CN111649834A - 高温加热炉温度传感器布点装置及其计量校准方法 - Google Patents

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CN111649834A CN202010744845.7A CN202010744845A CN111649834A CN 111649834 A CN111649834 A CN 111649834A CN 202010744845 A CN202010744845 A CN 202010744845A CN 111649834 A CN111649834 A CN 111649834A
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周光
戴翔
崔馨元
孙晓全
陈永强
王延昭
何志锋
武钊
张召
杨凌
袁丹
慕媛
李振杰
吴勤
戎思晓
钱逸敏
马振兴
刘宾武
张毅哲
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Abstract

本发明提供了一种高温加热炉温度传感器布点装置及其计量校准方法，它是设置温度传感器布点装置，通过布点装置满足传感器个数和测温位置的布点要求，采用后置测温方式，将温度传感器的导电线从被检高温加热炉的后置测温孔穿出，从而避免前置测温方式在关闭炉门时对温度传感器导电线造成的损害，在校准高温加热炉之前，先校准其自身的自带控温热电偶和控温仪，以提高校准结果的准确性。

Description

高温加热炉温度传感器布点装置及其计量校准方法
技术领域：
本发明属于工作温度为(300-1300) ℃的高温加热炉的检定校准技术领域，具体涉及一种高温加热炉温度传感器布点装置及其计量校准方法。
背景技术：
高温加热炉是专为高校﹑科研院所、工矿企业的实验室研制的专用高温设备，主要用于对陶瓷、冶金、电子、玻璃、化工、机械、耐火材料、新材料开发、特种材料、建材、金属、非金属及其它化和物材料进行烧结﹑融化﹑分析等工作，为企事业化验结果准确可靠和产品的工艺质量提供技术保障。
目前高温加热炉通常采用电加热方式、因此又通称为电阻炉，在某一规定的时间内，电流通过加热元件产生热量，其传热方式为辐射、传导、对流等。常用的高温加热炉有箱式电阻炉、智能马弗炉、高温电阻炉、微波灰化炉、马弗炉、挥灰测试仪、不燃性试验炉等，从结构上来说，高温加热炉主要由由炉体和炉温控制系统组成，炉体一般由加热元件、衬炉（包括耐火层和保温层）以及炉壳等组成。
目前，对高温加热炉的检定校准主要依据国家制定的JJF 1376-2012《箱式电阻炉校准规范》，该校准规范采用的校准方法为热电偶前置测量法，即将检测热电偶从炉口插入炉膛内并放置在炉膛不同位置，将检测热电偶的参考端从炉口引出炉外，之后关闭炉门，电阻炉通电升温，炉温稳定后直接测量测温热电偶的电压毫伏值，然后经过换算来计算炉膛内部温度。但是，此种箱式电阻炉校准方法在使用时存在以下缺陷：
（1）箱式电阻炉内缺少固定检测热电偶用的装置，检测热电偶置入箱式电阻炉后其位置固定困难，关闭炉门时炉门会挤压检测热电偶的热电极，会引起炉内检测热电偶测量端位置发生变化，从而影响测量结果的准确性。
（2）检测热电偶从炉口置入炉膛内，将检测热电偶的参考端从炉口引出炉外，这就导致在检测过程中，箱式电阻炉炉门封闭不严，影响测量结果的准确性。炉门关闭时会挤压检测热电偶的热电极，热电极会发生弯曲变形甚至挤压损坏，降低检测热电偶的使用寿命，导致检测成本增大。
（3）箱式电阻炉自身的炉温控制系统包括自带的热电偶和温度控温仪。而现有的JJF 1376-2012箱式电阻炉校准规范中默认箱式电阻炉自身自带的热电偶和炉温控温仪为合格品，没有相应的对自带控温热电偶和自带炉温度控温仪的校准。自带控温热电偶为作为测温易损件，原则上一年更换一次，但是使用者为节约成本，使用多年未更换，从而导致热电偶自身误差较大、甚至不合格，将直接影响校准结果的准确性；炉温控温仪为箱式电阻炉配套使用的主要温度控制仪表，其合格与否也直接影响校准结果的准确性，但是JJF1376-2012箱式电阻炉校准规范中未提出在高温加热炉校准前，首先对温度控温仪表进行误差修正，从而导致引入的新的误差，从而导致温度偏差（上、下偏差）校准结果的准确性较差。综上所述热电偶和炉温控温仪误差大小、精度高低，将直接作为对所用高温加热炉能否满足使用要求的依据，确认高温加热炉合格与否的判定。
发明内容：
