CN102141449A

CN102141449A - 异型温度传感器检定校准装置

Info

Publication number: CN102141449A
Application number: CN 201010602113
Authority: CN
Inventors: 徐纯
Original assignee: Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Current assignee: Chengdu Aircraft Industrial Group Co Ltd
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2011-08-03

Abstract

本发明提供的一种异型温度传感器检定校准装置，包括，设置有计算机及其显示器、数字多用表、装有扫描开关和控制电路板的控制箱，所述的扫描开关电连接有低电势程控扫描器和相配套的机电切换控制器。本发明采用机电一体化结构的扫描开关电连接低电势程控扫描器和相配套的机电切换控制器，通过计算机及其运行软件自动采集、处理测量参考端温度数据，对热电偶校准，减少了人为误差，提高了工作效率，拓宽了温度的测量范围。在可提供符合校准要求的稳定温场下，通过更换大小不同的恒温块，可插入不同大小、不同形状的温度传感器。解决了超短或外形较大且不能放置到液体恒温槽中的温度传感器及表面温度计的校准问题。

Description

异型温度传感器检定校准装置

技术领域

本发明涉及一种对异型温度传感器进行检定的校准装置。

背景技术

现有技术中的热电偶、热电阻是温度测量和控制常用的温度传感器。为保证传感器测量温度的准确性，必须对其进行周期检定(校准)。随着科学技术发展，为满足某些特殊场合下温度测量的需要，必须使用异型温度传感器，如大气温度传感器、螺帽式温度传感器、超短型热电偶等。而目前实施的国家检定规程及现有的检定设备，仅适用于长度大于300mm的温度传感器的检定(校准)。异型温度传感器有的外形较大，且不能置于检定槽液中。尤其是超短型温度传感器，无法在一般的检定炉中检定。

目前国内尚无相应校准方法的设备和检定规范，由于没有对异型温度传感器进行检定(校准)的标准，从某种意义上说，异型温度传感器量值传递的准确性可靠性常常的不到保证。

异型温度传感器校准的关键是要有能提供均匀温场的热源。目前通用的温场热源，如恒温槽、检定炉等恒温设备均不适合异型温度传感器的校准。为实现自动校准，现有技术采用了如图3所示的数据采集装置，编制专用校准软件，组成异型温度传感器校准系统，完成异型温度传感器的检定(校准)。其中普遍使用的热电偶(热电阻)检定系统，通常是由标准热电偶(标准热电阻)、热电偶检定炉(恒温槽)、数据采集装置及电测设备组成。在图3所示的原理框图中，温度传感器的检定(校准)是将标准热电偶/热电阻与被检温度传感器放入检定炉或恒温槽中，通过测试线接入扫描开关各通道，由计算机控制选通通道，由数字多用表测得电信号值。数字多用表功能、量程、采样速率等是由计算机进行控制的。且上述热电偶、热电阻检定装置，仍然存在受热电偶检定炉及恒温槽限制，只能适用于长度大于300mm的温度传感器的检定(校准)。

发明内容

本发明目的是针对上述现有技术的不足之处，提出一种温度范围宽，人为误差小，一致性好，能够自动采集处理，测量各种异型温度传感器参考端温度，的异型温度传感器检定校准装置。

本发明的上述目的可以通过以下措施来达到。一种异型温度传感器检定校准装置，包括，设置有计算机及其显示器、数字多用表、装有扫描开关和控制电路板的控制箱，其特征在于，所述的扫描开关电连接有低电势程控扫描开关和相配套的机电切换控制器。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果。

本发明采用机电一体化结构的扫描开关电连接低电势程控扫描器和相配套的机电切换控制器，通过计算机及其运行软件自动采集、处理测量参考端温度数据，对热电偶校准，减少了人为误差，提高了工作效率，拓宽了温度的测量范围。利用寄生热电势小，开关接触电阻小且一致性好的低电势扫描器，在可提供符合校准要求的稳定温场下，通过更换大小不同的恒温块，可插入不同大小、不同形状的温度传感器。解决了超短或外形较大且不能放置到液体恒温槽中的温度传感器及表面温度计的校准问题。，

