CN107941379A - 多通道温场测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多通道温场测试系统及测试方法，测试系统包括温场数据采集装置、温场数据处理装置和上位机；温场数据采集装置用于采集温度数据，温场数据处理装置用于将电信号转换为数字信号，上位机用于控制温场数据采集装置采集温度，并进行温度偏差计算、温度均匀度计算以及温度波动度计算，得出被测区域的温场分布情况。本发明在对温度标准箱进行温场测试时，能够避免热电阻线缠绕现象，减小热电阻的损耗，提高热电阻的寿命；同时免去了接线与拆线的步骤，不仅提高了温场测试的效率，也减少了接触不良或者接错通道情况的发生。

Description

多通道温场测试系统及测试方法

技术领域

本发明涉及一种温场测试装置，特别是一种多通道温场测试系统及测试方法。

背景技术

在对温度标准箱进行温场测试时，通常使用多支热电阻进行数据采集，热电阻的传感器部分放置于恒温仪器内部的不同位置，热电阻的接线端与接线盒连接。

传统方法通常采用线长为3-4米甚至更长的热电阻，容易发生热电阻线缠绕等情况，这不仅损耗热电阻的寿命，严重时会致使热电阻损坏。同时数据采集前的接线与数据采集后的拆线耗时耗力，频繁的接线和拆线也使得测试时经常出现接触不良或者接错通道的情况，影响了测试的效率。

由上可知，现有的温场数据采集装置在工作时易发生热电阻线缠绕和损坏，而且接线与拆线的过程耗时耗力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多通道温场测试系统及测试方法。

实现本发明目的的技术方案为：一种多通道温场测试系统，包括温场数据采集装置、温场数据处理装置和上位机；

所述温场数据采集装置包括一个矩形铝制方盒，矩形铝制方盒设有多个均分方格，每个均分方格为一个温度数据采集通道，每个温度数据采集通道内置热电阻导线、弹簧簧片和制动装置，均分方格顶端设置有热电阻传感器，热电阻导线的一端与热电阻传感器连接，另一端与弹簧簧片连接，制动装置用于固定和回收热电阻导线；

所述温场数据处理装置用于将电信号转换为数字信号；

所述上位机用于控制温场数据采集装置采集温度，并进行温度偏差计算、温度均匀度计算以及温度波动度计算，得出被测区域的温场分布情况。

一种基于上述多通道温场测试系统的测试方法，包括以下步骤：

1)根据待测温度标准箱工作所在的温度区间，选择相应测温区间的温场数据采集装置；

2)根据待测温度标准箱的恒温区域大小，选择测试所使用的温度数据采集通道数量及所需热电阻导线的长度，并将热电阻传感器放置于测试点，通过制动装置固定热电阻导线；

3)对温度标准箱进行供电，并设置所需测试的温度点；

4)待温度标准箱显示已达到所需测试的温度时，保持设定的时间；

5)对温场数据采集装置、温场数据处理装置及上位机供电，并通过上位机的控制进行数据采集；

6)对采集的数据进行温度偏差计算、温度均匀度计算以及温度波动度计算，得出被测区域的温场分布情况。

与现有技术相比，本发明的显著优点为：本发明在对温度标准箱进行温场测试时，避免了出现热电阻线缠绕，减小了热电阻的损耗，提高了热电阻的寿命。同时免去了数据采集前的接线与数据采集后的拆线，不仅提高了温场测试的效率，也减少了接触不良或者接错通道情况的发生。

附图说明

图1为本发明的多通道温场测试系统结构图。

图2为本发明的温场数据采集装置结构图。

图3为本发明的温场数据采集装置的单个通道内部结构示意图。

具体实施方式

结合图1，一种多通道温场测试系统，包括温场数据采集装置1、温场数据处理装置2和上位机3；

结合图2，图3，所述温场数据采集装置1包括一个矩形铝制方盒，矩形铝制方盒设有多个均分方格，每个均分方格为一个温度数据采集通道4，每个温度数据采集通道4内置热电阻导线7、弹簧簧片9、制动装置10，热电阻传感器6位于均分方格顶端，热电阻导线7的一端与热电阻传感器6连接，另一端与弹簧簧片9连接，制动装置10用于固定和回收热电阻导线；