综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种高温加热炉温度传感器布点装置及其计量校准方法，它是设置温度传感器布点装置，通过布点装置满足传感器个数和测温位置的布点要求，采用后置测温方式，将温度传感器的导电线从被检高温加热炉的后置测温孔穿出，从而避免前置测温方式在关闭炉门时对温度传感器导电线造成的损害，在校准高温加热炉之前，先校准其自身的自带控温热电偶和温度控温仪，以提高校准结果的准确性。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：
一种高温加热炉计量校准方法，其中：包括以下校准步骤：
第一步、被检高温加热炉自带温度控制系统校准
（一）自带控温热电偶校准
a、将被检高温加热炉的自带控温热电偶，从炉体上的后置测温孔内拔出来，拆掉自带控温热电偶参考端的补偿导线，使自带控温热电偶与被检高温加热炉自带温度控温仪剥离；
b、将自带控温热电偶插入高温干体炉的加热孔内，并使自带控温热电偶前端与高温干体炉的加热孔的底部接触；将铠装S偶数字温度计插入高温干体炉的加热孔内，并使铠装S偶数字温度计的前端与高温干体炉的加热孔底部接触；
c、打开高温干体炉电源，设定使用温度后，开始加热升温；
d、待高温干体炉的温度上升到设定温度，并稳定后，记录铠装S偶数字温度计的测量值，作为标准温度值T标；
e、采用多功能温度校验仪读取自带控温热电偶的测量值，作为实测值T测；
f、根据公式（1）计算自带控温热电偶的示值误差T误1
T误1=T测-T标 （1）
g、根据JJG351-1996《工业用廉金属热电偶检定规程》判定自带控温热电偶示值误差是否超差，如果超差建议报废、并更换；
（二）自带温度控温仪校准
a、将多功能温度校验仪的输出信号线与被检高温加热炉自带的温度控温仪的温度控制线，正极和正极连接，负极和负极连接；
b、通过多功能温度校验仪在环境温度补偿状态下，设定输出标准温度值T0，启动高温炉自带温度控温仪，使其处于温度显示状态，记录自带温度控温仪的显示温度值T显；
c、根据公式（2）计算该自带温度控温仪的示值误差T误2
T误2=T显- T0 （2）
d、根据被检高温加热炉的自带温度控温仪的修正功能，通过自带温度控温仪的设置菜单，进行修正值补偿、完成自带温度控温仪的修正；
第二步、布置温度传感器
a、选择与被检高温加热炉自带控温热电偶同种类型的温度传感器，测量炉膛空间大小，并根据大小来选择所用温度传感器的数量；
b、利用温度传感器布点装置，根据被检高温加热炉的炉膛空间大小，在炉膛空间内不同位置，布置温度传感器；将温度传感器的参考端从被检高温加热炉后端的测温孔穿出来，并避免参考端相互接触，完成温度传感器布点；
第三步、被检高温加热炉炉膛温度校准
（一）利用多功能温度校验仪对被检高温加热炉的炉膛温度进行数据采集
a、在第二步基础上，从炉膛后置测温孔引出的温度传感器参考端中，选出炉膛中心测温点的温度传感器的参考端；
b、将中心测温点的温度传感器的参考端的正负极，分别与被检高温加热炉的自带温度控温仪的正负极连接；
c、在第二步基础上，将从炉膛后置测温孔引出的所有温度传感器参考端分别通过补偿导线与转换开关的输入端电连接，转换开关的输出端与多功能温度校验仪的正负极连接，之后关闭被检高温加热炉的炉门；
d、通过被检高温加热炉的自带温度控温仪设定温度，启动被检高温加热炉，开始升温加热；
e、当自带温度控温仪显示的温度达到设定温度，并稳定后开始测量读数，读取并记录多功能温度校验仪显示的炉膛内各个温度传感器检测的温度值；
（二）数据处理
a、利用第三步（一）中采集的温度值，根据JJF 1376-2012《箱式电阻炉校准规范》计算被检高温加热炉的炉温均匀度、炉温稳定度；
b、利用第三步（一）中采集的温度值，根据公式（3）、（4）计算被检高温加热炉的炉温偏差
Δt+ =tpmax-tb- T误1 （3）
Δt- =tpmin-tb- T误1 （4）
式中:
Δt+—炉温上偏差,℃;
Δt-—炉温下偏差,℃;
tb—自带温度控温仪设定温度,℃;
tpmax—炉膛最高实测温度,℃;
tpmin—炉膛最低实测温度,℃;
T误1—自带控温热电偶示值误差,℃；
