CN114076638B - 一种阈值材料的高温标定方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种阈值材料的高温标定方法及设备，所述阈值材料为组成阈值传感器的任意一种材料，方法包括：将阈值材料固定在标定装置内；根据阈值材料的标称温度获得起始温度，并将标定装置内的温度调整至起始温度；判断阈值材料在所述起始温度下是否出现示温状态；若出现示温状态，则获取示温温度，所述示温温度为所述示温状态出现时所对应的温度；若所述阈值材料未出现示温状态，则以所述起始温度为起点逐次调整所述标定装置内的温度以确定示温状态及示温温度；比较所述示温温度与标称温度以获得示值误差。采用本发明的方法可通过接触方式获得阈值材料每个阈值材料的示值误差。量值可逐级溯源至国防最高标准，标定的不确定度为1％。

Description

一种阈值材料的高温标定方法及设备

技术领域

本发明涉及高温测量领域，具体涉及一种阈值材料的高温标定方法及设备。

背景技术

在冶金、铸造、化工、制造业以及航空航天等军工领域中，存在大量的端部件，其表面温度上限较高。由于非接触式测温方法存在需要预留光学窗口、已知材料表面发射率等问题，有时必须使用接触式测温方法。而狭小密闭空间内，传统的接触式传感器无法引线，很难获得温度量值。因此，阈值材料应运而生。

阈值材料属于接触式温度传感器，阈值材料的感温元器件可含有多种阈值材料，其原理是利用阈值材料的物理或化学特性，确定被测对象测量过程中最高温度所在的阈值区间。该类传感器内含的感温元件可产生多种物性变化，并通过目视、电镜、X射线衍射仪、高分辨率透射电子显微镜等辨识相变或物性变换，以锁定阈值区间。

但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

阈值材料属于接触式传感器，而目前我国温度量值溯源体系图中，1500℃以上无接触式温度标准传感器，使用非接触式标准传感器标定阈值材料示温温度属于首创，需要开辟新的溯源链确保量值准确可靠，因此其标定和量值溯源成为一个难题。

发明内容

鉴于上述阈值材料没有标定和量值溯源而难以确保准确可靠的问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种阈值材料的高温标定方法及设备。

依据本发明的一个方面，提供一种阈值材料的高温标定方法，包括：

将所述阈值材料固定在标定装置内；

根据所述阈值材料的标称温度获得起始温度，并将所述标定装置内的温度调整至起始温度；所述起始温度不高于所述标称温度；

判断所述阈值材料在所述起始温度下是否出现示温状态；

若所述阈值材料出现示温状态，则获取示温温度，所述示温温度为所述示温状态出现时所对应的温度；

若所述阈值材料未出现示温状态，则以所述起始温度为起点逐次调整所述标定装置内的温度以确定示温状态及示温温度；

比较所述示温温度与标称以获得示值误差。

优选的，所述标定装置可调整的温度范围为1500℃至2500℃。

优选的，将所述阈值材料固定在标定装置内具体包括：

将所述阈值材料放入耐火器皿内并紧密贴合于所述耐火器皿；

将包含所述阈值材料的所述耐火器皿设置于石墨内管中，且所述耐火器皿紧密贴合于所述石墨内管的管壁以及中心靶面的一侧；所述中心靶面垂直设置于所述石墨内管的中部，所述石墨内管平放于所述标称装置内。

优选的，所述方法还包括：

将标准测温装置放置于所述标定装置外且位于所述石墨内管轴线的延长线上，所述标准测温装置瞄准所述中心靶面的另一侧的中心以获取所述标定装置内的温度。

优选的，所述起始温度为所述标称温度的97％～100％。

优选的，将所述标定装置内的温度调整至起始温度以判断所述阈值材料是否出现示温状态具体包括：

将所述标定装置内的温度由第一温度逐次调整至所述起始温度，所述第一温度小于所述起始温度；

将所述阈值材料在所述起始温度下自然冷却至常温后检查是否出现示温状态。

优选的，以所述起始温度为起点逐次调整所述标定装置内的温度升高具体包括：

根据调整步长获得第一逼近温度并调整所述标定装置内的温度至所述第一逼近温度；所述调整步长为0.1％～0.3％t，t为所述标称温度，所述第一逼近温度为所述起始温度与调整步长之和；

