，这些方法主要包括：合理选择信号线、补偿温度替换、仪表的合理选

择、温度设定值的准确设定温度传感器（即热电偶）经常测量固定温度点时减少误差的方法、

定期检定温控仪表。

关键词：温控仪表现场计量误差解决方法

1 温控仪表及计量方法

温度是工业生产中重要的工艺参数之一，温控仪表广泛应用于造纸、塑料制品、冶金、化

工、食品加工、线缆等工业生产中，在设备加热系统中，温控仪表起到了至关重要的作用，它

可以对设备加热系统进行温度控制，正确执行工艺参数。

一般，温控仪表采用的原理是温度补偿原理，按测温方式的不同，温控仪表可以分为接触

式和非接触式两种；按控制方式的不同，可分为动圈式温控仪表和数显温控仪表。接触式仪表

可靠、测量精度高，但是其相对较简单，不能测量高温，并且会出现测温延迟现象；非接触式

温控仪表主要通过热辐射原理测量温度，其特点是测温范围广、反应速度快，但是相对测量误

差较大。

温控仪表与热电偶（或热电阻）组成的温度测量控制系统的计量方式主要有六种：现场计

量温控仪表、现场整体计量温度测量控制系统、实验室计量温控仪表、实验室计量温控仪表探

头、现场计量温控仪表和实验室计量温度探头、实验室计量温控仪表和实验室计量温度探头。

与实际情况最相符的是第二种——现场整体计量温度测量控制系统，但是由于这种计量方式需

要的成本高、需要满足的条件多，而第一种现场计量温控仪表不需要拆卸探头、操作简单、计

量所需时间短，所以现场计量温控仪表得到了广泛应用。

2 温控仪表现场计量时的误差来源

龙源期刊网

温控仪表在现场测量时，主要采用标称电量法。温控仪表现场计量时的误差即温控仪表显

示的数值与待校点温度值之间的差额。出现这种误差的原因有：温度校验仪的因素、信号线的

因素、补偿温度不同、仪表选型不当、温度设定值不合理、温度传感器（即热电偶）因素、外

界干扰等。

温度校验仪的因素。温度校验仪的计量标准虽然要高于普通标准，但是还是会存在一定的

误差，但是这种误差极小，几乎可以忽略不计。

信号线的因素。信号线因素是指由于信号线自身的电阻能够产生分压，从而造成计量误差

的现象。这种误差的测量可以通过两个公式一张分度表计算。首先是I=U标/（R信+R温），

其中I表示闭合电路的电流，U标表示温度校验仪输出的标称电压，R信表示信号线的电阻，

R温表示温控仪表的输入电阻。第二个公式是U温=R温×I，其中，U温为经过信号线的分

压。根据这两个公式计算出U温后，对照分度表，得出误差值。

补偿温度不同。补偿温度不同是指由于温控仪表中温度补偿器（或温度补偿电路）与温度

校验器中温度补偿器的补偿温度不同所产生的误差。在现场计量过程中，热电偶的测量端一般

都放置在待测环境中，其接触的温度为待测环境的温度。而参考端却多采用室内温度。

仪表选型不当。在选择仪表时，如果仪表的型号不符合要求或者仪表精度不满足要求，都

会造成现场测量时的误差。

温度设定值不合理。温度设定值不合理会直接影响工艺参数的执行，造成误差。

温度传感器（即热电偶）因素。热电偶具有测量精度较高、测量范围较广、构造简单、使

用方便等优点，但是在使用过程中，热电偶仍会产生一些误差，这些误差主要来源于其补偿导

线安装不当，接反补偿导线的正负极；热电偶拆卸和安装过程中触碰偶丝或补偿导线，或者由

于潮湿等原因，使得导线局部短路；热电偶的分度号选择不正确；热电偶没有及时清洁，有落

灰等现象；热电偶感应电压与信号线屏蔽地，使得信号受干扰。

外界干扰。有时由于温控仪表自身抗干扰能力降低或者是外界电场电磁场等的干扰，造成

温控仪表现场计量时的误差。

3 温控仪表现场计量时误差的解决方法

在上述温控仪表现场计量误差来源中，因温度校验仪产生的误差可以忽略不计，而其他的

误差来源是可以通过一些方法来解决，这些方法主要包括：合理选择信号线、补偿温度替换、

仪表的合理选择、温度设定值的准确设定温度传感器（即热电偶）经常测量固定温度点时减少

误差的方法、定期检定温控仪表等。

合理选择信号线。根据公式I=U标/（R信+R温）、U温=R温×I以及分度表，我们可以得

知，如果要把误差控制在一定范围之内，只需要信号线的电阻值满足一定条件即可。

龙源期刊网

补偿温度替换。我们可以用温控仪表温度补偿元件补偿的电压值代替由分度表查得温度校

验仪所处环境温度对应的电压值来减少误差。

仪表的合理选择。在选择温控仪表过程中，应选择精度等级、测量范围等满足测量要求的

仪表，在选择仪表过程中，主要考虑：温控仪表的精度等级、稳定程度、灵敏度、分辨率；温

控仪表的操作方法、自动化程度；温控仪表的抗干扰能力；温度仪表的温控范围等。温控仪表

的上述规格应与测量对象的情况相符合。

温度设定值的准确设定。应认真按照工艺参数，设定好温度设定值。

温度传感器（即热电偶）经常测量固定温度点时减少误差的方法。如果温度传感器（即热

电偶）经常测量固定温度点，那么可以在热电偶测量端处于这一固定温度点时，将热电偶的接

线盒拆开，使用标准毫伏表测量热电偶的温差热电势，再使用标准温度计测量热电偶接线盒周

围环境的温度，用分度表查出该温度下的温差热电势，把热电偶与该温度下的温差热电势相

加，用分度表查出相应温度，然后查看温控仪表的显示温度，两者之差可以通过对温控仪表定

位器的调节（或者对温控仪表修正参数的修改）来消除。

定期检定温控仪表。应该定期对现场使用的温控仪表进行校验或者定期到计量部门检定温

控仪表。这主要是消除由于温控仪表本身不合格造成的误差。

其他方法。加强操作规范的培训，按照流程正确操作，消除因为操作不规范引起的误差。

尽量消除一些外界的干扰，如采用屏蔽线接地等。

4 结语

温控仪表现场计量的误差来源有很多种，如：温度校验仪的因素、信号线的因素、补偿温

度不同、仪表选型不当、温度设定值不合理、温度传感器（即热电偶）因素、外界干扰等。而

温控仪表现场计量误差的存在会影响工艺参数的执行，从事影响工业生产的产品质量等，所以

在现场计量时，我们应该采取一些方法，尽量减少温控误差，使温控仪表现场计量最大化地为

生产或实验服务。

参考文献：

[1]陈涛.温控仪表的偏差原因分析[J].科技信息，2010，5:87.

[2]梁满兵.温控仪表现场计量时的误差分析[J].广州化工，2009，7：127-129.

[3]管保光.温控仪表在使用中应注意的问题[J].中国计量，2004，6:58.

[4]管保光.测温控控制仪表控温偏差原因浅析与对策[J].计量与测试技术，2005，2:19.

龙源期刊网