（三）出具检定报告，至此完成被检高温加热炉的检定校准。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的第一步（一）自带控温热电偶校准中，步骤d，待高温干体炉的温度上升到设定温度后稳定至少5分钟。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的第二步，选择与高温加热炉自带控温热电偶同种类型的温度传感器，比如自带控温热电偶为K型热电偶，那么所用布点温度传感器也选择铠装热电偶。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的第三步（一）利用多功能温度校验仪对被检高温加热炉的炉膛温度进行数据采集的b步骤中，传感器布点装置的中心测温点的温度传感器的正负极分别与自带温度控温仪连接后，通电并观察自带温度控温仪显示温度是否正常，当自带温度控温仪的显示温度正常时，才可启动被检高温加热炉进行升温加热；c步骤中，传感器布点装置上的所有温度传感器参考端通过补偿导线与转换开关的输入端电连接，转换开关的输出端与多功能温度校验仪的正负极连接后，打开多功能温度校验仪及转换开关，观察各个通道的温度测量值，各个通道的温度测量值无异常后，检查被检高温加热炉内的传感器布点装置位置有无变化，若无变化方可关闭炉门。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的第三步（一）利用多功能温度校验仪对被检高温加热炉进行温度数据采集的e步骤中，被检高温加热炉的炉膛内温度达到设定温度后，稳定至少10分钟。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的第三步（一）利用多功能温度校验仪对被检高温加热炉进行温度数据采集步骤e中，读取并记录各个温度传感器检测的温度值，在60分钟内，每隔3分钟记录一次各个测温点的温度值，至少测量20次，每一次记录各个测温点的温度应当在1分钟内完成。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的温度传感器布点装置包括底座、中心立杆、左右撑杆、前后撑杆、边立杆及卡接装置，所述的底座上设置有竖直布置的中心立杆，所述的中心立杆为可伸缩杆，其下端与底座固定连接，其上端通过钢管扣件与左右撑杆的中部紧固连接，所述的左右撑杆为可伸缩杆，左右撑杆左右水平布置，其两端分别通过钢管扣件与两个前后撑杆紧固连接，所述的前后撑杆与左右撑杆垂直布置，所述的前后撑杆为可伸缩杆，所述的前后撑杆的两端分别通过钢管扣件与边立杆紧固连接，所述的边立杆竖直布置，边立杆为可伸缩杆，其上下两端部均设置有卡接装置，所述的左右撑杆的中部设置有卡接装置，所述的温度传感器与卡接装置连接。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的卡接装置包括卡扣、连接板及连接块，所述的卡扣与左右撑杆或边立杆锁紧连接，连接板一端与卡扣固定连接，卡扣的另一端与连接块通过螺栓紧固连接，所述的连接块内设置有用于穿装温度传感器用的中心透孔，所述的温度传感器穿装在中心透孔内后通过锁紧顶丝锁紧。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的中心立杆包括下套管、中套管、上套管、螺柱及锁紧螺母，所述的下套管的下端与底座固定连接，所述的中套管从下套管的上端插装在下套管内，并能够沿下套管上下移动，所述的上套管从中套管的上端插装在中套管内，并能够沿中套管上下移动，所述的中套管的外壁上设置有螺柱，所述的下套管的外壁上设置有自下套管的上端向下延伸的U型连接孔，所述的中套管上的螺柱穿过下套管上的U型连接孔，并与锁紧螺母螺纹连接，锁紧螺母与螺柱相互配合实现中间套管与下套管的锁紧，所述的上套管的外壁上设置有螺柱，所述的中套管的外壁上设置有自中套管的上端向下延伸的U型连接孔，所述的上套管上的螺柱穿过中套管上的U型连接孔，并与锁紧螺母螺纹连接，锁紧螺母与螺柱相互配合实现上套管与中套管的锁紧，所述的上套管的上端固定连接有用于连接左右撑杆用的钢管扣件。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的左右撑杆、前后撑杆及边立杆均为双向伸缩杆，所述的双向伸缩杆包括外套管、中间套管、内套管、螺柱及锁紧螺母，所述的外套管为两端开口的管状结构，其侧壁上设置有分别从外套管的两端开口向外套管的中间延伸的U型连接孔，所述的外套管内穿装有两个能够沿外套管滑动的中间套管，所述的两个中间套管分别从外套管的两端开口插入外套管内，中间套管的一端位于外套管内，其另一端位于外套管外，所述的中间套管的外壁上设置有螺柱，所述的螺柱穿过外套管上的U型连接孔，并与锁紧螺母连接，所述的锁紧螺母与螺柱相配合实现中间套管与外套管的锁紧，所述的内套管从中间套管的位于外套管外的一端插装入中间套管内，并能沿中间套管滑动，所述的中间套管的侧壁上设置有沿其长度方向布置的U型连接孔，所述的U型连接孔自中间套管的位于外套管外的一端向内延伸，所述的内套管的外壁上设置有螺柱，所述的螺柱穿装在中间套管的U型连接透孔内，所述的螺柱与锁紧螺母相配合实现内套管与中间套管的锁紧，所述的左右撑杆及前后撑杆的内套管的位于中间套管外的一端固定连接有钢管扣件。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的中心立杆、左右撑杆、前后撑杆及边立杆的外壁上均设置有沿其长度方向布置的刻度线。
