CN102889942B - 检定炉均匀温场快速检测棒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检定炉均匀温场快速检测棒，具有外管、内管和若干支热电偶，内管外表面上开有若干个双线凹槽，每个双线凹槽内嵌入一支热电偶，外管一侧开有两端通的矩形槽，外管套在内管上，热电偶的工作端头从矩形槽内伸出，相邻热电偶工作端头之间间隔距离为5～10mm。使用本发明的检测棒，在检定炉均匀温场测试过程中，可以一次同时检测任意一根轴线上的多点测点温度，使得温场测试过程简单、快捷，人工移动热电偶的操作大为减少，测试时间短，测试准确性提高，测试所用能耗大大降低。

Description

检定炉均匀温场快速检测棒

技术领域

本发明涉及一种温场测试工具，特别涉及一种检定炉均匀温场快速检测棒。

背景技术

对于热电偶检定的管式检定炉，最为重要的技术性能是均匀温场性能。检定炉的均匀温场性能指标，一般通过均匀温场测试试验获取。均匀温场测试是计量检定部门对生产企业所用检定炉的合格性考核的必检项目。按国家检定规程要求，检定炉的轴向最高温区不能超过几何中心的±10mm，且均匀温区以最高温区为基准点，在轴向±30mm内的温度和以轴向为圆心、半径在14mm内的径向温度，其任意两点间的温差不大于1℃。

均匀温场测试的一般方法是：使检定炉恒温在某一个温度点并经过足够长的时间后，通过多次移动两支标准铂铑10-铂热电偶的工作端（测点）的位置，分别测出各测点的温度。然后通过综合计算，求得符合温差不大于1℃的均匀温场的轴向长度和最高温区的中心位置。

均匀温场测试中，要求轴向温度测试点不少于7个，且测试间隔距离不大于10mm，一般需测9点，测试间隔距离取10mm。而径向温度测试点，一般取上、下、左、右、中5点。总共需测的测点有45点。测试中，每移动一次热电偶的测点，都需要等待几分钟，等温度变化率小于一定值后才可以进行检测取值。因此，每次温场测试的试验过程都非常长，费工、费时又费电。

传统的均匀温场测试存在的弊端有五点：其一，测试麻烦，需要逐点移动，移动后要等待一定时间，待炉温稳定；其二，测试时间长，做一次检定炉温场测试基本需要一天的时间，若出现检定炉特性和控制系统差，甚至一天时间都没法完成；其三，测量数据的不可靠，由于每次移动测试热电偶的位置，均破坏了原有的温场平衡状态，故需要再次等候新的温场平衡状态建立起来，所以很难保证炉温不漂移；由于是通过人工移动操作，使得每次移动的间隔距离不一致，非常容易产生不准确的测试结果；其四，由于常规的温场测试方法是将测试热电偶处在某一个端口，容易使得该端口的散热比较快，以致破坏均匀温区的失衡现象，使得均匀温区测试的结果无法真正体现炉膛内部均匀温区分布的实际状况；其五，消耗能源，一般检定炉的功率为2.3KW到3KW，检定炉通电加热一天需要消耗几十度的电能，有时一次做不合格，需要几次进行重复，耗能更厉害；全国检定炉的在用量超过2.5万台，且每年均需要进行一次温场测试，其总耗电量更是惊人。

因此，针对以上的温场测试问题，急需一种更简单、更快速的均匀温场测试解决方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有温场测试麻烦，测试数据不可靠、测试时间长、消耗能源大等问题，提供了一种检定炉均匀温场快速检测棒，可多点同时检测，测试方便快捷，测试准确性高，测试所耗能源大大降低。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种检定炉均匀温场快速检测棒，具有外管、内管和若干支热电偶，内管外表面上开有若干个双线凹槽，每个双线凹槽内嵌入一支热电偶，外管一侧开有两端通的矩形槽，外管套在内管上，热电偶的工作端头从矩形槽内伸出，相邻热电偶工作端头之间间隔距离为5～10mm。

所述的热电偶有9支，相邻热电偶工作端头之间间隔距离为10mm，即采用9点快速检测，可一次完成一根轴线上的9点检测，无需轴向移动，既节省时间，又符合实际的检测需求。

