一开始，将传感器与准确的参考传感器进行比较来校准温度似乎相当简单。但仔细检查后，有很多事情可能会出错。这可能会导致错误的结果，从而影响你的校准工作，甚至影响你的生产。本文为您提供了所需的洞察力，以避免最基本的问题，相关的大部分挑战，本文为您提供了所需的洞察力。凭借目前的技术，干井是非常先进的，可以胜过大多数其他替代品，前提它们是按照最佳实践操作。
干井是一种能长期提供恒定稳定温度的电子设备。该设计包括电子控制器、用于校准区工作的加热/冷却井和可拆卸插件。插件有适当的孔/钻孔插入被测传感器。干井配有内部测量电路，校准后可作为参考单元。或者，部参考温度传感器插入其中一个孔中，将干井变成散热器。因为公差必须非常严格(传感器/插件的直径测量值为 /- 0.1 mm），需要几种不同的插件来保证传感器和插件之间的低热阻和正确接触。这些插件应具有适当尺寸的孔，以完美匹配传感器和参考仪器。如果这些孔的直径不匹配，传感器可能会变慢或无法达到所需的温度。
这张图显示了干井的基本设计。| 1被测传感器 | 2.固体金属块(干井)| 3.被测传感器的可互换插件 | 4.内部RTD参考传感器 | 5.加热元件 | 6.冷却风扇
使用干井的主要优点是：
? 携带和运输方便
? 无液体溢出
? 校准的温度传感器无污染
? 快速变温-快速操作
? 专为长/直传感器设计
使用干井的缺点是：
? 精度/稳定性低于油槽
? 传感器很难校准短而奇怪的形状
温度源可靠
良好的温度均匀性和稳定性对干井至关重要，因为测量传感器可能有不同的测量区域。为了解决上述热问题，双区域设计的加热井将是消除测量传感器绝缘需求的最佳步骤，使校准所有类型的直接传感器成为可能。
? 井下均匀性水平接近实验室油箱，并控制校准温度。
? 通过补偿井顶与被测传感器之间的热之间的热损失，保证良好的均匀性和独立于负载。
校准短传感器
在加工厂，根据个别公司的需要设计几种不同的传感器是很常见的。特别是在生命科学和食品/饮料行业。然而，这些传感器可能很短，形状奇怪，使校准困难。根据一般经验，传感器必须完全浸入校准设备中，直径至少为传感器直径的15倍，才能被视为准确。因此，传感器的活动部分需要处于温度均匀区。由于传感器完全浸泡在轴向泵送的液体中，因此使用油槽是解决这一问题的一种方法。
然而，答案是不会被油渣污染传感器的纯校准。在某些情况下，特殊插件甚至可以用来减少或消除温度消散。
通过双区技术补偿干井中热负荷产生的热梯度。这意味着校准器可以感知和控制散热，并允许通过简单地改进参考探头来校准短传感器。
使用插件
使用干井时出现问题的一个常见原因是不能满足温度规格。这通常是由于操作员没有使用正确的插入管造成的，这将浪费大量时间。因此，必须遵循用户手册和其他文件中规定的标准。
使用插件的注意事项：
- 总是用插件拆卸工具取出插件
- 确保在校准完成后取出插件，因为如果留在井中可能难以取出
- 采取足够的预防措施，使用适当的保护设备取出热或冷的插件
- 插入前确保插件和传感器干净，无灰尘和颗粒。不这样做可能会导致插件卡住，因为它们的设计完美匹配，以最大限度地提高导热性
- 井和插件上的污垢和灰尘应定期用布或清洁剂清洁
始终使用正确的插件
一直建议使用干井制造商提供的插件，因为它们具有所需的规格，可以实现最佳性能。这可以避免浪费时间的问题和情况。
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不要强行将插件或其他设备放入井中
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切勿让异物或材料进入井内
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不要使用其他液体来优化性能，因为它可能会导致泄漏和部件损坏
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除非制造商另有规定，否则不要使用与井体不同的金属制成的插管，因为其膨胀和收缩程度可能不同
使用为其他干井设计的插件
即使一些从其他干井中取出的插件可能有正确的直径，它们的长度也可能不正确。这里的例子表明，由于热量会从井的顶部泄漏，过长的管道会大大改变温度的均匀性。
使用太小的插件
由于管道周围的空气具有绝缘效果，直径过小的插入管会导致井与管之间的热传导不足。这导致温度不稳定，无法达到预期值。
使用由错误材料制成的插件
即使插件有正确的长度和尺寸，其组成的材料也可能对过程产生关键影响。例如，如果指定使用铝插件，由黄铜或其他材料制成的插件可能会因导电性不同而出现问题或不准确的结果。
使用传感器孔太短的插件
制作定制插件时，一个常见的错误是孔太短。当使用此插件时，温度梯度可能会受到影响，因为井底可能已经校准了干井。
在没有绝缘塞的情况下使用插入物
