加入导热硅脂对数显钢轨测温计检定的影响.pdf

第38卷第3期
铁道技术监督
计量工作
Vo138 No3
1 AIIA Y A1.Y CONTR()
MEASLREMENT WORK
加入导热硅脂对数显钢轨测温计检定的影响
才彬
(沈阳铁路局质量技术监督所,辽宁沈F阳110032
摘要:在数显钢轨测温计检定过程中,在探头上加入导热硅脂,热源温度更快地传递。实验和测量不
确定度计算结果表明,这种方法对测量结果的不确定度影响不大,而且可提高工作效率
关键词:数字显示;钢轨测温计;检定;导热硅脂;测量不确定度
中图分类号:[U213.913文献标识码:B文章编号:1006-9178(2010)03-0030-02
概述
根据检定规程要求,在检定轨温计时应先检专
用热源5点位置的温度,见图1。然后将标准器
数显钢轨测温计(以下简称“轨温计”)是铁(精密测温仪)放在最接近5点温度平均值的位置
路上用于检测钢轨温度的专用温度计,其工作原理上。
是利用磁钢吸附式传感器探头直接吸附在钢轨上
通过吸附的探头测量出钢轨的温度。轨温计采用的
探头为目前比较先进的温度集成电路传感器,抗干
⑤
扰性强,具有测温准确、快速、直观、可靠、体积
小、重量轻、便于携带等特点。
在检定轨温计过程中,为了使专用热源的温度
图1专用热源5点位置
更好更快地传递给被检轨温计,常常在被检定轨温计
试验中,按照规程要求,分别检定了轨温计的
的探头上涂上ー层导热硅脂。在多次实验的基础上,上限、下限、零点及在量程范围内均匀分布的其他
从2个方面分析加入导热硅脂对检定结果的影响
2点(-20℃和40℃点)。把轨温计的探头分别吸附
是对检定结果测量不确定度的影响;二是加人导热硅在专用热源的5点上,在数值稳定30min后,读数
脂对温度稳定时间的影响。
并记录下数据。然后取出精密测温仪及轨温计,分
实验过程
别在其探头上均匀涂上一层导热硅脂,再放回到专
用热源中相应的位置,等数值稳定30min以后,开
实验所使用的标准器为精密测温仪JMCW-100,始读数,并记录下数据,实验数据见表1和表2。
温度分辨力是O01℃;
表1精密测温仪和轨温计实验数据
专用热源为GWJ钢
轨测温计检定仪
精密涸温仪示偵℃
被檢数显钢轨测温计示值/℃
检定
稳定性为士0.1℃h;点C加介质不加介质
加介质
不加介质
被测对象为1块
4
5
SGW-Ⅱ型轨温计,-40-3833-3818-37.1-370-37.1-37.0-3
7.0-36.9-36.9-36.9-37.0
编号为040126,分-20-1930-19.20-188-188-189-18.9-18-18-188-189-188-18.8
辨力是0.1℃;加入00280360.7070.7060.60.708070.70.7
的介质为HZ-KS10140390538903838738838738738738738.7386386
导热硅脂。
70
67.7767.62
67.467.467.367.667467.367.467.367.5673
收稿日期:2009-10-13
作者简介:才彬,工程师
10年:3月(总第281
铁道技术监督
第38卷第3期
表2轨温计读数稳定时间
过实验数据可以看出,加介质与不加介质对数显钢
被檢轨温计读数稳定时间/
轨测温计示值的影响在0-0.1℃,该分布为均匀分
檢定点℃
加介质
不加介质
布,按温度影响最大的计算,则
1=0.2V3=0.029(℃)。
3.2.2t标项
(1)由数字示值分辨力引人的不确定度uan
40
15
70
10
15
因为标准器分辨力为0.01℃,该误差分布为均匀
分布,则
3对实验结果的分析
La2=0.29x0.01=0.0029(℃C)。
2)由加人导热硅脂引入的不确定度2。通
实验采用的测量方法,是用精密测温仪作为标过实验数据可以看出,加介质与不加介质对精密温
准器,与被检轨温计起置于专用热源中,通过比度计示值的影响在0-015℃,该分布为均匀分布
较测量结果进行评定
按温度影响最大的计算。则
从表1和表2中实验数据可以看出,对于精密
L2=0.152V3=0.043(℃)。
测温仪,加介质与不加介质时温度变化在0~0.15℃
3.2.3/标项
之间;对于被检数显钢轨测温计,加介质与不加介
标项是上级计量机构检定时引人的标准不确
质时,温度变化在0-0.1℃之间。
定度,检定证书给岀精密测温仪的扩展不确定度
根据检定规程中湖量不确定度的评定,把加人
U=0.06℃(k=2),因此,
导热硅脂的影响作为不确定度的一个来源,评定轨
L23=0.06/2=0.03(℃)。
温计测量结果的不确定度。
3.3合成标准不确定度
31建立数学模型
根据以上计算,合成标准不确定度4为
d=被一(な+标),式中,d为轨温计的示值误
t故为被检轨温计显示的温度值,℃;t标为
=V1+++u2+a2+u2=0.133℃。
精密测温仪的温度示值,℃;标为精密测温仪在3.4扩展不确定度U
该温度点上的修正值,℃。
因为2=0.133℃,k=2,所以
3.2评定分量标准不确定度
U=0.133x2-0.266(℃)(ん=2)。
3.2.1被项
若把加入导热硅脂引入的不确定度u1和u2这
1)由数字示值分辨力引入的不确定度。2项去掉,计算出的合成标准不确定度ln-0.122℃,
因为轨温计的分辨力为0.1℃,该误差分布为均匀扩展不确定度U=0.244℃(k=2)。
分布,所以ua1=0.29x0.1-=0.029(℃)。
2)由恒温槽温场均匀性引人的不确定度2
结语
因为检定是在恒温槽中进行,精密测温仪(标准
从以上计算可以看出,对于测量[作面较小的
器)与被检轨温计置不同位置,所以温场均匀性是轨温计,检定时加入导热硅脂与否对测量结果的不
不确定度来源之一,由于规程中规定恒温榑温场最确定度影响不是很大。通过对表2数据的分析可以
大温差不超过0.4℃,该分布为均匀分布。因此
看出,加入导热硅脂可以提高温度传递的速度,使
12=0.4/2V3=0.115(℃)
被检轨温计在相对较短的时间内就能达到温度的平
(3)由加入导热硅脂引人的不确定度43。通衡稳定,从而提高轨温计检定的工作效率
中国铁道科学研究院标准计量
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