检查所述阈值材料在第一逼近温度下是否出现示温状态；

若否，则获得第二逼近温度并调整所述标定装置内的温度至所述第二逼近温度；所述第二逼近温度为所述第一逼近温度与调整步长之和。

优选的，所述方法还包括：

在所述标定装置内的温度调整至第一温度前，将所述标定装置内抽真空并通入氩气以清洗所述标定装置内部；

在所述标定装置内的温度调整至所述起始温度前，将所述标定装置内的气压调整至常压。

依据本发明的另一个方面，提供一种阈值材料的高温标定设备，包括：

标定装置，所述标定装置内平放有石墨内管，所述阈值材料设置于所述石墨内管内；所述标定装置内还包括中心靶面，所述中心靶面垂直设置于所述石墨内管的中部；

标准测温装置，设置于所述标定装置外，且位于所述石墨内管轴线的延长线上以获取所述中心靶面的温度；

充放气系统，连接所述标定装置，用于调整所述标定装置内的气压以及向所述标定装置内通入氩气；

控制系统，分别连接所述标准测温装置以及充放气系统，所述控制系统获取所述标准测温装置输出的温度数值以调整所述标定装置内的温度且还用于控制所述充放气系统。

优选的，所述设备还包括：具有半圆形底部的耐火器皿，所述阈值材料紧密贴合于所述半圆形底部的内壁，所述耐火器皿的半圆形底部的外壁紧密贴合于所述石墨内管的内壁，位于所述耐火器皿一侧的侧壁紧密贴合于中心靶面的一侧，所述耐火器皿另一侧的侧壁上设有安装耳；所述标准测温装置对准所述中心靶面的另一侧。

上述方法和设备可以确定阈值材料的示温状态并获得示温温度，用于确定所述阈值材料的温度阈值区间标定。上述对接触式阈值传感器的阈值材料高温标定方法属于对接触式传感器开创性的非接触式标定方法，可以对阈值材料进行高效地标定，保证标称准确，耗时较短，且对标定中阈值材料上的阈值材料消耗最少，因此是标定阈值材料的最佳方法和设备。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种阈值材料的高温标定方法的流程图；

图2为本发明一具体实施例中阈值材料的高温标定方法的流程图；

图3为本发明实施例中一种阈值材料的高温标定设备结构示意图。

【附图标记说明】

301、标定装置；302、标准测温装置；303、石墨内管；304、充放气系统；305、控制系统；306、耐火器皿；307、中心靶面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种阈值材料的高温标定方法，如图1所示，包括：

步骤101，将所述阈值材料固定在标定装置内；

步骤102，根据所述阈值材料的标称温度获得起始温度，并将所述标定装置内的温度调整至起始温度；所述起始温度不高于所述标称温度；

步骤103，判断所述阈值材料在所述起始温度下是否出现示温状态；

步骤104，若所述阈值材料出现示温状态，则获取示温温度，所述示温温度为所述示温状态出现时所对应的温度；

步骤105，若所述阈值材料未出现示温状态，则以所述起始温度为起点逐次调整所述标定装置内的温度以确定示温状态及示温温度；

步骤106，比较所述示温温度与标称温度以获得示值误差。

经过以上步骤，可以确定阈值材料的示温状态并获得示温温度，用于确定所述阈值材料的温度阈值区间标定。上述对阈值材料高温标定方法属于开创性的采用非接触式标定方法标定接触式传感器，其不同于现有技术中对其他接触式传感器的标定方式。本发明实施例的方法可以对接触式传感器的阈值材料进行高效地标定，保证标称准确，耗时较短，且对标定中阈值材料上的阈值材料消耗最少，因此是标定阈值材料的最佳方法。

