CN104215349A - 快速响应双丝热电阻测温装置 - Google Patents

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CN104215349A CN201410439409.3A CN201410439409A CN104215349A CN 104215349 A CN104215349 A CN 104215349A CN 201410439409 A CN201410439409 A CN 201410439409A CN 104215349 A CN104215349 A CN 104215349A
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stainless steel
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赵国昌
赵春雷
宋丽萍
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Abstract

本发明提供一种结构简单，成本低廉、适用于测量温度快速变化的动态温度环境和稳态温度环境，测量值准确率高、引线电阻的影响小、具有一般铠装热电偶的全部特性的快速响应双丝热电阻测温装置。本发明的技术方案是这样实现的：一种快速响应双丝热电阻测温装置，包括含有两根直径不同的电阻丝的感温元件、引线、不锈钢套管、卡套和接线盒，所述的感温元件位于装置的底部，用于测温；所述的感温元件设置在不锈钢套管内，并且感温元件的轴心位置与不锈钢套管的轴心重合所述的感温元件包括绝缘骨架和电阻丝，所述的电阻丝缠绕在绝缘骨架上；所述的引线一端与连感温元件相连接，另一端与接线盒相连接；所述的卡套套在不锈钢套管外将不锈钢套管固定。

Description

快速响应双丝热电阻测温装置
技术领域
本发明属于温度测量技术领域，特别涉及一种快速响应双丝热电阻测温装置。
背景技术
 热电阻是目前各国在科研和工业测温中准确度最高、应用最广泛的测温元件。由于热电阻具有一定的热容量，较细直径的铠装热电阻热容量较少，易于测量动态温度，但实际中最细的铠装热电阻直径约为2mm，仍不能满足动态温度测量的要求。端面热电阻的时间常数很小，可以测量动态温度，但不能很好地应用于流场温度测量。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种结构简单，成本低廉、适用于测量温度快速变化的动态温度环境和稳态温度环境，测量值准确率高、引线电阻的影响小、具有一般铠装热电偶的全部特性的快速响应双丝热电阻测温装置。
本发明的技术方案是这样实现的：一种快速响应双丝热电阻测温装置，包括含有两根直径不同的电阻丝的感温元件、引线、不锈钢套管、卡套和接线盒，所述的感温元件位于装置的底部，用于测温；所述的感温元件设置在不锈钢套管内，并且感温元件的轴心位置与不锈钢套管的轴心重合所述的感温元件包括绝缘骨架和电阻丝，所述的电阻丝缠绕在绝缘骨架上；所述的引线一端与连感温元件相连接，另一端与接线盒相连接；所述的卡套套在不锈钢套管外将不锈钢套管固定。所述的电阻丝设置为直径不同的两组电阻丝a和电阻丝b，所述的电阻丝a的直径大于电阻丝b的直径。还包括绝缘套管，所述的绝缘套管设置于引线与不锈钢套管之间。套管选取如304号钢、321号钢、310s号钢等不锈钢材料作为保护套管材料，所述的卡套是活动螺纹卡套。所述的引线采用三线制，所述的电阻丝根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线。所述的电阻丝a缠绕在绝缘骨架上的圈数小于电阻丝b缠绕在绝缘骨架上的圈数。所述的电阻丝a直径约为电阻丝b直径的1.2~2.0倍。
本发明的优点：本发明结构简单，成本低廉；适用于测量温度快速变化的动态温度环境和稳态温度环境。装置采用不同直径的两根热电阻同时测温，当测量稳态温度时，两组热电阻测量值可起到相互监测的作用，确保测量值准确无误；当测量动态温度时，两组测量数据确保得到准确动态温度的测量值，弥补了传统热电阻测温时间常数大，反应慢的不足；引线采用三线制方式可以较好的消除引线电阻的影响；活动螺纹卡套可以调节装置探入被测流场的深度；采用不锈钢套管对感温元件加以保护使得本装置具有铠装热电阻的全部特性与优点。
附图说明
图1是发明的结构示意图；
图2是本发明中感温元件的结构示意图。
图中：1.感温元件，2.引线，3.绝缘套管，4.不锈钢套管，5.活动螺纹卡套，6.接线盒，7.电阻丝a，8.电阻丝b，9. 绝缘骨架。
具体实施方式
本发明的详细结构结合实施例加以说明。
如图1和图2所示，一种快速响应双丝热电阻测温装置，包括含有两根直径不同的电阻丝的感温元件、引线、不锈钢套管、绝缘套管、卡套和接线盒，所述的感温元件位于装置的底部，用于测温；所述的感温元件设置在不锈钢套管内，并且感温元件的轴心位置与不锈钢套管的轴心重合所述的感温元件包括绝缘骨架和电阻丝，所述的电阻丝缠绕在绝缘骨架上；所述的引线一端与连感温元件相连接，另一端与接线盒相连接；所述的卡套套在不锈钢套管外将不锈钢套管固定。所述的卡套是活动螺纹卡套。活动螺纹卡套可以调节装置探入被测流场的深度。所述的绝缘套管设置于引线与不锈钢套管之间。
所述的电阻丝设置为直径不同的两组电阻丝a和电阻丝b，所述的电阻丝a的直径大于电阻丝b的直径。所述的电阻丝a直径约为电阻丝b直径的1.2~2.0倍。以确保两电阻丝的时间常数有明显区别。以铂电阻丝为例，电阻丝b直径为0.03~0.04mm，电阻丝a直径为0.05~0.07mm。所述的电阻丝a缠绕在绝缘骨架上的圈数小于电阻丝b缠绕在绝缘骨架上的圈数。
所述的引线采用三线制，所述的电阻丝根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线，与测温电桥配套使用，引线采用三线制方式可以较好的消除引线电阻的影响。
当测量温度为动态时，依据现有消除测温误差方法如γ-总体最小二乘法、β-广义总体最小二乘法计算得到动态温度。
当测量温度为稳态时，同时采集两组电阻丝的温度输出值。
当两输出值相差超过热电阻允许偏差的两倍时或当测量值出现阶跃时，即可判定热电阻装置出现问题。此时需检定并适当处理热电阻以保测量值准确。