所述的外管和内管均采用刚玉陶瓷管制成，刚玉陶瓷管耐高温性能好，可承受高达1400℃的温度，因此其使用寿命长，不易损坏。

本发明的有益效果是：采用本发明的检测棒进行检定炉均匀温场测试的优点为：其一、温场测试过程简单、快捷，人工移动检测热电偶的操作大为减少；其二、测试时间短，与传统的测试方法相比较可以节省近2/3的时间；其三、测量方法科学、测量数据准确。由于无须移动测温热电偶，一次可以连续测量若干个轴向上测点的数据，避免了移动测温热电偶而破坏温场状态，也避免了长时间温度控制过程中的炉温漂移。其四、采用具有多点同时输出的测温棒，且该测温棒为圆柱形，并架于被测试检定炉的两个端口，使得炉膛内部为均匀分布状态，不会产生由于散热不均匀造成均匀温区失衡，使得测试的结果能更准确的体现出炉膛内部均匀温区的分布状况；其五、由于测试时间缩短，使得能耗大大降低。

附图说明

图1是本发明的透视图

图2是图1的A处局部放大图

图3是图1的端面图

图4是本发明的外管结构示意图

图中：外管1、矩形槽11、热电偶丝2、内管3、双线凹槽31、热电偶工作端头4。

具体实施方式

现在结合附图，对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种修改，这些等效的变化和修饰同样落入本发明所限定的保护范围。

如图1、2、3、4所示，一种检定炉均匀温场快速检测棒，具有外管1和内管3和若干支热电偶，内管3外表面上开有双线凹槽31，每个双线凹槽31内嵌入一支热电偶，一支热电偶由两个热电偶丝2组成，所述的热电偶有9支，外管1一侧开有两端通的矩形槽11，外管1套在内管3上，将热电偶固定，热电偶的工作端头从矩形槽11内伸出，相邻热电偶工作端头4之间间隔10mm。

在检定炉均匀温场测试中，国家要求测试间隔距离不大于10mm，因此本发明的快速检测棒预先设定好了热电偶工作端头之间的间隔距离，其间隔距离可以为5mm,6mm,7mm,8mm,9mm,10mm,以满足不同情况的需求，且测量方法科学、测量数据准确，由于无须移动测温热电偶，一次可以连续测量若干个轴向上测点的数据，避免了移动测温热电偶而破坏温场状态，也避免了长时间温度控制过程中的炉温漂移。

在检定炉均匀温场测试过程中，使用本发明的检测棒，可以一次同时检测一根轴线上等间隔距离的多点测点的温度。若采用9点的快速检测棒，即可一次完成任意一根轴线上的9点检测，而无需轴向移动。那么，只需分别移动4次，就可完成5条轴线上的，总共45点的检测。若传统的检定炉均匀温场测试需移动测点次数按44次算，则使用本发明的检测棒后，可省去40次人工移动操作。若每次移动后等待温场温度平衡建立的时间按2分钟算，则使用本发明的检测棒后，可省去80分钟的等待时间。总之，本发明的检测棒测试简单，测试时间短，测量科学，测试数据准确，能耗大大降低。

本发明的快速检测棒，外管和内管可用耐高温的刚玉陶瓷管制成。内管外表面的双线凹槽可在烧制后加工或烧制前开模具成型。多支热电偶可用标准铂铑10－铂热电偶或经过标定的工作用铂铑10－铂热电偶。

在安装本发明的快速检测棒时，先将多支热电偶嵌装在内管上，必要时用捆绑法临时固定，再将外管逐渐套进。

以上显示仅描述了本发明的主要特征和发明点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制。在不脱离本发明点和保护范围的前提下，本发明还会有各种变化，这些变化和改进都将落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物限定。

Claims (4)

1.一种检定炉均匀温场快速检测棒，具有外管、内管和若干支热电偶，外管套在内管上，内管外表面沿其径向间隔开设有若干个双线凹槽，每个双线凹槽内嵌入一支热电偶，所述若干热电偶的工作端头顺序排布在同一轴线上，外管上靠近端面一侧沿其轴线方向开有一条矩形槽，矩形槽上下表面相通，热电偶工作端头从矩形槽内伸出，相邻热电偶工作端头之间间隔距离为5～10mm。

2.根据权利要求1所述的检定炉均匀温场快速检测棒，其特征在于：所述的热电偶有9支。

3.根据权利要求2所述的检定炉均匀温场快速检测棒，其特征在于：所述的相邻热电偶工作端头之间间隔距离为10ｍｍ。

4.根据权利要求1所述的检定炉均匀温场快速检测棒，其特征在于：所述的外管和内管均采用刚玉陶瓷管制成。