具体的实施例中，所述标定装置为用于对阈值材料进行高温标定的专有测量装置，其需要具有一定的耐高温属性且采取相应的措施以降低误差的引入。较佳的，可以采用黑体辐射源作为标定装置，可以保证标定过程中标定装置内的温度在某一时刻相对稳定。步骤101中将所述阈值材料固定在标定装置内以保证所述阈值材料的位置相对固定以避免标定过程中引入误差。

步骤102中，根据所述阈值材料的标称温度获得起始温度，并将所述标定装置内的温度调整至起始温度；所述起始温度不高于所述标称温度。具体的，所述标称温度为阈值材料的设计温度。其中，由于阈值材料只能产生一次示温现象，出现示温现象后该阈值材料就无法使用了。因此温度必须由低向高逐步设置以避免温度升高过程中过早产生示温现象而需要更换新的阈值材料再次标定，造成时间成本和材料成本的浪费，所以先从所述起始温度开始进行标定，该所述起始温度不高于所述标称温度。较佳的，所述起始温度稍低于所述标称温度，以淘汰误差较大的阈值材料，即如果在初始温度下已经产生熔化现象，则可以判定所述阈值材料为不合格产品，一般不再使用。

步骤103中，判断所述阈值材料在所述起始温度下是否出现示温状态；其中，示温状态表示阈值材料的性状发生变化，即发生了热熔现象代表出现了示温状态，在示温状态发生时的温度称为示温温度。即具体的判断标准为通过观察所述阈值材料是否发生了热熔现象。

步骤104中，若所述阈值材料出现示温状态，则获取示温温度，其中所述示温温度为所述示温状态出现时所对应的温度；

步骤105中，若所述阈值材料未出现示温状态，则以所述起始温度为起点逐次调整所述标定装置内的温度以确定示温状态及示温温度。通过调整所述标定装置内的温度以调整阈值材料的温度，采用逐步向示温温度的方向逼近意味着由起始温度逐次开始朝向标称的趋势调整标定装置内的温度以寻找阈值材料出现示温状态的最佳温度，该最佳温度即为示温温度。

在步骤106中，当确定示温状态出现时，达到该示温状态时的示温温度与标称温度之差便可方便地确定该阈值材料的示值误差。

通过本发明实施例的方法，在出现示温状态后，通过比较标称温度与示温温度之间的示值误差，且经过计算得到的不确定度为1％，量值可溯源至国防最高标准，其中，所述不确定度为各项误差合成后得到的总极限误差。具体不确定度的确定可以采用现有技术中的方法获得，在此不再赘述。

本发明一具体实施例中所述的一种阈值材料的高温标定方法，较佳的，将所述阈值材料固定在标定装置内具体包括：

将所述阈值材料放入耐火器皿内并紧密贴合于所述耐火器皿；

将包含所述阈值材料的所述耐火器皿设置于石墨内管中，且所述耐火器皿紧密贴合于所述石墨内管的管壁以及中心靶面的一侧；所述中心靶面垂直设置于所述石墨内管的中部，所述石墨内管平放于所述标定装置内。

较佳的，所述中心靶面的温度即表征所述标定装置内的温度，因此采集所述中心靶面的温度即可确定所述标定装置内的温度。所述耐火器皿为钨舟坩埚，由钨片经高温冲压成型，将阈值材料放置于钨舟坩埚中主要用于隔绝阈值材料与标定装置内的石墨内管，防止石墨内管挥发的碳单质与阈值材料发生反应。所述钨舟坩埚的上部可拆卸的设置一顶盖，当盖紧所述顶盖时该钨舟坩埚整体形成密闭空间。其底部为半圆形，所述阈值材料贴合于该半圆形底部的内壁，当盖紧顶盖后所述阈值材料便相对固定在所述钨舟坩埚的内部。同时该钨舟坩埚半圆形底部的外壁又可以与石墨内管的内壁贴合，相当于进一步减小了阈值材料与石墨内管的距离以减小热阻，所述钨舟坩埚的侧壁与中心靶面的一侧贴合使阈值材料受热均匀，且可将所述钨舟坩埚内的温度视为所述中心靶面的温度。所述钨舟坩埚整体采用薄壁设计以减小热阻，降低中心靶面与钨舟坩埚半圆形内壁之间的温差，使阈值材料上的温度与中心靶面温度保持一致。所述钨舟坩埚还配有安装耳，方便取放及位置调整。采用本发明实施例所述的钨舟坩埚作为放置阈值材料的高温器皿，避免了高温下石墨内管挥发出大量的碳与阈值材料发生共晶反应，薄壁和半圆形底部的设计又不影响热传递的实现。

