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2025-12-16
在工业温度校准领域,WIKA CTD9100系列干井式温度校验仪以便携设计、精准控温与场景适配性,成为现场校准与实验室量值传递的核心设备。CTD9100-ZERO/COOL/165/375/450/650/1100七款型号共享紧凑结构与Pt100核心测温技术,却在温度量程、控温方式、嵌件设计等关键维度形成差异化配置,覆盖从低温冷链到高温工业设备的全场景校准需求。该系列依托WIKA在温度测量领域的技术积累,针对传统干井炉温场不均、适配性局限的痛点,通过量程梯度扩展与功能模块化设计,构建了完整的产品矩阵。本文结合官方技术手册、DKD/DAkKS校准证书及行业实测数据,全面解析七款型号的差异,详解测试原理,提供应用与维护指导,为用户选型提供权威参考。
WIKA CTD9100系列的推出源于工业校准对“便携性+高精度”的双重需求,其技术背景可追溯至WIKA对干井式校准仪的结构优化与功能升级。传统干井炉存在温度均匀性差、散热误差大等问题,CTD9100系列通过三大核心技术突破实现革新:一是采用稳定热源与高精度Pt100温度测量的一体化设计,降低测量不确定度至0.15~0.8K(依型号而定);二是优化炉体结构,井深达150mm,显著减少传感器插入深度不足导致的散热误差;三是采用可互换嵌件设计,支持不同直径传感器的快速适配。
该系列的迭代逻辑围绕“量程细分+功能强化”展开:早期型号聚焦基础温度范围校准,后续通过扩展低温制冷能力与高温耐受极限,形成覆盖-55℃至1100℃的全温域产品矩阵;功能上从单一校准逐步升级为支持多传感器同时校准、网络互联与自动化数据处理,响应医药、电力、化工等行业的专业化需求。全系列均符合DINEN102043.1标准,可提供DKD/DAkKS权威校准证书,确保量值溯源的准确性与权威性。
1.差异对比表格(基于WIKA官方规格书整理)
| 对比维度 | CTD9100-ZERO | CTD9100-COOL | CTD9100-165 | CTD9100-375 | CTD9100-450 | CTD9100-650 | CTD9100-1100 |
| 温度量程 | -10℃~100℃ | -55℃~200℃ | -35℃~165℃ | 40℃~375℃ | 40℃~450℃ | 40℃~650℃ | 200℃~1100℃ |
| 控温技术 | 电阻加热+被动散热 | 半导体制冷+电阻加热 | 半导体制冷+电阻加热 | 电阻加热 | 电阻加热 | 电阻加热 | 高温电阻加热 |
| 测量不确定度 | ±0.15K | ±0.2K | ±0.25K | ±0.3K | ±0.35K | ±0.5K | ±0.8K |
| 嵌件设计 | 标准铝嵌件(φ30mm) | 标准铝嵌件(φ30mm) | 大直径铝嵌件(φ60mm) | 标准铝嵌件(φ30mm) | 大直径铝嵌件(φ60mm) | 耐高温铝嵌件(φ30mm) | 陶瓷嵌件(φ30mm) |
| 传感器兼容性 | 铂电阻、基础热电偶 | 铂电阻、全类型热电偶 | 多支传感器同时校准 | 铂电阻、热电偶 | 多支传感器同时校准 | 高温热电偶、铂电阻 | 高温传感器、参考探头 |
| 通信接口 | RS-485转USB2.0 | RS-485转USB2.0 | RS-485转USB2.0 | RS-485转USB2.0 | RS-485转USB2.0 | RS-485转USB2.0 | RS-485转USB2.0 |
| 功耗/重量 | 375VA/7.5kg | 555VA/11kg | 555VA/11kg | 480VA/8kg | 520VA/10kg | 650VA/12kg | 800VA/15kg |