Claims (7)

1.一种快速响应双丝热电阻测温装置，其特征在于：包括含有两根直径不同的电阻丝的感温元件、引线、不锈钢套管、卡套和接线盒，所述的感温元件位于装置的底部，用于测温；所述的感温元件设置在不锈钢套管内，并且感温元件的轴心位置与不锈钢套管的轴心重合所述的感温元件包括绝缘骨架和电阻丝，所述的电阻丝缠绕在绝缘骨架上；所述的引线一端与连感温元件相连接，另一端与接线盒相连接；所述的卡套套在不锈钢套管外将不锈钢套管固定。
2.根据权利要求1所述的一种快速响应双丝热电阻测温装置，其特征在于：所述的电阻丝设置为直径不同的两组电阻丝a和电阻丝b，所述的电阻丝a的直径大于电阻丝b的直径。
3.根据权利要求1所述的一种快速响应双丝热电阻测温装置，其特征在于：还包括绝缘套管，所述的绝缘套管设置于引线与不锈钢套管之间。
4.根据权利要求1所述的一种快速响应双丝热电阻测温装置，其特征在于：所述的卡套是活动螺纹卡套。
5.根据权利要求1所述的一种快速响应双丝热电阻测温装置，其特征在于：所述的引线采用三线制，所述的电阻丝根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线。
6.根据权利要求2所述的一种快速响应双丝热电阻测温装置，其特征在于：所述的电阻丝a缠绕在绝缘骨架上的圈数小于电阻丝b缠绕在绝缘骨架上的圈数。
7.根据权利要求2所述的一种快速响应双丝热电阻测温装置，其特征在于：所述的电阻丝a直径约为电阻丝b直径的1.2~2.0倍。
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