本发明一具体实施例所述的一种阈值材料的高温标定方法，较佳的，所述标定装置可调整的温度范围为1500℃至2500℃。

本发明实施例所述的一种阈值材料的高温标定方法，较佳的，所述方法还包括：将标准测温装置放置于所述标定装置外且位于所述石墨内管轴线的延长线上，所述标准测温装置瞄准所述中心靶面的另一侧的中心以获取所述标定装置内的中心靶面的温度。这样，所述标准测温装置位于所述标定装置外且与所述标定装置内的石墨内管轴线的延长线重合，即标准测温装置与耐火器皿分别位于中心靶面相对的两侧。

较佳的，所述标定装置的两侧分别具有一窗口，位于所述耐火器皿一侧的窗口用于方便取放所述耐火器皿，位于所述标准测温装置一侧的所述窗口用于方便标准测温装置正对标定装置以便精准调整所述标定装置内的温度。所述标准测温装置具体为标准光电高温计便于记录准确的示温温度。

本发明实施例所述的一种阈值材料的高温标定方法，较佳的，如图2所示，将所述标定装置内的温度调整至起始温度以判断所述阈值材料是否出现示温状态的流程图，具体包括：

步骤201，将所述标定装置内的温度由第一温度逐次调整至所述起始温度，所述第一温度小于所述起始温度；其中，起始温度的选择由标称温度决定，通常情况下起始温度为所述标称温度的97％～100％，以避免在标定前引入不合格品，同时也不会因为起始温度过高而无法通过逐步逼近法获得精准的标定。较佳的实施例中，所述起始温度可以选择所述标称温度的97％。在确定所述起始温度后还需要确定所述第一温度，其中所述第一温度为所述标定装置在开始标定试验的初始值，即标定开始前并不会一次性将所述标定装置直接升温至起始温度，而是先升至第一温度，以防止温度过冲而产生示温现象，造成阈值材料的浪费。

较佳的实施例中，所述第一温度比所述起始温度低0.1％～0.3％左右，以逐步从第一温度升高至起始温度，随后进入步骤202。

步骤202，将所述阈值材料在所述起始温度下自然冷却至常温并检查是否出现示温状态；当温度已经达到所述起始温度时，停止加热并自然冷却至常温以利取出所述阈值材料并观察是否出现示温状态。具体的，当标定装置内的温度恢复至常温后，取出钨舟坩埚并通过目视检查钨舟坩埚内的阈值材料是否产生示温现象。

本发明实施例所述的一种阈值材料的高温标定方法，较佳的，若步骤202之后未出现所述示温状态，则所述方法进一步包括：

步骤203，根据调整步长获得第一逼近温度并调整所述标定装置内的温度至所述第一逼近温度；所述调整步长为0.1％～0.3％t，t为所述标称温度，所述第一逼近温度为所述起始温度与调整步长之和。具体而言，如果阈值材料未出现示温状态意味着在起始温度下所述阈值材料并未达到示温温度，因此需要提高该起始温度至第一逼近温度。其中，第一逼近温度稍高于起始温度，较佳的，第一逼近温度等于所述起始温度与调整步长之和。

步骤204，检查所述阈值材料在第一逼近温度下是否出现示温状态；该步骤类似于步骤202。其中，若步骤204检查后出现示温状态，则记录该示温状态下的示温温度。

步骤205，若在第一逼近温度下未出现示温状态，则获得第二逼近温度并调整所述标定装置内的温度至所述第二逼近温度；所述第二逼近温度为所述第一逼近温度与调整步长之和。第二逼近温度的稍高于第一逼近温度，二者之间相差一调整步长；若在第二逼近温度下所述阈值材料仍未出现示温状态，标识该第二逼近温度仍然未达到示温温度，此时再循环执行步骤205，即在第二逼近温度基础上再次增加一调整步长的温度以获得第三逼近温度并检查所述阈值材料在第三逼近温度下是否出现示温状态，后续的检验过程与前述方式类似，温度调整的过程也均是在上一次的基础上增加一调整步长并依次循环直至出现示温状态并记录示温温度。