设计有主动冷却设施的干井将配备密封井的绝缘塞。配备绝缘塞的干井需要正常运行，因为默认情况下已校准。如果不使用塞子，会导致大量热量从井中逃逸，从而达到所需温度。
干井设计
原则上，正确测量干井温度的方法有两种：
? 内置控制器传感器用作内部参考传感器，可将干井转换为自己的参考仪器
? 插件安装的外部参考传感器(如ETS），从而将干井转化为散热器
这两种方法分别代表不确定性的各种影响：
使用内部参考传感器校准
默认情况下，内部参考传感器放置在干井中。测量装置通常放置在井底附近，围绕插件。由于其定位，内部参考传感器不会测量被测传感器所在插件的内部温度，而是测量周围区域的温度。由于插件与干井之间的热阻，温度测量不太准确。由于插件为温度的变化而恶化，因为插件的温度通常比干井其他部分慢。如果校准过快，不等待适当的稳定时间，可能会导致有害错误。此外，重新校准内部参考传感器也是一个麻烦的问题，因为只有干井制造商才能进行这种校准。
使用外部参考传感器校准
与内部参考传感器不同，外部参考传感器与被测传感器直接放置在插件中。因此，温度测量更准确。为了具有与校准传感器相同的热特性，参考传感器应具有相同的尺寸和导热性，以准确跟踪温度的变化。然而，这种情况很少发生，因此必须考虑延长保留时间（停留时间）。使用外部参考传感器(如内部参考传感器)ETS）最好的因素之一是结果更准确，不确定性更小。在提高精确度的基础上，外部选项还提供了发生错误时的可靠性和独立性——因为无需检查整个干井单元即可检查外部参考传感器。
负载干井
只要环境温度与干井温度不同，就几乎不可能避免热量通过传感器传。这种现象称为干式传导。同一插件中的传感器越多，温度就越泄漏——这也适用于更厚的传感器。此外，环境与插件之间的温差越大，泄漏就越多。在实践中，这意味着干井的温度越高，泄漏就越多。这使得靠近顶部的插件比底部的插件更容易冷却，从而产生温度梯度。为了避免这种情况，负载效应可以通过使用两个或两个以上的加热/冷却区来减少或几乎消除。对于内部参考传感器，负载效应通常更严重，因为参考传感器放置在底部附近，测量井周围的温度，而不是插件内部的温度，导致负载效应无法识别补偿。因此，在使用外部参考传感器时，负载效应引起的误差要小得多，因此不确定性要好得多。
实现温度均匀性
插件垂直方向（长度）上的温差称为轴向均匀性。干井底部的温度与顶部的温度相当常见。这主要是因为顶部的温度泄漏到周围。
传感器中的实际测量元件，即热电阻Pt100或1000元件或热电偶的焊点可以放置在不同的长度，因为有些元件比其他元件更接近尖端。这使得确保不同的传感器暴露在相同的温度下变得非常重要。为了实现这一点，井底的均质区必须足够深。因此，传感器应保持在该区域，其深度通常规定在40至60mm消除或减少不确定性，或至少在同一深度插入和对齐。
温度分布
无论插件是否具有良好的导热性，井间总会出现温差。这通常是由以下原因引起的：
- 一个插件比另一个更容易接触到井体
- 例如，一个插件可能比另一个插件更厚或传感器更多
- 加热器和冷却器两侧的公差可能会受到影响
幸运的是，井间的温差通常很小。它们仍然应该通过热分布研究来考虑和确定。
温度稳定性
温度在运行过程中必须保持稳定强制性的，因为不同的传感器通常具有不同的热特性，因此需要不同的时间来稳定。如果温度持续变化，不同的传感器的读数可能不同。例如，将校准设备放置在“非受控”区域，在这种情况下，使用外部参考传感器将提供更准确的结果，即使在这种具有挑战性的条件下也是如此。长期稳定性规范通常是制造商文件的一部分。
结论：
众所周知，温度变化通常相当缓慢，由于系统的被动性质，系统的每个部分都需要相当长的时间才能稳定在相同的温度，从而达到平衡。校准需要时间，不应匆忙进行，因为匆忙进行干井温度校准会带来最大的不确定度来源。 因此，了解您的系统非常重要，例如通过测试校准程序中的各个步骤需要花费多长时间。这对于内部参考传感器尤其重要，因为这些传感器达到所需温度的速度比被测传感器快得多。因此，在过程中过早接受结果将导致重大错误。对于外部温度传感器来说，这并没有那么严重，因为在平衡之前匆忙得出结果它们仍然准确。
虹科提供的服务
虹科的ValSuite ®软件是完美的校准工具，因为它不仅是验证软件，还是校准软件。这意味着所有传感器都可以在规定的时间间隔进行用户校准并存储偏移值。使用虹科Ellab温度标准(ETS) 以及连接到PC的众多干井参考仪器之一，可以在不需要操作员干预的情况下执行全自动校准，非常安全且省时。系统自动生成显示整体校准结果的报告。使用校准设置时，用户可以选择手动、半自动或全自动校准。同时，可以根据需要存储和上传各种模板。发现的偏移值与传感器的ID号直接关联，并在未来测量中使用传感器时予以考虑。
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