CN111693170A - 一种多通道热电阻原位响应时间测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于公开一种多通道热电阻原位响应时间测试装置，它包括信号采集装置和便携式移动终端，所述信号采集装置与所述便携式移动终端之间互相通信连接；所述信号采集装置包括程控电源、信号采集单元和若干测量桥路，所述测量桥路的测量端分别与热电阻相连接，所述测量桥路的输出端与所述信号采集单元相连接，所述测量桥路的输入端与所述程控电源相连接；与现有技术相比，具备自动采集的功能，可以根据设置的采集次数自动完成数据采集；提高测量精度，最小化桥路电阻温漂对测量的影响；支持多通道同时测量，减少现场测量时间；对阶跃电流限值进行设置并设置最大保护电流，实现本发明的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种响应时间测试装置，特别涉及一种用于在不将温度计拆除的情况下对其响应时间进行测量的多通道热电阻原位响应时间测试装置。
背景技术
热电阻是工业中应用最广泛的温度计，其电阻值随着接触介质温度的变化而变化。响应时间是热电阻的一个重要性能指标，定义为在热电阻所处介质温度出现阶跃变化时，热电阻的电阻值变化至相当于该阶跃变化的63.2％所需的时间。
传统的热电阻响应时间测试一般在实验室中采用插入法完成，这需要将热电阻从工艺环境中拆除，无法反映热电阻在使用过程中因为运输、安装、使用工况差异等带来的影响，如温度计元件与套管之间的间隙、杂质等。在国内的部分核电站中，已经开始要求采用原位测量的方法定期对热电阻的响应时间进行测试。
热电阻的响应时间原位测量采用回路电流阶跃响应法。回路电流阶跃法将若干毫安的阶跃电流加至热电阻引线，引起电阻元件自热，测量热电阻因为自热引起的电阻值瞬态变化信号，通过模型计算给出温度计的响应时间。
因此，特别需要一种多通道热电阻原位响应时间测试装置，以解决上述现有存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多通道热电阻原位响应时间测试装置，针对现有技术的不足，多通道自动化测试，减少了现场的测试时间，减少了人工操作工作量，减少了人因错误，提高了测量精度。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种多通道热电阻原位响应时间测试装置，其特征在于，它包括信号采集装置和便携式移动终端，所述信号采集装置与所述便携式移动终端之间互相通信连接；所述信号采集装置包括程控电源、信号采集单元和若干测量桥路，所述测量桥路的测量端分别与热电阻相连接，所述测量桥路的输出端与所述信号采集单元相连接，所述测量桥路的输入端与所述程控电源相连接。
在本发明的一个实施例中，所述测量桥路由电阻R1、电阻R2、可调电阻R3、可调电阻R4和开关K1构成，电阻R1的一端与电阻R2的一端互相连接并与程控电源的一端相连接，电阻R2的另一端与可调电阻R4的一端互相连接并与信号采集单元的一端和热电阻的一端相连接，电阻R1的另一端与可调电阻R3的一端互相连接并与信号采集单元的另一端相连接，可调电阻R4的另一端与开关K1的1脚相连接，可调电阻R3的另一端与开关K1的控制端相连接并与程控电源的另一端相连接，开关K1的2脚与热电阻的另一端相连接。
进一步，开关K1为一个程控选择开关。
在本发明的一个实施例中，所述信号采集装置与所述便携式移动终端之间通过有线或者无线方式互相通信连接。
本发明的多通道热电阻原位响应时间测试装置，与现有技术相比，具备自动采集的功能，可以根据设置的采集次数自动完成数据采集；提高测量精度，最小化桥路电阻温漂对测量的影响；支持多通道同时测量，减少现场测量时间；对阶跃电流限值进行设置并设置最大保护电流，实现本发明的目的。
本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
图1为本发明的多通道热电阻原位响应时间测试装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例
如图1所示，本发明的多通道热电阻原位响应时间测试装置，它包括信号采集装置10和便携式移动终端20，信号采集装置10与便携式移动终端20之间互相通信连接；信号采集装置10包括程控电源11、信号采集单元12和若干测量桥路13，测量桥路13的测量端分别与热电阻30相连接，测量桥路13的输出端与信号采集单元12相连接，测量桥路13的输入端与程控电源11相连接。