本发明的有益效果为：
1、本发明是设置温度传感器布点装置，通过布点装置满足传感器个数和测温位置的布点要求，采用后置测温方式，将温度传感器的导电线从被检高温加热炉的后置测温孔穿出，从而避免前置测温方式在关闭炉门时对温度传感器导电线造成的损害，在校准高温加热炉之前，先校准其自身的自带控温热电偶和自带炉温控温仪，以提高校准结果的准确性。
2、本发明的温度传感器布点装置的设置，能够根据JJF1376-2012 《箱式电阻炉校准规范》，设计传感器布点装置满足传感器个数和测温位置的布点要求，本发明通过调节中心立杆、左右撑杆、前后撑杆及边立杆的长度尺寸，使温度传感器布点装置满足不同类型及规格的高温加热炉，从而使本发明适用范围广操作简单。
3、本发明校准方法引入自带温度控温仪的示值误差，在对温度控制系统校准计算时，引入自带温度控温仪的示值误差修正，从而消除自带温度控温仪的示值误差对校准结果的影响，保证校准结果准确可靠，引入自带控温热电偶校准，判定自带控温热电偶是否合格，如不合格，更换新的合格的自带控温热电偶，从而消除因自带控温热电偶不合格对校准结果的影响，保证校准结果准确可靠，本发明的校准方法将自带温度控温仪校准及自带控温热电偶校准放在自身温度控制系统校准之前进行，有效的解决现有技术中测量完成之后才会发现自带温度控温仪超差及自带控温热电偶不合格的问题，能够有效的节约劳动力，避免不必要的重复性劳动。
4、本发明的温度传感器布点装置结构简单、使用方便、成本低廉、能够实现温度传感器在高温加热炉内的多点快速布置，从而节约布点时间，提高校准效率，降低校准人员劳动强度，保证校准结果准确。
附图说明：
图1为本发明的温度传感器布点装置的结构示意图；
图2为本发明的中心立杆的结构示意图；
图3为本发明的左右撑杆及前后撑杆的结构示意图；
图4为本发明的边立杆的结构示意图；
图5为本发明的卡接装置的结构示意图；
图6为本发明图5的俯视结构示意图；
图7为被检高温加热炉内测温点布点示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1、图2、图3、图4、图5及图6所示，一种温度传感器布点装置，包括底座1、中心立杆2、左右撑杆3、前后撑杆4、边立杆5及卡接装置6，所述的底座1上设置有竖直布置的中心立杆2，所述的中心立杆2为可伸缩杆，其下端与底座1固定连接，其上端通过钢管扣件7与左右撑杆3的中部紧固连接，所述的左右撑杆3为可伸缩杆，左右撑杆3左右水平布置，其两端分别通过钢管扣件7与两个前后撑杆4紧固连接，所述的前后撑杆4与左右撑杆3垂直布置，所述的前后撑杆4为可伸缩杆，所述的前后撑杆4的两端分别通过钢管扣件7与边立杆5紧固连接，所述的边立杆5竖直布置，边立杆5为可伸缩杆，其上下两端均设置有卡接装置6，所述的左右撑杆3的中心设置有卡接装置6，所述的温度传感器与卡接装置6连接。所述的卡接装置6包括卡扣61、连接板62及连接块63，所述的卡扣61与左右撑杆3或边立杆5锁紧连接，连接板62一端与卡扣61固定连接，卡扣61的另一端与连接块63通过螺栓紧固连接，所述的连接块63内设置有用于穿装温度传感器用的中心透孔64，所述的温度传感器穿装在中心透孔64内后通过锁紧顶丝锁紧。本实施例中的卡扣61可采用钢管连接扣件，也可以采用两个相互铰接的圆弧形的夹片，两个夹片一侧铰接，另一侧可通过锁紧螺栓锁紧。
所述的中心立杆2、左右撑杆3、前后撑杆4及边立杆5的外壁上均设置有沿其长度方向布置的刻度线。所述的中心立杆2包括下套管21、中套管22、上套管23、螺柱及锁紧螺母，所述的下套管21的下端与底座1固定连接，所述的中套管22从下套管21的上端插装在下套管21内，并能够沿下套管21上下移动，所述的上套管23从中套管22的上端插装在中套管22内，并能够沿中套管22上下移动，所述的中套管22的外壁上设置有螺柱，所述的下套管21的外壁上设置有自下套管21的上端向下延伸的U型连接孔，所述的中套管22上的螺柱穿过下套管21上的U型连接孔，并与锁紧螺母螺纹连接，锁紧螺母与螺柱相互配合实现中间套管52与下套管21的锁紧，所述的上套管23的外壁上设置有螺柱，所述的中套管22的外壁上设置有自中套管22的上端向下延伸的U型连接孔，所述的上套管23上的螺柱穿过中套管22上的U型连接孔，并与锁紧螺母螺纹连接，锁紧螺母与螺柱相互配合实现上套管23与中套管22的锁紧，所述的上套管23的上端固定连接有用于连接左右撑杆3用的钢管扣件7。