本发明实施例中通过按照一定的调整步长逐步向示温温度的方向逼近以调整温度的方式调整标定装置内的温度以确定阈值材料的示温状态。由于，阈值材料出现一次示温状态后即报废，因此温度调节必须从低向高逐步设置，如果温度过高而产生了示温现象，就需要再次更换新的材料进行重新标定。因而需要通过逐步逼近法以一定的步长调节温度由低至高最终达到示温状态。较佳的，本发明实施例中的步长选择为0.1～0.3％t，t为所述标称温度既不会使得温度升高过多而造成标定不准确，也不会因为温度升高过慢而增加试验的次数。

本发明实施例所述的一种阈值材料的高温标定方法，较佳的，所述方法还包括：

在所述标定装置内的温度调整至第一温度前，将所述标定装置内抽真空并通入氩气清洗所述标定装置内部；具体的实施例中，在升高标定装置的温度前需要先将标定装置内抽真空至10^-1MPa，并通入高纯氩气清洗所述标定装置内部并重复3次，之后保持该真空状态。

在所述标定装置内的温度调整至所述起始温度前，将所述标定装置内的气压从真空状态10^-1MPa调整至常压。具体的实施例中，将标定装置在真空状态下的温度先升高至第一温度，并在该第一温度下保持第一时长，所述第一温度低于所述起始温度；再将所述标定装置内的温度由所述第一温度调整至第二温度并在所述第二温度下保持第二时长，所述第二温度高于所述第一温度且低于所述起始温度；将所述标定装置内的压力调整至常压后再次将所述标定装置内的温度由所述第二温度调整至所述起始温度并在该起始温度下保持第三时长。保持第三时长后停止加热并自然冷却至常温，待后续检查示温状态是否有出现。

如果未出现示温状态，则重复以上步骤，即将所述标定装置内再次抽真空并通入氩气清洗所述标定装置内部；根据所述步长获得第一逼近温度并阶段性的调整所述标定装置内的温度至所述第一逼近温度。

具体而言，计算获得第一逼近温度后，在标定装置内的温度达到第二温度时，由所述第二温度调整至所述第一逼近温度并在该第一逼近温度下保持第三时长。保持第三时长后停止加热并自然冷却至常温，待后续检查示温状态是否有出现，如果仍未出现示温状态则再次重复以上步骤直至出现示温状态。

经过以上步骤，可以获得阈值材料的示温温度，该示温温度用以确定测量过程中的温度区间判定以标定不确定度。根据不确定度的来源包括测量重复性、标准光电高温计量值传递、标定装置的发射率、玻璃衰减修正值、温度波动、均匀性、标定装置内部压力波动以及耐火器皿热阻等，最终评定本发明实施例中的标定装置的发射率优于0.99，稳定性不大于0.1％t，均匀性不大于0.15％t，在距离中心靶面30mm内轴向温度梯度不大于0.3％t/10mm。量值可溯源至国防最高标准，量值准确可靠。

标定的不确定度的主要来源及各分量的不确定度如表1所示，经计算标定的不确定度为1％(k＝2)，其中k为扩展因子，一般代表置信概率为95％。

表1温度阈值材料阈值点测量不确定度一览表

	不确定度来源	类别	符号	相对不确定度％
					1	测量重复性	A	u1	0.21
2	标准光电高温计量值传递	B	u2	0.18
					3	标定装置的中心靶面发射率偏离	B	u3	0.13
4	标定装置的玻璃衰减修正值	B	u4	0.13
					5	标定装置的波动	B	u5	0.13
6	标定装置的均匀性、坩埚热阻	B	u6	0.25
					7	标定装置的内压力波动	B	u7	0.25