测量桥路13的数量可以根据需求进行调整，程控电源11可以使用便携式移动终端20控制输出电压，信号采集单元12可以同时采集所有测量桥路13的电压输出，并可以调节采集的电压范围，以提高测量精度。信号采集单元12具有超压保护功能。
在本实施例中，测量桥路13由电阻R1、电阻R2、可调电阻R3、可调电阻R4和开关K1构成，电阻R1的一端与电阻R2的一端互相连接并与程控电源11的一端相连接，电阻R2的另一端与可调电阻R4的一端互相连接并与信号采集单元12的一端和热电阻30的一端相连接，电阻R1的另一端与可调电阻R3的一端互相连接并与信号采集单元12的另一端相连接，可调电阻R4的另一端与开关K1的1脚相连接，可调电阻R3的另一端与开关K1的控制端相连接并与程控电源11的另一端相连接，开关K1的2脚与热电阻30的另一端相连接。
进一步，开关K1为一个程控选择开关。
测量桥路13可以最小化桥路电阻漂移对测量的影响，开关K1是一个程控选择开关，可以通过便携式移动终端20控制；可调电阻R3和可调电阻R4可以通过信号采集装置10调节，电阻R1和电阻R2的阻值相等。
在本实施例中，信号采集装置10与便携式移动终端20之间通过有线或者无线方式互相通信连接。
测量时，先对测量桥路13施加一个小电压，调节测量桥路13平衡；然后再对测量桥路13施加一个大电压，假设测量桥路13上其他电阻的阻值不变，则通过采集测量桥路13输出的电压曲线，可以得到热电阻30的阻值(温度)变化曲线，可以使测量桥路13其他电阻长期处于大电流状态，只有流经电阻的电流产生阶跃。
在便携式移动终端20可以对信号采集装置10采集的数据进行自动采集、显示、存储和处理。便携式移动终端20可以控制程控电源11输出的电压和选择开关K1，实现数据的自动采集，可以设置对热电阻30施加的最大电流，以保护现场热电阻30不被损坏。
本发明的多通道热电阻原位响应时间测试装置的具体测量步骤如下：
1)与现场热电阻30连接；
2)控制程控电源11输出一个较小的电压；
3)将开关K1置于位置2，调节可调电阻R3，使测量桥路13平衡，即热电阻30的阻值RX＝R3；
4)将开关K1置于位置1，调节可调电阻R4，使测量桥路13平衡，即R3＝R4；
5)控制程控电源11输出一个较大的电压，等待一段时间，测量桥路13各电阻元件因为自热效应阻值发生微小变化；
6)将开关K1置于位置2，热电阻被电流加热，测量桥路13输出电压发生变化，使用便携式移动终端20采集测量桥路13输出电压变化过程，计为一次数据采集过程；
7)一段时间后，将开关K1置于位置1，等待一段时间，待热电阻冷却；
8)重复6、7步骤，直到数据采集的次数达到预设值。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种多通道热电阻原位响应时间测试装置，其特征在于，它包括信号采集装置和便携式移动终端，所述信号采集装置与所述便携式移动终端之间互相通信连接；所述信号采集装置包括程控电源、信号采集单元和若干测量桥路，所述测量桥路的测量端分别与热电阻相连接，所述测量桥路的输出端与所述信号采集单元相连接，所述测量桥路的输入端与所述程控电源相连接。
2.如权利要求1所述的多通道热电阻原位响应时间测试装置，其特征在于，所述测量桥路由电阻R1、电阻R2、可调电阻R3、可调电阻R4和开关K1构成，电阻R1的一端与电阻R2的一端互相连接并与程控电源的一端相连接，电阻R2的另一端与可调电阻R4的一端互相连接并与信号采集单元的一端和热电阻的一端相连接，电阻R1的另一端与可调电阻R3的一端互相连接并与信号采集单元的另一端相连接，可调电阻R4的另一端与开关K1的1脚相连接，可调电阻R3的另一端与开关K1的控制端相连接并与程控电源的另一端相连接，开关K1的2脚与热电阻的另一端相连接。
3.如权利要求2所述的多通道热电阻原位响应时间测试装置，其特征在于，开关K1为一个程控选择开关。
4.如权利要求1所述的多通道热电阻原位响应时间测试装置，其特征在于，所述信号采集装置与所述便携式移动终端之间通过有线或者无线方式互相通信连接。
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