CN107884094A - 一种异型高温温度传感器及校准方法 - Google Patents

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赵化业
刘浩
王文革
张俊祺
崔文德
黄赜
罗兆明
张奇
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Abstract

一种异型高温温度传感器及校准方法，包括高温炉，高温炉中安装有石墨加热管，石墨加热管由温度控制系统调节温度，从而产生恒温区域，被校准温度传感器感温部分置于此区域中，而其导线部分位于高温炉外，标准辐射温度计可测量该恒温区域的标准温度值；还包括抽真空系统与惰性气体充气系统，可用于将高温炉内抽真空与充满惰性气体，防止石墨加热管在高温下氧化。

Description

一种异型高温温度传感器及校准方法
技术领域
本发明属于传感器领域，具体涉及一种异型高温温度传感器及校准方法。
背景技术
温度传感器的静态校准是将传感器放置于可准确测定且已知温度的环境中一段时间，然后记录检查传感器的输出是否与已知的环境温度一致。而在实际测温过程中，最常见的情况是瞬态温度测量。瞬态测量的特点是温度高、变化快，因此要保证测量的准确度是非常困难的，因而需要对温度传感器进行动态校准，对测温结果进行修正使之更接近于真实的温度信号。
异型高温温度传感器因其具有特殊的结构型式，无法放入现有静态校准装置的恒温区，并且现有静态校准装置的温度上限也无法满足其静态校准需求。同样的，现有的动态校准方法由于其温度上限低，阶跃时间长、引入的不确定度大，亦无法满足其动态校准需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种异型高温温度传感器及校准方法，解决传统温度传感器静态及动态校准方法无法高准确度校准具有特殊结构形式的异型高温温度传感器的问题。
本发明的技术方案如下：一种异型高温温度传感器，包括高温炉，高温炉中安装有石墨加热管，石墨加热管由温度控制系统调节温度，从而产生恒温区域，被校准温度传感器感温部分置于此区域中，而其导线部分位于高温炉外，标准辐射温度计可测量该恒温区域的标准温度值；还包括抽真空系统与惰性气体充气系统，可用于将高温炉内抽真空与充满惰性气体，防止石墨加热管在高温下氧化。
还包括冷却系统，将高温炉与导线部分进行冷却。
一种异型高温温度传感器校准方法，包括以下步骤：
S1：将被校准温度传感器放置于石墨加热管恒温区域中；
S2：开启标准辐射温度计；
S3：将整个恒温源装置抽真空处理，后充入惰性气体；
S4：打开冷却系统，并对高温炉与被校准温度传感器导线部分进行冷却；
S5：打开温度控制系统并设定石墨加热管温度，从而确定恒温区域温度，待温度稳定后，使用标准辐射温度计测量恒温区域的温度，并比较被校准温度传感器的温度值与标准辐射温度计的温度值，从而得到被校准温度传感器的温度修正值。
还包括S6：关闭温度控制系，停止加热，当高温炉温降至一定温度下时，关闭冷却系统和惰性气体充气系统。
还包括S7：关闭标准辐射温度计，待被校准温度传感器测温部分恢复至室温，拆下被校准温度传感器。
本发明的显著效果在于：应用本发明所述异型高温温度传感器静态、动态校准装置及相应的校准方法，可以高准确度的测试具有特殊结构形式的异型高温温度传感器的静态、动态特性。高准确度的动态校准方法可探明各种传感器由于热惯性和非平衡状态导致的系统误差，可以在不同使用条件下，通过修正使其更接近真实值，满足实际在线校准需求，效果良好
附图说明
图1为本发明所述的异型高温温度传感器示意图
图中：高温炉1、石墨加热管2、温度控制系统3、惰性气体充气系统4、被校准温度传感器5、标准辐射温度计6、冷却系统7、抽真空系统8
具体实施方式
一种异型高温温度传感器，包括高温炉1，高温炉1中安装有石墨加热管2，石墨加热管2由温度控制系统3调节温度，从而产生恒温区域，被校准温度传感器5感温部分置于此区域中，而其导线部分位于高温炉1外，标准辐射温度计6可测量该恒温区域的标准温度值。
还包括冷却系统7，可将高温炉1与导线部分进行冷却，
还包括抽真空系统8与惰性气体充气系统4，可用于将高温炉1内抽真空与充满惰性气体，防止石墨加热管2在高温下氧化。
一种异型高温温度传感器校准方法，包括以下步骤：
S1：将被校准温度传感器5放置于石墨加热管2恒温区域中，
S2：开启标准辐射温度计6，
S3：将整个恒温源装置抽真空处理，后充入惰性气体
S4：打开冷却系统7，并对高温炉1与被校准温度传感器5导线部分进行冷却
S5：打开温度控制系统3并设定石墨加热管2温度，从而确定恒温区域温度，待温度稳定后，使用标准辐射温度计6测量恒温区域的温度，并比较被校准温度传感器5的温度值与标准辐射温度计6的温度值，从而得到被校准温度传感器5的温度修正值
S6：关闭温度控制系3统调，停止加热，当高温炉1温降至一定温度下时，关闭冷却系统7和惰性气体充气系统4
S7：关闭标准辐射温度计6，待被校准温度传感器5测温部分恢复至室温，拆下被校准温度传感器5。

Claims (5)

1.一种异型高温温度传感器，其特征在于：包括高温炉(1)，高温炉(1)中安装有石墨加热管(2)，石墨加热管(2)由温度控制系统(3)调节温度，从而产生恒温区域，被校准温度传感器(5)感温部分置于此区域中，而其导线部分位于高温炉(1)外，标准辐射温度计(6)可测量该恒温区域的标准温度值；还包括抽真空系统(8)与惰性气体充气系统(4)，可用于将高温炉(1)内抽真空与充满惰性气体，防止石墨加热管(2)在高温下氧化。
2.根据权利要求1所述的一种异型高温温度传感器，其特征在于：还包括冷却系统(7)，将高温炉(1)与导线部分进行冷却。
3.一种应用如权利要求2所述的异型高温温度传感器校准方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将被校准温度传感器(5)放置于石墨加热管(2)恒温区域中，
S2：开启标准辐射温度计(6)；
S3：将整个恒温源装置抽真空处理，后充入惰性气体；
S4：打开冷却系统(7)，并对高温炉(1)与被校准温度传感器(5)导线部分进行冷却；
S5：打开温度控制系统(3)并设定石墨加热管(2)温度，从而确定恒温区域温度，待温度稳定后，使用标准辐射温度计(6)测量恒温区域的温度，并比较被校准温度传感器(5)的温度值与标准辐射温度计(6)的温度值，从而得到被校准温度传感器(5)的温度修正值。
4.根据权利要求3所述的一种异型高温温度传感器校准方法，其特征在于：还包括S6：关闭温度控制系(3)，停止加热，当高温炉(1)温降至一定温度下时，关闭冷却系统(7)和惰性气体充气系统(4)。
5.根据权利要求3所述的一种异型高温温度传感器校准方法，其特征在于：还包括S7：关闭标准辐射温度计(6)，待被校准温度传感器(5)测温部分恢复至室温，拆下被校准温度传感器(5)。
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