所述的左右撑杆3、前后撑杆4及边立杆5均为双向伸缩杆，所述的双向伸缩杆包括外套管51、中间套管52、内套管53、螺柱及锁紧螺母，所述的外套管51为两端开口的管状结构，其侧壁上设置有分别从外套管51的两端开口向外套管51的中间延伸的U型连接孔，所述的外套管51内穿装有两个能够沿外套管51滑动的中间套管52，所述的两个中间套管52分别从外套管51的两端开口插入外套管51内，中间套管52的一端位于外套管51内，其另一端位于外套管51外，所述的中间套管52的外壁上设置有螺柱，所述的螺柱穿过外套管51上的U型连接孔，并与锁紧螺母连接，所述的锁紧螺母与螺柱相配合实现中间套管52与外套管51的锁紧，所述的内套管53从中间套管52的位于外套管51外的一端插装入中间套管52内，并能沿中间套管52滑动，所述的中间套管52的侧壁上设置有沿其长度方向布置的U型连接孔，所述的U型连接孔自中间套管52的位于外套管51外的一端向内延伸，所述的内套管53的外壁上设置有螺柱，所述的螺柱穿装在中间套管52的U型连接透孔内，所述的螺柱与锁紧螺母相配合实现内套管53与中间套管52的锁紧，所述的左右撑杆3及前后撑杆4的内套管53的位于中间套管52外的一端固定连接有钢管扣件7。
本发明在实际使用过程可根据被检高温加热炉的容积设置中心立杆2的结构，根据被检高温加热炉的容积大小，中心立杆2可以不设置中套管22，也可以设置多个中套管22，如要设置多个中套管22时，多个中套管22根据外径大小依次插装连接即可。同理，本发明在实际使用过程中，根据被检高温加热炉的容积设置左右撑杆3、前后撑杆4及边立杆5的中间套管52，可以不设置中间套管52，也可以设置多个中间套管52，如要设置多个中间套管52时，多个中间套管52根据外径大小依次插装连接即可。
一种高温加热炉计量校准方法，其中：包括以下校准步骤：
第一步、被检高温加热炉自带温度控制系统校准
（一）自带控温热电偶校准
a、将被检高温加热炉的自带控温热电偶，从炉体上的后置测温孔内拔出来，拆掉自带控温热电偶参考端的补偿导线，使自带控温热电偶与被检高温加热炉自带温度控温仪剥离，
b、将自带控温热电偶插入高温干体炉的加热孔内，并使自带控温热电偶前端与高温干体炉的加热孔的底部接触；将铠装S偶数字温度计插入高温干体炉的加热孔内，并使铠装S偶数字温度计的前端与高温干体炉的加热孔底部接触；
c、打开高温干体炉电源，设定使用温度后，开始加热升温；
d、待高温干体炉的温度上升到设定温度，并稳定5分钟后，记录铠装S偶数字温度计的测量值，作为标准温度值T标；
e、采用多功能温度校验仪读取自带控温热电偶的测量值，作为实测值T测；
f、根据公式（1）计算自带控温热电偶的示值误差T误1
T误1=T测-T标 （1）
g、根据JJG351-1996《工业用廉金属热电偶检定规程》判定自带控温热电偶示值误差是否超差，如果超差建议报废、并更换；
本实施例中，设定高温干体炉的使用温度为800℃，待高温干体炉温度达到800℃并稳定5分钟后，多功能温度校验仪读取铠装S偶数字温度计的实际测量值T标=800.5℃，多功能温度校验仪读取自带控温热电偶的测量值T测=798.5℃，根据公式（2）计算的被检高温加热炉的自带控温热电偶的示值误差T误1=798.5℃-800.5℃=-2.0℃。根据JJG351-1996《工业用廉金属热电偶检定规程》判定其误差是否超差，如果超差建议更换。
（二）自带温度控温仪校准
a、将多功能温度校验仪的输出信号线与被检高温加热炉自带的温度控温仪的温度控制线，正极和正极连接，负极和负极连接；
b、通过多功能温度校验仪在环境温度补偿状态下，设定输出标准温度值T0，启动高温炉自带温度控温仪，使其处于温度显示状态，记录自带温度控温仪的显示温度值T显；
c、根据公式（2）计算该自带温度控温仪的示值误差T误2
T误2=T显- T0 （2）
d、根据被检高温加热炉的自带温度控温仪的修正功能，通过自带温度控温仪的设置菜单，进行修正值补偿、完成自带温度控温仪的修正；
本实施例中，在常温条件下，设定多功能温度校验仪的输出温度值T0=800℃，被检高温加热炉的自带温度控温仪的显示温度值T显=799.0℃，根据公式（2）计算的该被检高温加热炉的自带温度控温仪的示值误差T误1=799.0℃-800℃=-1.0℃，那么根据高温炉的温度控温仪的修正功能，通过设置加上1.0℃的修正值，完成被检高温加热炉的自带温度控温仪在该温度点上的校正工作。
第二步、布置温度传感器
选择与被检高温加热炉自带控温热电偶同种类型的温度传感器，测量炉膛空间大小，并根据炉膛大小选择所用温度传感器的数量；选择温度传感器时，假如被检高温加热炉自带控温热电偶为K型热电偶，则选择铠装热电偶作为温度传感器使用。