在一具体的实施例中，以标称温度为1555℃为例对本发明实施例中的获取示温温度的具体方法做如下说明。其中，当标称温度为1555℃，步长按照0.3％t计算，即起始温度为1508℃，步长为4℃，所述方法包括：

步骤一，将阈值材料固定在一钨舟坩埚的半圆形底部并盖好顶盖，所述钨舟坩埚为薄壁钨舟坩埚。

步骤二，打开标定装置中的石墨内管一侧的窗口，使用工装将钨舟坩埚直立放入石墨内管内，使得该钨舟坩埚半圆形底部的外壁刚好与石墨内管的内壁紧密贴合，将该钨舟坩埚推至侧壁紧贴中心靶面的位置并关闭所述窗口。其中，所述中心靶面垂直于所述石墨内管横向截面设置。同时，将标准光电高温计放置在所述标定装置外且在所述中心靶面的另一侧，并位于石墨内管轴线的延长线上并瞄准中心靶面另一侧中心的位置。

步骤三，检查标定装置的窗口状态无误后，通过充放气系统的真空泵抽真空至10^{- 1}Mpa，并通过充放气系统的充气开关通入高纯氩气清洗所述标定装置内部且重复三次后关闭充放气系统。

步骤四，先将标定装置的温度设置在标称的1/2左右，例如800℃，再逐渐升温至第一温度并保持第一时长，其中第一温度为1503℃，第一时长为5分钟；当标定装置的温度在1503℃稳定5分钟后，继续升温3℃至第二温度1506℃，到达第二温度后稳定第二时长5分钟，随后打开充放气系统中的充气开关将所述标定装置内部压力调整至常压附近并关闭充放气系统。最后再升温至起始温度1508℃并在该起始温度下保持第三时长5分钟。保持第三时长5分钟后停止加热并自然冷却至常温。

步骤五，在标定装置的内部恢复至常温时，打开充放气系统中的充气开关，并打开一侧窗口以利工装深入标定装置内以取出钨舟坩埚，打开顶盖以检查示温状态。

步骤六，如果出现示温状态后记录该示温状态下所对应的示温温度。反之，计算第一逼近温度并重复步骤一至步骤六以获得阈值材料的示温温度。

本发明实施例还提供一种阈值材料的高温标定设备，如图3所示，包括：

标定装置301，所述标定装置内平放有石墨内管303，所述阈值材料设置于所述石墨内管303内；所述标定装置内还包括中心靶面307，所述中心靶面307垂直设置于所述石墨内管303的中部；具体的，所述标定装置可调整的温度范围为1500℃至2500℃，可采用黑体辐射源。

标准测温装置302，其属于非接触式的标准温度源，因此设置于所述标定装置301外，为了更精准的获得标定装置内的温度，所述标准测温装置位于所述石墨内管303轴线的延长线上以获取所述标定装置301内中心靶面307的温度；所述标准测温装置采用标准光电高温计，所述中心靶面的温度即是所述石墨内管的温度。较佳的所述标准测温装置为标准光电高温计，所述光电高温计获取所述中心靶面的温度后以电压信号的形式输出，

充放气系统304，连接所述标定装置301，用于调整所述标定装置内的气压以及向所述标定装置内通入氩气；具体的，所述充放气系统还包括真空泵及充气开关，该真空泵用于将标定装置内抽真空；还包括充气开关，用于向所述标定装置301充气或通入氩气。

控制系统305，连接所述标准测温装置302以及充放气系统304，所述控制系统305获取所述标准测温装置302提供的温度数值以调整所述标定装置内的温度且还用于控制所述充放气系统304工作。具体的，控制系统接收所述标准测温装置的电压信号后转换成温度数值以控制加热功率加热所述标定装置内部。

