CN101034017A - 带有温度校准、监测孔的热电偶 - Google Patents

带有温度校准、监测孔的热电偶 Download PDF

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王魁汉
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Abstract

一种应用于计量测试领域中的带有温度校准、监测孔的热电偶，由接线盒、保护管、校准、监测孔、热电偶、接线板组成，接线盒与保护管连接，在保护管内装热电偶并与接线盒内的接线板连接，在保护管内有供校准、监测孔，孔的位置在保护管的中心线；在保护管内有供校准、监测孔，孔的位置在保护管的一侧；保护管材料为金属、陶瓷、金属陶瓷；热电偶为贵金属S、R、B；热电偶为廉金属K、E、N、J、T、C、D；热电偶为单支；热电偶为双支。该装置构思新颖科学、在热电偶中预留供校准—监测温度用的插孔、非常方便随时可用、由于与被校热电偶的测温环境与条件完全一致、因此只要将校准的热电偶插入预留孔中并达到热平衡、就可对原系统进行校准或监测、从而解决现场测温数值准确度问题的带有温度校准、监测孔的热电偶。

Description

带有温度校准、监测孔的热电偶
技术领域：
本发明属于计量测试领域，特别是涉及现场测温系统的校准与监测方法。
背景技术：
目前，国内外计量测试领域的温度测量技术越来越重要，因为温度是工业过程控制重要参数之一，温度测量的准确性直接影响产品质量、能耗高低和设备寿命。为此，各国都十分重视，都在努力寻求现场测温系统在线校准或监测方法。常用的方法是在测温点的附近，用另一套测温系统与其温度显示值相比较，这种方法的缺点就是难以完全符合原测温系统的环境与条件。诸如温场的梯度与波动，气流的影响，以及测温时对原温场的改变等等，有的真空或密闭系统甚至没有提供校准或监测的测温孔，而无法实现校准或监测。因此，研制一种带有温度校准、监测孔的热电偶一直是国内外急待解决的新课题。
发明内容：
本发明的目的是提供一种构思新颖科学、工艺制造容易、在热电偶中预留供校准—监测温度用的插孔、非常方便、随时可用、由于与被校热电偶的测温环境与条件完全一致、因此只要将校准的热电偶插入预留孔中并达到热平衡、就可对原系统进行校准或监测、从而解决现场测温数值准确度问题的带有温度校准、监测孔的热电偶。
本发明的目的是这样实现的：带有温度校准、监测孔的热电偶，由接线盒、保护管、校准、监测孔、热电偶、接线板组成，接线盒与保护管连接，在保护管内装热电偶并与接线盒内的接线板连接，在保护管内有供校准、监测孔，孔的位置在保护管的中心线；在保护管内有供校准、监测孔，孔的位置在保护管的一侧；保护管材料为金属；保护管材料为陶瓷；保护管材料为金属陶瓷；热电偶为贵金属S、R、B；热电偶为廉金属K、E、N、J、T、C、D；热电偶为单支；热电偶为双支；其使用步骤是：平时作为测温元件，用于生产、科研系统；当需要对现场测温系统进行在线校准时，将热电偶的接线盒盖打开，再将校准或监测热电偶沿校准孔插入，使其测量端与被校热电偶测量端处于相同位置，进行整体在线校准或监测；当被校偶与校准系统均达到热平衡时，同时记录被校准系统及校准系统或监测热电偶的读数，以及校准系统读数的平均值为准，确定被校系统的准确度或偏差。
本发明的要点在于它的结构与温度校准、监测孔的设计。其工作原理是，对于测温系统以及对密闭体系或真空系统的测温系统实现在线校准或监测，可提高该测温系统的校准精度与可靠性，保证测温系统温度量值统一，准确可靠；本发明在热电偶中预留了供校准—监测温度用的插孔，非常方便随时可用；由于与被校热电偶的测温环境与条件完全一致，因此，只要将校准的热电偶插入预留孔中，并达到热平衡，就可对原系统进行校准或监测，从而解决了现场测温数值准确度问题。其使用步骤是：平时作为测温元件，用于生产、科研系统；当需要对现场测温系统进行在线校准时，将热电偶4的接线盒1盖打开，再将校准或监测热电偶沿校准孔插入，使其测量端与被校热电偶4测量端处于相同位置，进行整体在线校准或监测；当被校偶与校准偶均达到热平衡时，同时记录被校准系统及校准系统或监测热电偶的读数，以校准系统读数的平均值为准，确定被校系统的准确度或偏差。
带有温度校准、监测孔的热电偶与现有技术相比，具有构思新颖科学、工艺制造容易、在热电偶中预留供校准—监测温度用的插孔、非常方便随时可用、由于与被校热电偶的测温环境与条件完全一致、因此只要将校准的热电偶插入预留孔中并达到热平衡、就可对原系统进行校准或监测、从而解决现场测温数值准确度问题、可为便携式在线温度校准装置提供校准孔、既可实现对现场测温系统的在线校准、又可对热电偶和测温系统实时监测等特点，将广泛地应用于计量测试领域中。
附图说明：
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
图1为本发明刚玉保护管的中央有温度校准、监测孔的S型热电偶的结构示意图。
图2为本发明刚玉保护管的侧边有温度校准、监测孔的S型热电偶的结构示意图。
图3为本发明金属保护管的中央有温度校准、监测孔的K型热电偶的结构示意图。
图4为本发明金属保护管的侧边有温度校准、监测孔的K型热电偶的结构示意图。
图5为本发明带有校准、监测孔的陶瓷接线板板面A结构示意图。
图6为本发明带有校准、监测孔的陶瓷接线板板面B结构示意图。
图7为本发明带有校准、监测孔的陶瓷绝缘管断面A结构示意图。
图8为本发明带有校准、监测孔的陶瓷绝缘管断面B结构示意图。
图9为本发明带有校准、监测孔的陶瓷绝缘管断面C结构示意图。
图10为本发明带有校准、监测孔的陶瓷绝缘管断面D结构示意图。
具体实施方式：
带有温度校准、监测孔的热电偶，由接线盒1、保护管2、校准、监测孔3、热电偶4、接线板5组成，接线盒1与保护管2连接，在保护管2内装热电偶4并与接线盒1内的接线板5连接，在保护管2内有供校准、监测孔3，孔的位置在保护管2的中心线；在保护管2内有供校准、监测孔3，孔的位置在保护管2的一侧；保护管2材料为金属；保护管2材料为陶瓷；保护管2材料为金属陶瓷；热电偶4为贵金属S、R、B；热电偶4为廉金属K、E、N、J、T、C、D；热电偶4为单支；热电偶4为双支；其使用步骤是：平时作为测温元件，用于生产、科研系统；当需要对现场测温系统进行在线校准时，将热电偶4的接线盒1盖打开，再将校准或监测热电偶沿校准孔插入，使其测量端与被校热电偶4测量端处于相同位置，进行整体在线校准或监测；当被校偶与校准系统均达到热平衡时，同时记录被校准系统及校准系统或监测热电偶的读数，以及校准系统读数的平均值为准，确定被校系统的准确度或偏差。
以下对本发明做进一步描述：
1、测温系统校准时，打开接线盒，将经国家认可实验室校准的，已知其不确定度(ΔT0)和修正值(Δt0)的在线校准仪的热电偶插入预留孔中，达到热平衡后，分别测取被校热电偶温度数值t1和校准热电偶的温度数值t0，经过多次测量(例如十次)后，取10次平均值的 t1和 t0，同时将 t0的数值加上校准证书上的修正值Δt。这时 t1与 t0+Δt0之差，即为被校系统的测温误差，其不确定度理论上可认为是校准热电偶的不确定度ΔT0，对所有型号的热电偶，均可用相同型号的热电偶校准或监测。如果选用S型热电偶校准K、E、J、T、N、C(WRe5/26)、D(WRe3/25)型热电偶测温系统，那么，不确定度ΔT0可进一步变小。这种测温系统整体在线校准新概念，减小了传统的分立元件检定方法所带来的误差，提高了校准精度。校准时，保护管可以是刚玉、高铝质、高温合金、耐热钢和不锈钢，也可以是碳化硅、石墨、Mo、W管。绝缘管可以是带有预留孔的绝缘管，也可以是留有测温空间。热电偶可以是铠偶或装配式热电偶。
2、测温热电偶校准或监测
当对测温系统中的热电偶元件进行校准时，打开接线盒，将一支准确度高的同分度号的热电偶插入校准孔中，并与原测温仪表系统连接，当测出的温度t0与原热电偶t1在误差范围内一致时，即表明使用中的热电偶无问题。如对测温系统进行监测时，也必须用校准的方法对测温系统的示值进行比较。用一支可靠的热电偶和经校准过的测温系统。将此热电偶插入监测孔中，将其测量值与原系统测量值进行比较。对于普通的真空炉用热电偶，因无校准或监测孔，则无法实现在线校准或监测。但对封闭或真空系统用热电偶，因本专利已预留温度校准—监测孔，其校准或监测方法与上述相同。对于热电阻的校准与监测同样适用。