依据JJF 1376-2012《箱式电阻炉校准规范》7.3.3条目。被检高温加热炉的炉膛容积不大于0.15m3，选择5个温度传感器；被检高温加热炉的炉膛容积大于0.15m3，选择9个温度传感器。
利用温度传感器布点装置，根据被检高温加热炉的炉膛空间大小，在炉膛空间内不同位置，布置温度传感器；将温度传感器的参考端从被检高温加热炉后端的测温孔穿出来，并避免参考端相互接触，完成温度传感器布点。
本实施例以高温加热炉的容积大于0.15立方米，布置9个测试点为例，9个测试点沿高温加热炉炉膛的长度方向布置，靠近炉门位置布置四个测试点，炉膛中间位置布置一个测试点，靠近测温孔位置布置四个测试点，且，靠近炉门位置的四个测试点及靠近测温孔的四个测试点分别位于四角，9个测试点的布置图如图7所示。
将温度传感器布点装置的底座1放置在被检高温加热炉炉膛中部，向上拽拉中心立杆2的上套管23至炉膛中心区域，然后拧紧锁紧螺母，锁紧上套管23与中套管22及中套管22与下套管21，打开上套管23上端的钢管扣件7，将左右撑杆3的外套管51的中部安装在钢管扣件7上并锁紧，然后从左右撑杆3的两端拽拉左右撑杆3的内套管53，左右撑杆3的内套管53及中间套管52伸出，左右撑杆3长度边长，当左右撑杆3的两个内套管53前端分别延伸至设定长度后，锁紧左右撑杆3上的锁紧螺母，从而锁紧左右撑杆3的外套管51与中间套管52及中间套管52与内套管53，打开内套管53端部的钢管扣件7，该钢管扣件7与前后撑杆4的外套管51连接并锁紧，然后拽拉前后撑杆4的两个内套管53，前后撑杆4的内套管53达到设定长度后锁紧，之后通过前后撑杆4的内套管53端部的钢管扣件7连接边立杆5，拽拉边立杆5的两个内套管53直至设定长度后锁紧。之后，根据设计的9个测试点的位置，分别在相应位置布置卡接装置6，将卡接装置6的卡扣61与边立杆5或左右撑杆3紧固连接，最后在各个卡接装置6的连接块63的中心透孔64内穿装温度传感器，并通过锁紧顶丝锁紧温度传感器与连接块63，至此，完成被检高温加热炉内的温度传感器的布点安装。
第三步、被检高温加热炉炉膛温度校准
（一）利用多功能温度校验仪对被检高温加热炉的炉膛温度进行数据采集
a、在第二步基础上，从炉膛后置测温孔引出的温度传感器参考端中，选出炉膛中心测温点的温度传感器的参考端；
b、将中心测温点的温度传感器的参考端的正负极，分别与被检高温加热炉的自带温度控温仪的正负极连接；然后通电并观察自带温度控温仪显示温度是否正常，当自带温度控温仪的显示温度正常时，才可启动被检高温加热炉进行升温加热；如果，通电并观察自带温度控温仪显示温度不正常，则检查中心测温点的温度传感器的参考端的正负极与被检高温加热炉的自带温度控温仪的正负极是否接反，如果接反则更正。
c、在第二步基础上，将从炉膛后置测温孔引出的所有温度传感器参考端分别通过补偿导线与转换开关的输入端电连接，转换开关的输出端与多功能温度校验仪的正负极连接，打开多功能温度校验仪及转换开关，观察各个通道的温度测量值，各个通道的温度测量值无异常时，检查被检高温加热炉内的传感器布点装置位置有无变化，若无变化时，关闭炉门；
d、通过被检高温加热炉的自带温度控温仪设定温度，启动被检高温加热炉，开始升温加热；
e、当自带温度控温仪显示的温度达到设定温度，并稳定10分钟后，通过多功能温度校验仪，开始测量读数，读取并记录多功能温度校验仪显示的炉膛内各个温度传感器检测的温度值；在60分钟内，每隔3分钟记录一次各个测温点的温度值，至少测量20次，每一次记录各个测温点的温度应当在1分钟内完成。
（二）数据处理
a、利用第三步（一）中采集的温度数据，根据JJF 1376-2012《箱式电阻炉校准规范》计算被检高温加热炉的炉温均匀度、炉温稳定度；
b、利用第三步（一）中采集的温度数据，根据公式（3）、（4）计算被检高温加热炉的炉温偏差
Δt+ =tpmax-tb- T误1 （3）
Δt- =tpmin-tb- T误1 （4）
式中:
Δt+—炉温上偏差,℃;
Δt-—炉温下偏差,℃;
tb—自带温度控温仪设定温度,℃;
tpmax—炉膛最高实测温度,℃;
tpmin—炉膛最低实测温度,℃;
T误1—自带控温热电偶示值误差,℃；
（三）出具检定报告，至此完成被检高温加热炉的检定校准。
本发明在实际使用时，还可以根据JJF 1376-2012《箱式电阻炉校准规范》，对容积小于0.15立方米的高温加热炉，采用5点布点方法，即，在高温加热炉的炉膛内布置5个测试点。
要说明的是，上述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。

Claims (10)

1.一种高温加热炉计量校准方法，其特征在于：包括以下校准步骤：
第一步、被检高温加热炉自带温度控制系统校准
（一）自带控温热电偶校准
