温度变送器作为工业过程控制中的关键仪表，其测量的准确性直接关系到生产安全、产品质量和能源效率。标定，即校准，是确保其输出信号（如4-20mA或数字信号）与真实温度值之间建立精确、可靠对应关系的关键过程。本文将系统阐述温度变送器的标定方法、步骤及注意事项。
一、 标定原理
温度变送器的标定本质上是建立其输入（温度）与输出（电流/电压/数字值）之间的标准函数关系。标定时，通过标准仪器（如高精度温度校准仪、标准铂电阻温度计、恒温槽）提供一系列已知的、精确的温度输入（标准值），然后读取变送器的对应输出值（实测值），通过调整变送器内部的参数（如零点、量程），使其输出值与标准值之间的误差在允许范围内。
二、 标定前的准备
- 设备准备：
- 标准器：高精度温度校准仪（干体炉或液体恒温槽），其不确定度应优于被标变送器允许误差的1/3至1/4。
- 测量仪表：高精度数字万用表（用于测量电流/电压输出）。
- 连接线：标准连接导线。
- 被标变送器：确认其型号、量程范围、输出信号类型及供电要求。
- 环境准备：在无强电磁干扰、温度相对稳定的室内进行。
- 安全准备：遵守电气安全规程，必要时断电操作。
三、 标定方法（以常用的两点法为例）
两点法是最常用的标定方法，通过调整“零点”（对应量程下限）和“满量程”（对应量程上限）来完成。
具体步骤：
1. 连接系统：将温度变送器的温度传感器（如Pt100热电阻）插入温度校准仪的高精度插孔中。将变送器的输出回路串联接入数字万用表的电流测量档（若为电压输出则并联）。确保变送器正常供电（通常为24V DC）。
- 设置下限点（零点标定）：
- 在温度校准仪上设定温度为变送器量程的下限值（如0°C）。
- 等待温度校准仪和变送器输出充分稳定（通常需要10-15分钟，取决于设备性能）。
- 读取数字万用表显示的电流值。理想状态下，对应0°C应输出4mA。
- 调整：如果实测值（如3.95mA）与理论值（4.00mA）存在偏差，则通过变送器的调零电位器（或使用手操器/软件进入参数设置菜单调整“零点”参数），使输出精确达到4.00mA。
- 设置上限点（量程标定/满度标定）：
- 将温度校准仪设定为变送器量程的上限值（如100°C）。
- 再次等待系统稳定。
- 读取电流值。理想状态下，对应100°C应输出20mA。
- 调整：如果实测值（如19.90mA）存在偏差，则通过变送器的量程电位器（或调整“满量程”参数），使输出精确达到20.00mA。
- 复验与多点校验：
- 完成零点和满度调整后，需重新回到下限温度点（0°C）和上限温度点（100°C）进行复验，观察输出是否准确。由于零点和量程调整可能相互影响，有时需要反复微调一至两次。
- 为确保全量程线性度，建议在量程的25%、50%、75%等中间温度点进行校验（不调整，仅记录误差），确认其误差是否符合变送器的精度等级要求（如±0.2%）。
- 记录与贴标：
- 详细记录所有标准温度点、理论输出值、实际输出值、误差及调整过程。
- 若所有点的误差均在允许范围内，标定合格。在变送器上粘贴校准状态标签，注明日期、有效期及操作人员。
四、 智能温度变送器的标定
对于带HART、Profibus PA、FF等协议的智能变送器，标定过程更为灵活高效：
- 使用手操器或配置软件：通过通信协议连接变送器。
- 执行“传感器微调”：此功能允许直接输入标准器提供的标准温度值，变送器内部处理器会自动修正其传感器模块的测量曲线，无需手动调整电位器。
- 执行“输出微调”：类似两点法，对电流输出回路进行校准。
- 优势：可进行多点标定，修正非线性误差，且参数可存储和追溯。
五、 注意事项
- 标准器溯源：所有使用的标准仪器必须定期送往上一级计量机构检定，确保其量值可追溯至国家或国际标准。
- 热平衡：务必给予足够的稳定时间，确保传感器感温部分与校准仪温场充分热平衡，这是减少标定误差的关键。
- 引线电阻：对于电阻型温度传感器（如Pt100），在连接时要考虑引线电阻的影响，尤其是长距离时，应采用三线制或四线制接法以消除误差。
- 环境条件：避免在温度波动大、有振动或强电磁场的环境中标定。
- 遵循规范：严格执行国家计量检定规程（如JJG 229-2010《工业铂、铜热电阻检定规程》）或企业内部校准程序。
****，温度变送器的标定是一项严谨的计量工作，其核心在于使用更高精度的标准，通过规范的步骤，对变送器的测量偏差进行检测与修正。定期、规范的标定是保证温度测量系统长期可靠、准确运行的基石。对于关键工艺点，建议制定严格的标定周期计划并严格执行。