附图说明

图1是本发明异型温度传感器检定校准装置的工作原理框图。

图2是本发明低电势自动扫描器的原理组成框图。

图3是现有技术校准系统的原理组成框图。

具体实施方式

参阅图1。在图1描述的异型温度传感器检定校准装置的组成实施例中，控制机柜中安装有数字多用表、低电势扫描开关、温控配电箱、程控扫描器配套机电切换控制器、接线端子排及冷端补偿器。数字多用表是本系统的电测部分的标准，是系统中关系到量值传递准确性的核心仪器，它直接决定了检定数据的可靠性。所述数字多用表采用性能稳定，分辨率高，满足国家规程中相应指标的安捷伦34420A数字纳伏/微欧表。数字多用表接受来自计算机的指令，按要求进行功能转换，并将信号对应的数字量送入计算机。

计算机分别电连接显示器、打印机、数字多用表和扫描开关，由计算机控制数字多用表、量程、采样速率，扫描开关各通道、选通通道。测量通道切换控制、数据采集、数据处理。被校信息，如标准及被校的电压、电阻类传感器。低电势扫描器/控制器提供可程控的低电势、隔离切换通道(多点转换行关)，并可对参考端温度进行测量。外围恒温设备由校验炉1、校验炉2、高精度恒温箱、表面温度校验炉构成。校验炉、恒温箱提供适用各种形状温度传感器、提供较宽校准温度的恒定温度源。为各种传感器检定提供到-40℃到850℃检定温度环境。

在计算机及程控切换控制器控制下，经低电势扫描开关，送到数字多用表测量，数字多用表测得电信号值，通过RS232接口把测量结果传送到计算机。计算机内置软件运行的平台，提示用户输入各种参数，显示温度曲线，进行数据处理，控制扫描开关的工作，使标准及被检多路信号及冷端补偿信号逐一进入数字多用表，完成模数转换，并通过RS232接口与数字多用表进行数据通讯，控制数字多用表进行功能转换，读取由各路信号转换而成的数字量，送入计算机进行处理，有关结果及检定证书自动存盘，打印机完成原始记录及检定证书的输出。

参阅图2。所述的低电势自动扫描开关，包括，分别电连接MCU(多点控制单元Micro Controller Unit，又称单片微型计算机Single Chip Microcomputer)控制部分电源、继电器组和电连接多路选择开关的四相步进电机。四相步进电机电连接四相步进电机电源，继电器组电连接继电器组电源。低电势扫描器在接到上位控制计算机的命令后，驱动四相步进电机，将低电势开关转动到相应的通道位置，同时，驱动继电器组选择各线制要求的测量方式，配合完成自检、三线和四线测量等工作。

本发明的工作原理是：

首先，根据检定工作实际需要设立控制机箱和接线简单清楚，便于操作的接线盒。被检传感器放入检定炉，在设定好恒定温度源上控制仪表的工作参数，炉温稳定在所需要设定值上。恒定温度源正常工作后，用鼠标点击开始按钮，计算机在对线路进行有无开路、短路、接反等检查。由于温度源的温度控制无需微机干涉，因而只要扫描开关与数字多用表进行工作，并从数字多用表读取相关数据。工作过程中，计算机始终通过读取标准传感器的温度值来监控炉温，当炉温在绝对偏差及稳定度均符合要求时，计算机控制扫描开关及数字多用表，完成对标准及被检温度传感器的多遍检测。计算机对测得的数据进行扫描，如认为稳定性达到要求，则开始控制系统进行下一个点的控温、检测。读数完成后，如发现读数的稳定性未达到要求，可等待一段时间后重新进行该点的检定，将原来的数据覆盖。热电阻检定校准可根据热电阻的线制自动进行测量次数及连接线选通继电器通断的选择。热电偶检定校准通过测量铂热电阻对应温度自动进行热电偶参考端温度。检定完毕后保存数据，原始数据及运算结果可在微机上预览。全部设定点检测完毕后，在微计算机上可预览原始数据及运算结果，需要时可输出至打印机。

Claims

1.一种异型温度传感器检定校准装置，包括，设置有计算机及其显示器、数字多用表、装有扫描开关和控制电路板的控制箱，其特征在于，所述的扫描开关电连接有低电势程控扫描器和相配套的机电切换控制器。

2.如权利要求1所述的异型温度传感器检定校准装置，其特征在于，所述数字多用表是安捷伦34420A数字纳伏/微欧表。

3.如权利要求1所述的异型温度传感器检定校准装置，其特征在于，所述的低电势自动扫描器，包括，分别电连接多点控制单元的控制部分电源、继电器组和电连接多路选择开关的四相步进电机。