a、将被检高温加热炉的自带控温热电偶，从炉体上的后置测温孔内拔出来，拆掉自带控温热电偶参考端的补偿导线，使自带控温热电偶与被检高温加热炉自带温度控温仪剥离，
b、将自带控温热电偶插入高温干体炉的加热孔内，并使自带控温热电偶前端与高温干体炉的加热孔的底部接触；将铠装S偶数字温度计插入高温干体炉的加热孔内，并使铠装S偶数字温度计的前端与高温干体炉的加热孔底部接触；
c、打开高温干体炉电源，设定使用温度后，开始加热升温；
d、待高温干体炉的温度上升到设定温度，并稳定后，记录铠装S偶数字温度计的测量值，作为标准温度值T标；
e、采用多功能温度校验仪读取自带控温热电偶的测量值，作为实测值T测；
f、根据公式（1）计算自带控温热电偶的示值误差T误1
T误1=T测-T标 （1）
g、根据JJG351-1996《工业用廉金属热电偶检定规程》判定自带控温热电偶示值误差是否超差，如果超差建议报废、并更换；
（二）自带温度控温仪校准
a、将多功能温度校验仪的输出信号线与被检高温加热炉自带的温度控温仪的温度控制线，正极和正极连接，负极和负极连接；
b、通过多功能温度校验仪在环境温度补偿状态下，设定输出标准温度值T0，启动高温炉自带温度控温仪，使其处于温度显示状态，记录自带温度控温仪的显示温度值T显；
c、根据公式（2）计算该自带温度控温仪的示值误差T误2
T误2=T显- T0 （2）
d、根据被检高温加热炉的自带温度控温仪的修正功能，通过自带温度控温仪的设置菜单，进行修正值补偿、完成自带温度控温仪的修正；
第二步、布置温度传感器
a、选择与被检高温加热炉自带控温热电偶同种类型的温度传感器，测量炉膛空间大小，并根据大小来选择所用温度传感器的数量；
b、利用温度传感器布点装置，根据被检高温加热炉的炉膛空间大小，在炉膛空间内不同位置，布置温度传感器；将温度传感器的参考端从被检高温加热炉后端的测温孔穿出来，并避免参考端相互接触，完成温度传感器布点；
第三步、被检高温加热炉炉膛温度校准
（一）利用多功能温度校验仪对被检高温加热炉的炉膛温度进行数据采集
a、在第二步基础上，从炉膛后置测温孔引出的温度传感器参考端中，选出炉膛中心测温点的温度传感器的参考端；
b、将中心测温点的温度传感器的参考端的正负极，分别与被检高温加热炉的自带温度控温仪的正负极连接；
c、在第二步基础上，将从炉膛后置测温孔引出的所有温度传感器参考端分别通过补偿导线与转换开关的输入端电连接，转换开关的输出端与多功能温度校验仪的正负极连接，之后关闭被检高温加热炉的炉门；
d、通过被检高温加热炉的自带温度控温仪设定温度，启动被检高温加热炉，开始升温加热；
e、当自带温度控温仪显示的温度达到设定温度，并稳定后开始测量读数，读取并记录多功能温度校验仪显示的炉膛内各个温度传感器检测的温度值；
（二）数据处理
a、利用第三步（一）中采集的温度值，根据JJF 1376-2012《箱式电阻炉校准规范》计算被检高温加热炉的炉温均匀度、炉温稳定度；
b、利用第三步（一）中采集的温度值，根据公式（3）、（4）计算被检高温加热炉的炉温偏差：
Δt+ =tpmax-tb- T误1 （3）
Δt- =tpmin-tb- T误1 （4）
式中:
Δt+—炉温上偏差,℃;
Δt-—炉温下偏差,℃;
tb—自带温度控温仪设定温度,℃;
tpmax—炉膛最高实测温度,℃;
tpmin—炉膛最低实测温度,℃;
T误1—自带控温热电偶示值误差,℃；
（三）出具检定报告，至此完成被检高温加热炉的检定校准。
2.根据权利要求1所述的高温加热炉计量校准方法，其特征在于：所述的第一步（一）自带控温热电偶校准中，步骤d，待高温干体炉的温度上升到设定温度后稳定至少5分钟。
3.根据权利要求1所述的高温加热炉计量校准方法，其特征在于：所述的第三步（一）利用多功能温度校验仪对被检高温加热炉的炉膛温度进行数据采集的b步骤中，传感器布点装置的中心测温点的温度传感器的正负极分别与自带温度控温仪连接后，通电并观察自带温度控温仪显示温度是否正常，当自带温度控温仪的显示温度正常时，才可启动被检高温加热炉进行升温加热；c步骤中，传感器布点装置上的所有温度传感器参考端通过补偿导线与转换开关的输入端电连接，转换开关的输出端与多功能温度校验仪的正负极连接后，打开多功能温度校验仪及转换开关，观察各个通道的温度测量值，各个通道的温度测量值无异常后，检查被检高温加热炉内的传感器布点装置位置有无变化，若无变化方可关闭炉门。
4.根据权利要求1所述的高温加热炉计量校准方法，其特征在于：所述的第三步（一）利用多功能温度校验仪对被检高温加热炉进行温度数据采集的e步骤中，被检高温加热炉的炉膛内温度达到设定温度后，稳定至少10分钟。