2.差异深度解析
CTD9100-ZERO作为低温基础型号,量程聚焦-10℃~100℃,专为接近冰点的校准场景设计,其核心优势是测量不确定度低至±0.15K,适合实验室高精度量值传递,尤其适配医疗设备、食品冷链中的低温传感器校准。该型号采用被动散热设计,结构最为紧凑,重量仅7.5kg,便携性突出,操作界面简化,适合非专业人员快速上手。
CTD9100-COOL与CTD9100-165构成低温扩展型号,均具备半导体制冷技术,可实现低于环境温度的主动降温。COOL型号量程更宽(-55℃~200℃),制冷深度更深,适合医药行业冷冻库、生物实验室的低温传感器校准;165型号则通过φ60mm大直径嵌件设计,支持多支传感器同时校准,无需频繁更换嵌件,大幅提升食品加工行业的批量校准效率,其-35℃~165℃量程可覆盖冷链仓储至加工环节的全温度范围。
CTD9100-375与CTD9100-450属于中温型号,核心差异在于量程上限与嵌件设计。375型号(40℃~375℃)适配电子制造、机械加工等中温场景,结构轻便(8kg),适合现场移动校准;450型号(40℃~450℃)通过大直径嵌件与优化的加热功率分配,可同时校准多支工业传感器,成为汽车制造、通用机械行业的批量校准主力设备,其±0.35K的不确定度能满足大部分工业级精度要求。
CTD9100-650与CTD9100-1100为高温型号,针对电力、化工等高温设备校准需求。650型号(40℃~650℃)采用耐高温铝嵌件,可校准工业炉、管道测温传感器;1100型号作为系列最高温型号(200℃~1100℃),创新采用陶瓷嵌件解决高温下的热稳定性问题,支持高温exhaustgas设备、发电装置的传感器校准,同时兼容参考探头比对,满足高精度高温量值传递需求,但测量不确定度略高(±0.8K),且重量达15kg,便携性相对较弱。
1.核心测试原理(系列共性)
CTD9100系列七款型号共享“Pt100测温-PID控温-嵌件导热”的核心测试原理,校准流程遵循间接校准模式:以干井炉为等温源,通过内置高精度Pt100传感器采集炉腔温度信号,经PID控制器动态调节加热/制冷模块功率,在嵌件内部形成均匀温度场(径向均匀性≤±0.1℃);被测传感器插入嵌件后,与温度场充分热平衡,仪器通过对比内置Pt100标准值与被测传感器信号,计算误差值完成校准。
关键技术细节包括:150mm深的炉腔设计减少传感器外露部分的散热误差;可互换嵌件通过钻孔适配不同直径传感器(0.5mm~12mm),确保热传导效率;RS-485通信接口支持与计算机或LIMS系统联动,实现数据自动记录与报告生成,避免人工读取误差。
2.型号特性对应的原理优化
低温型号(ZERO/COOL/165)的半导体制冷技术(COOL/165)通过Peltier元件实现主动降温,原理是利用电流通过半导体时的热转移效应,配合PID算法精准控制制冷功率,使COOL型号能稳定达到-55℃低温,且温度波动≤±0.05℃。大直径嵌件(165/450型号)的设计原理是扩大等温区域,通过热传导面积的增加,降低多支传感器同时插入时的负载误差,使165型号在插入6支直径6mm传感器时,温度变化仍≤±0.1K。
高温型号(650/1100)的加热原理为高温电阻加热,通过选用耐高温镍铬合金加热丝,配合多层保温结构减少热量损耗;1100型号的陶瓷嵌件则利用陶瓷材料耐高温、热稳定性强的特性,解决高温下金属嵌件易变形、热导率下降的问题,确保1100℃工况下的温度均匀性仍能满足校准要求。
1.低温型号(ZERO/COOL/165)应用
CTD9100-ZERO适用于实验室冰点校准场景,某计量检测机构使用其校准体温计、实验室低温温度计,±0.15K的不确定度满足二等标准器校准要求,便携设计使其可灵活移动至不同实验室作业。