所述温场数据处理装置2用于将电信号转换为数字信号；温场数据处理装置与温场数据采集装置1通过连接线5连接。

所述上位机3用于控制温场数据采集装置1采集温度，并进行温度偏差计算、温度均匀度计算以及温度波动度计算，得出被测区域的温场分布情况。

所述热电阻传感器6为Pt100铂热电阻。

所述温场数据处理装置为2700数字多用表。

所述热电阻导线7通过卡扣8与弹簧簧片连接。所述热电阻导线7与卡扣8连接的一端通过连接线5与温场数据处理装置2连接。

本发明还提供一种多通道温场测试方法，包括以下步骤：

1)根据待测温度标准箱工作所在的温度区间，选择相应测温区间的温场数据采集装置；

2)根据待测温度标准箱的恒温区域大小，选择测试所使用的温度数据采集通道数量及所需热电阻导线的长度，并将热电阻传感器放置于测试点，通过制动装置固定热电阻导线；

3)对温度标准箱进行供电，并设置所需测试的温度点；

4)待温度标准箱显示已达到所需测试的温度时，保持设定的时间；

5)对温场数据采集装置、温场数据处理装置及上位机供电，并通过上位机的控制进行数据采集；

6)对采集的数据进行温度偏差计算、温度均匀度计算以及温度波动度计算，通过分析比对，得出被测区域的温场分布情况。

下面结合实施例和附图对本发明作进一步的说明。

实施例

如图1所示，本实施例的多通道温场测试系统由温场数据采集装置1和温场数据处理装置2以及上位机3组成。温场数据采集装置1负责采集温度数据，每个温度点采集15次，每2min采集一次。温场数据处理装置2负责将电信号转换为数字信号显示出来，上位机3则负责记录和处理各通道采集来的数据。通过温度偏差计算、温度均匀度计算以及温度波动度计算，再经过分析比对，可以得出被测区域的温场分布情况。

温度偏差计算

Δt_d＝t_d-t_o

式中，Δt_d——温度偏差，℃；

t_o——测试区域中心点n次测量的平均值，℃；

t_d——所有通道n次测量温度平均值，℃。

温度均匀度计算

式中，Δt_u——温度均匀度，℃；

n——测量次数；

t_imax——各测试点在第i次测得的最高温度，℃；

t_imin——各测试点在第i次测得的最低温度，℃。

温度波动度计算

Δt_f＝±(t_omax-t_omin)/2

式中：Δt_f——温度波动度，℃；

t_omax——测试区域中心点n次测量中的最高温度，℃；

t_omin——测试区域中心点n次测量中的最低温度，℃。

如图2所示，本发明的温场数据采集装置1由20个相同的温度数据采集通道4以及用于与温场数据处理装置连接的连接线5组成。

如图3所示，从温场数据采集装置1的单个通道切面图可以看出，它由Pt100铂热电阻传感器6及热电阻导线7，卡扣8、弹簧簧片9以及热电阻导线制动装置10组成。卡扣8将导线7固定在弹簧簧片9，导线7的一端与Pt100铂热电阻传感器6相连接，另一端在卡扣8处与温场数据处理装置的连接线5相连。使用时将热电阻传感器6向外拉伸出所需的长度，并通热电阻导线制动装置10固定热电阻导线。热电阻导线制动装置10向热电阻传感器6方向推动即可固定导线，反向推动导线会自动回收。

Claims (6)

1.一种多通道温场测试系统，其特征在于，包括温场数据采集装置、温场数据处理装置和上位机；

所述温场数据采集装置包括一个矩形铝制方盒，矩形铝制方盒设有多个均分方格，每个均分方格为一个温度数据采集通道，每个温度数据采集通道内置热电阻导线、弹簧簧片和制动装置，均分方格顶端设置有热电阻传感器，热电阻导线的一端与热电阻传感器连接，另一端与弹簧簧片连接，制动装置用于固定和回收热电阻导线；

所述温场数据处理装置用于将电信号转换为数字信号；

所述上位机用于控制温场数据采集装置采集温度，并进行温度偏差计算、温度均匀度计算以及温度波动度计算，得出被测区域的温场分布情况。

2.根据权利要求1所述的多通道温场测试系统，其特征在于，所述热电阻传感器为Pt100铂热电阻。

3.根据权利要求1所述的多通道温场测试系统，其特征在于，所述温场数据处理装置为2700数字多用表。

4.根据权利要求1所述的多通道温场测试系统，其特征在于，所述热电阻导线通过卡扣与弹簧簧片连接。

5.根据权利要求4所述的多通道温场测试系统，其特征在于，所述热电阻导线与卡扣连接的一端通过连接线与温场数据处理装置连接。

6.一种基于权利要求1-4任意一项所述多通道温场测试系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据待测温度标准箱工作所的温度区间，选择相应测温区间的温场数据采集装置；

2)根据待测温度标准箱的恒温区域大小，选择测试所使用的温度数据采集通道数量及所需热电阻导线的长度，并将热电阻传感器放置于测试点，通过制动装置固定热电阻导线。

3)对温度标准箱进行供电，并设置所需测试的温度点；

4)待温度标准箱显示已达到所需测试的温度时，保持设定的时间；

5)对温场数据采集装置、温场数据处理装置及上位机供电，并通过上位机的控制进行数据采集；

6)对采集的数据进行温度偏差计算、温度均匀度计算以及温度波动度计算，得出被测区域的温场分布情况。