5.根据权利要求4所述的高温加热炉计量校准方法，其特征在于：所述的第三步（一）利用多功能温度校验仪对被检高温加热炉进行温度数据采集步骤e中，读取并记录各个温度传感器检测的温度值，在60分钟内，每隔3分钟记录一次各个测温点的温度值，至少测量20次，每一次记录各个测温点的温度应当在1分钟内完成。
6.根据权利要求1~5任一项所述的高温加热炉计量校准方法所采用的温度传感器布点装置，其特征在于：包括底座（1）、中心立杆（2）、左右撑杆（3）、前后撑杆（4）、边立杆（5）及卡接装置（6），所述的底座（1）上设置有竖直布置的中心立杆（2），所述的中心立杆（2）为可伸缩杆，其下端与底座（1）固定连接，其上端通过钢管扣件（7）与左右撑杆（3）的中部紧固连接，所述的左右撑杆（3）为可伸缩杆，左右撑杆（3）左右水平布置，其两端分别通过钢管扣件（7）与两个前后撑杆（4）紧固连接，所述的前后撑杆（4）与左右撑杆（3）垂直布置，所述的前后撑杆（4）为可伸缩杆，所述的前后撑杆（4）的两端分别通过钢管扣件（7）与边立杆（5）紧固连接，所述的边立杆（5）竖直布置，边立杆（5）为可伸缩杆，其上下两端部均设置有卡接装置（6），所述的左右撑杆（3）的中部设置有卡接装置（6），所述的温度传感器与卡接装置（6）连接。
7.根据权利要求6所述的温度传感器布点装置，其特征在于：所述的卡接装置（6）包括卡扣（61）、连接板（62）及连接块（63），所述的卡扣（61）与左右撑杆（3）或边立杆（5）锁紧连接，连接板（62）一端与卡扣（61）固定连接，卡扣（61）的另一端与连接块（63）通过螺栓紧固连接，所述的连接块（63）内设置有用于穿装温度传感器用的中心透孔（64），所述的温度传感器穿装在中心透孔（64）内后通过锁紧顶丝锁紧。
8.根据权利要求6所述的温度传感器布点装置，其特征在于：所述的中心立杆（2）包括下套管（21）、中套管（22）、上套管（23）、螺柱及锁紧螺母，所述的下套管（21）的下端与底座（1）固定连接，所述的中套管（22）从下套管（21）的上端插装在下套管（21）内，并能够沿下套管（21）上下移动，所述的上套管（23）从中套管（22）的上端插装在中套管（22）内，并能够沿中套管（22）上下移动，所述的中套管（22）的外壁上设置有螺柱，所述的下套管（21）的外壁上设置有自下套管（21）的上端向下延伸的U型连接孔，所述的中套管（22）上的螺柱穿过下套管（21）上的U型连接孔，并与锁紧螺母螺纹连接，锁紧螺母与螺柱相互配合实现中间套管（52）与下套管（21）的锁紧，所述的上套管（23）的外壁上设置有螺柱，所述的中套管（22）的外壁上设置有自中套管（22）的上端向下延伸的U型连接孔，所述的上套管（23）上的螺柱穿过中套管（22）上的U型连接孔，并与锁紧螺母螺纹连接，锁紧螺母与螺柱相互配合实现上套管（23）与中套管（22）的锁紧，所述的上套管（23）的上端固定连接有用于连接左右撑杆（3）用的钢管扣件（7）。
9.根据权利要求6所述的温度传感器布点装置，其特征在于：所述的左右撑杆（3）、前后撑杆（4）及边立杆（5）均为双向伸缩杆，所述的双向伸缩杆包括外套管（51）、中间套管（52）、内套管（53）、螺柱及锁紧螺母，所述的外套管（51）为两端开口的管状结构，其侧壁上设置有分别从外套管（51）的两端开口向外套管（51）的中间延伸的U型连接孔，所述的外套管（51）内穿装有两个能够沿外套管（51）滑动的中间套管（52），所述的两个中间套管（52）分别从外套管（51）的两端开口插入外套管（51）内，中间套管（52）的一端位于外套管（51）内，其另一端位于外套管（51）外，所述的中间套管（52）的外壁上设置有螺柱，所述的螺柱穿过外套管（51）上的U型连接孔，并与锁紧螺母连接，所述的锁紧螺母与螺柱相配合实现中间套管（52）与外套管（51）的锁紧，所述的内套管（53）从中间套管（52）的位于外套管（51）外的一端插装入中间套管（52）内，并能沿中间套管（52）滑动，所述的中间套管（52）的侧壁上设置有沿其长度方向布置的U型连接孔，所述的U型连接孔自中间套管（52）的位于外套管（51）外的一端向内延伸，所述的内套管（53）的外壁上设置有螺柱，所述的螺柱穿装在中间套管（52）的U型连接透孔内，所述的螺柱与锁紧螺母相配合实现内套管（53）与中间套管（52）的锁紧，所述的左右撑杆（3）及前后撑杆（4）的内套管（53）的位于中间套管（52）外的一端固定连接有钢管扣件（7）。
10.根据权利要求6所述的温度传感器布点装置，其特征在于：所述的中心立杆（2）、左右撑杆（3）、前后撑杆（4）及边立杆（5）的外壁上均设置有沿其长度方向布置的刻度线。
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