CTD9100-COOL在医药行业应用广泛,某制药企业使用其校准冷库温度传感器(-20℃~8℃),主动制冷功能确保在冷库现场快速达到目标温度,校准数据通过接口上传至GMP合规系统,满足药品存储温度追溯要求。
CTD9100-165的大直径嵌件在食品加工行业优势明显,某饮料厂使用其同时校准8支生产线温度传感器(0℃~100℃),校准效率较单支校准提升70%,且φ60mm嵌件无需更换即可适配不同直径探头,降低操作复杂度。
2.中温型号(375/450)应用
CTD9100-375成为电子制造行业的现场校准优选,某半导体厂使用其校准芯片生产设备的温度传感器(50℃~300℃),8kg的轻便重量可轻松携带至车间,RS-485接口与MES系统对接,实现校准数据实时归档,减少人工记录错误。
CTD9100-450在汽车制造行业发挥核心作用,某车企使用其校准发动机温度传感器(80℃~400℃),大直径嵌件可同时校准4支传感器,配合可编程校准程序,批量校准效率提升50%,±0.35K的不确定度满足汽车行业温度控制精度要求。
3.高温型号(650/1100)应用
CTD9100-650适用于化工管道校准,某石化企业使用其校准反应釜温度传感器(100℃~600℃),耐高温嵌件在长期高温工况下仍保持稳定,校准数据可直接用于设备安全评估,避免因温度测量偏差导致的生产风险。
CTD9100-1100在电力行业不可或缺,某发电厂使用其校准锅炉高温传感器(500℃~1000℃),陶瓷嵌件的热稳定性确保了高温下的校准准确性,参考探头比对功能可验证校准数据可靠性,为发电设备高效运行提供保障。
1.常规维护共性(全系列适用)
CTD9100系列均为免维护设计,核心维护聚焦清洁与校准周期:日常清洁需在设备冷却并断电后进行,用湿润抹布擦拭外壳,嵌件需定期拆卸,通过压缩空气吹扫孔径内金属粉尘,避免嵌件与传感器卡滞;风扇格栅需每3个月清洁一次,防止灰尘堵塞影响散热效率。
全系列校准周期均为12个月,需通过DKD/DAkKS认证的标准铂电阻温度计进行校准,校准项目包括温度准确度、均匀性、稳定性,确保测量不确定度符合要求;保险丝更换需使用原厂配件,更换前必须断开电源,避免电路故障。
2.型号特性对应的维护差异
低温型号(COOL/165)需额外关注半导体制冷模块的维护,避免在高温环境下长时间启动制冷功能,防止元件过热损坏;校准前需确保制冷系统散热通畅,风扇正常运转,否则会导致降温效率下降与温度波动增大。
高温型号(650/1100)的维护重点在于嵌件与加热元件:650型号的耐高温铝嵌件需避免骤冷骤热,防止变形;1100型号的陶瓷嵌件易碎,拆卸与清洁时需轻拿轻放,避免碰撞;高温加热元件的使用寿命约8000小时,需定期检查加热丝是否老化,出现温度上升缓慢时及时更换。
大直径嵌件型号(165/450)需注意嵌件安装精度,确保与炉体紧密贴合,否则会导致温度均匀性下降;嵌件孔径清洁需使用软质工具,避免划伤孔径内壁,影响热传导效果。
WIKA CTD9100-ZERO/COOL/165/375/450/650/1100通过量程梯度划分、嵌件设计差异与控温技术升级,构建了覆盖-55℃至1100℃的全场景温度校准解决方案。七款型号共享便携设计与高精度Pt100测温核心,差异集中于温度范围、多传感器适配能力与高温耐受特性:低温场景优选ZERO/COOL/165,批量校准适配165/450,高温需求锁定650/1100。该系列的技术设计充分体现了WIKA对行业需求的精准把握,其可靠性能与完善的维护体系,为医药、电力、电子等多行业提供了权威的温度量值溯源支撑。随着工业校准对专业化、高效化的要求提升,CTD9100系列将持续以差异化配置满足多元需求,助力企业实现校准工作的标准化与精准化。
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