Claims (10)

1、一种带有温度校准、监测孔的热电偶，由接线盒、保护管、校准、监测孔、热电偶、接线板组成，其特征在于：接线盒与保护管连接，在保护管内装热电偶并与接线盒内的接线板连接，在保护管内有供校准、监测孔，孔的位置在保护管的中心线。
2、根据权利要求1所述的带有温度校准、监测孔的热电偶，其特征在于：在保护管内有供校准、监测孔，孔的位置在保护管的一侧。
3、根据权利要求1所述的带有温度校准、监测孔的热电偶，其特征在于：保护管材料为金属。
4、根据权利要求1所述的带有温度校准、监测孔的热电偶，其特征在于：保护管材料为陶瓷。
5、根据权利要求1所述的带有温度校准、监测孔的热电偶，其特征在于：保护管材料为金属陶瓷。
6、根据权利要求1所述的带有温度校准、监测孔的热电偶，其特征在于：热电偶为贵金属S、R、B。
7、根据权利要求1所述的带有温度校准、监测孔的热电偶，其特征在于：热电偶为廉金属K、E、N、J、T、C、D。
8、根据权利要求1所述的带有温度校准、监测孔的热电偶，其特征在于：热电偶为单支。
9、根据权利要求1所述的带有温度校准、监测孔的热电偶，其特征在于：热电偶为双支。
10、根据权利要求1所述的带有温度校准、监测孔的热电偶，其特征在于：其使用步骤是：平时作为测温元件，用于生产、科研系统；当需要对现场测温系统进行在线校准时，将热电偶的接线盒盖打开，再将校准或监测热电偶沿校准孔插入，使其测量端与被校热电偶测量端处于相同位置，进行整体在线校准或监测；当被校偶与校准系统均达到热平衡时，同时记录被校准系统及校准系统或监测热电偶的读数，以及校准系统读数的平均值为准，确定被校系统的准确度或偏差。
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