摘要：本文简要介绍了CST6502型双通道数字温度计的特点和技术指标，分析了使用CST6502型双通道数字温度计进行恒温槽温场均匀性测试的测量结果，并且指出了测试时的注意事项。
一、概述
恒温槽已经在温度计量、校准工作中得到了广泛的应用。而恒温槽的技术性能的优劣则决定着计量、校准工作的质量。因为恒温槽体积大而且笨重的原因，所以需要在现场测试恒温槽的技术性能。依据恒温槽技术性能测试规范〖1〗的要求，主要对恒温槽温度波动性和温度均匀性进行测试。本文主要探讨温度均匀性测试。
选择合适的标准器是恒温槽测试工作的重要组成部分。高准确度双通道数字温度计具有很高的优越性。数字多用表（测温电桥）、标准铂电阻温度计和转换开关的组合不仅烦琐，而且需要进行查表换算，若不进行电流换向还带来误差。如果用标准水银温度计和读数望远镜组合进行测试，则存在携带困难、易碎的缺点。
二、双通道数字温度计简介
高准确度数字温度计在国外早已大量应用，我们国家的进口量也不在少数，只是很少应用到计量检定部门。高准确度数字温度计多采用电桥技术或比例测量技术测量铂电阻温度计的电阻值，然后通过内部处理器换算成温度值，因此它具有很好的稳定性和准确度。另外，因为多点温度测量和温度差值测量的需求，也促进了多通道数字温度计和双通道数字温度计的开发。下面我们简要介绍一款新型双通道数字温度计-CST6502双通道标准数字温度计。
CST6502双通道标准数字温度计是一台高准确度的温度测量仪器，它可以配接Pt25、Pt100温度传感器进行温度测量。该数字温度计具有两个通道，可以同时显示两个通道的温度值或电阻值。该数字温度计采用了比例测量技术、恒流换向技术和脉动直流技术，因此它极大地消除了杂散热电势、传感器的自热效应和测量过程中的漂移。
双通道数字温度计与6 1/2数字多用表相比较，该数字温度计的电阻测量准确度为40ppm。而6 1/2数字多用表电阻测量准确度为130ppm，因为数字多用表的电阻测量多采用的是“恒流电压法”，即用恒流源通过被测电阻，测量其两端电压，然后用欧姆定律进行计算。
该数字温度计是针对高准确度温度测量而研制的仪器，它的测温准确度和稳定性可以和传统的测温电桥媲美，它又具有轻便、易使用、读数直观的优点。另外，该双通道数字温度计在0℃时的测温准确度为0.01℃；分辨率高达0.001℃。该数字温度计可以显示℃、K、Ω三种不同的单位；该数字温度计最多可以输入并存储40组传感器参数、方便选择，用户可以节省大量的查表或计算工作。
三、实际应用
在恒温槽的实际测试中，测量方法和计算方法的不同将带来测量误差并影响测试速度。无论采用什么测试方法和计算方法，我们都要考虑温度传感器短期稳定性、电测仪表准确度及短期稳定性和温度波动的影响。在高温测量时，我们还有考虑漏热的影响。我们在工作中采用“定点参比移动差值法”〖2〗进行测试，该方法不仅缩短了热平衡等待时间，而且可以覆盖恒温槽任意两个工作点之间的温场。
我们选取一台CST6502双通道标准数字温度计和两只二等标准铂电阻温度计作为测试设备，两只二等标准铂电阻温度计分别接入两个通道，其中一支用作固定点测量，另一支用作测试点移动测量。恒温槽被控制在89℃左右情况下时，将二等标准铂电阻温度计插入液面下350mm测试面。温场测试点如下图所示：
表一记录了不同时间测量固定点“O”点的温度值和水平温场测试点“A、B、C、D、E、F”点的温度值。具体测量记录方法为：温度稳定后记录“O”点的温度值和“A”点的温度值；然后将测量“A”点的温度计拔除，插入“B”点，待温度稳定后再次记录“O”点的温度值和“B”点的温度值；依次类推分别测量其余各点，并且记录于下表，计算各测量点与固定点之间的差值。
表一
 TO TA TB TC TD TE TF △T′ 
1 88.711 88.722      0.011 
2 88.710  88.720     0.010 
3 88.717   88.727    0.010 
4 88.751    88.762   0.011 
5 88.747     88.758  0.011 
6 88.735      88.748 0.013 
任意两点的水平温场的计算方法采用公式（1）。
△T =T任意点1 -T任意点2 -（TO 1-TO 2）     （1）
该计算方法可以极大地消除温场波动性和温度传感器本身准确度带来的影响。从公式（1）中我们可以看出任意两点的测量用的是同一只温度传感器，两点的测量值之差可以消除温度传感器本身的误差。在测量两个不同测试点的同时也分别记录了两次固定点的测量值，该测量值之差不仅可以消除温度传感器本身的误差，而且可以消除温场波动引入的误差
为了计算和记录方便，我们将公式（1）进行等式变换可以得到公式（2）
       △T =（T任意点1 -TO 1）-（T任意点2-TO 2）
           =△T′任意点1 -△T′任意点2                            （2）
下面以“B”“F”两点的水平温场测试为例，计算“B”“F”两点的水平温场的温度均匀性。带入公式（2）
       △T =△T′B -△T′F                          
=0.010-0.013
=-0.003
表二列出了各个测试点之间的温度差，若整体评价可以看出被测设备温场均匀性的技术指标。
表二
 A B C D E F 
A  0.001 0.001 0.000 0.000 -0.002 
B -0.001  0.000 -0.001 -0.001 -0.003 
C -0.001 0.000  -0.001 -0.001 -0.003 
D 0.000 0.001 0.001  0.000 -0.002 
E 0.001 0.001 0.001 0.000  -0.002 
F 0.002 0.003 0.003 0.002 0.002  
四、双通道数字温度计与7 1/2数字多用表测量结果的比较
为了验证双通道数字温度计测量的准确性，我们选取了两支金属杆二等标准铂电阻温度计，首先接入双通道数字温度计，进行温场均匀性测试。然后接入德国生产的5017型7 1/2数字多用表与低热电势转换开关的组合，在测试过程中进行电流换向，以便消除热电势的影响。测试方法采用“定点参比移动差值法”，测量结果如下表：
表三
 使用双通道数字温度计 使用7 1/2数字多用表 
 △TAB △TAC △TBC △TAB △TAC △TBC 
89℃测试点温差 0.001 0.001 0.000 0.001 0.002 0.001 
五、结论
    通过对上述测试结果的分析，我们认为双通道数字温度计在温度均匀性测试中具有很高的准确性。特别是在现场测试时，双通道数字温度计的便携及易用性更具有优势。在温场均匀性测试中，我们特别指出：首先，我们一定要选择短期稳定性好的电测设备和温度传感器。其次，要考虑消除热电势带来的误差。最后，在高温时还要考虑漏热带来的误差。