本发明实施例所述的一种阈值材料的高温标定设备，较佳的，所述设备还包括：具有半圆形底部的耐火器皿306，所述阈值材料紧密贴合于所述半圆形底部的内壁，所述耐火器皿的半圆形底部的外壁紧密贴合于所述石墨内管的内壁，位于所述耐火器皿一侧的侧壁紧密贴合于中心靶面的一侧，所述耐火器皿另一侧的侧壁上设有安装耳；所述标准测温装置对准所述中心靶面的另一侧。

较佳的，所述中心靶面的温度即表征所述标定装置内的温度，因此采集所述中心靶面的温度即可确定所述标定装置内的温度。所述耐火器皿为钨舟坩埚，由钨片经高温冲压成型，将阈值材料放置于钨舟坩埚中主要用于隔绝阈值材料与标定装置内的石墨内管，防止石墨内管挥发的碳单质与阈值材料发生反应。所述钨舟坩埚的上部可拆卸的设置一顶盖，当盖紧所述顶盖时该钨舟坩埚整体形成密闭空间。其底部为半圆形，所述阈值材料贴合于该半圆形底部的内壁，当盖紧顶盖后所述阈值材料便相对固定在所述钨舟坩埚的内部。同时该钨舟坩埚半圆形底部的外壁又可以与石墨内管的内壁贴合，相当于进一步减小了阈值材料与石墨内管的距离以减小热阻，所述钨舟坩埚的侧壁与中心靶面的一侧贴合使阈值材料受热均匀，且可将所述钨舟坩埚内的温度视为所述中心靶面的温度。所述钨舟坩埚整体采用薄壁设计以减小热阻，降低中心靶面与钨舟坩埚半圆形内壁之间的温差，使阈值材料上的温度与中心靶面温度保持一致。所述钨舟坩埚还配有安装耳，方便取放及位置调整。采用本发明实施例所述的钨舟坩埚作为放置阈值材料的高温器皿，避免了高温下石墨内管挥发出大量的碳与阈值材料发生共晶反应，薄壁和半圆形底部的设计又不影响热传递的实现。

较佳的，在所述控制系统与标准测温装置之间还包括一电测仪器，用以采集所述标准测温装置输出的电压信号并提供给所述控制系统。

本发明实施例所述的阈值材料的高温标定方法及设备，可以通过随机抽样对同一批次的阈值材料进行标定，获得阈值材料每个阈值材料的示值误差。量值可逐级溯源至国防最高标准，标定的不确定度为1％。

应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

还应理解，在本发明实施例中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种阈值材料的高温标定方法，所述阈值材料为组成阈值传感器的任意一种材料，其特征在于，包括：将所述阈值材料固定在标定装置内；根据所述阈值材料的标称温度获得起始温度，并将所述标定装置内的温度调整至起始温度；所述起始温度不高于所述标称温度；判断所述阈值材料在所述起始温度下是否出现示温状态；若所述阈值材料出现示温状态，则获取示温温度，所述示温温度为所述示温状态出现时所对应的温度；若所述阈值材料未出现示温状态，则以所述起始温度为起点逐次调整所述标定装置内的温度以确定示温状态及示温温度；比较所述示温温度与标称温度以获得示值误差；其中，所述示温状态表示所述阈值材料的性状发生变化。

2.根据权利要求1所述的一种阈值材料的高温标定方法，其特征在于，包括：所述标定装置可调整的温度范围为1500℃至2500℃。

3.根据权利要求1所述的一种阈值材料的高温标定方法，其特征在于，将所述阈值材料固定在标定装置内具体包括：将所述阈值材料放入耐火器皿内并紧密贴合于所述耐火器皿；将包含所述阈值材料的所述耐火器皿设置于石墨内管中，且所述耐火器皿紧密贴合于所述石墨内管的管壁以及中心靶面的一侧；所述中心靶面垂直设置于所述石墨内管的中部，所述石墨内管平放于所述标定装置内。

4.根据权利要求3所述的一种阈值材料的高温标定方法，其特征在于，所述方法还包括：将标准测温装置放置于所述标定装置外且位于所述石墨内管轴线的延长线上，所述标准测温装置瞄准所述中心靶面的另一侧的中心以获取所述标定装置内的温度。

5.根据权利要求1所述的一种阈值材料的高温标定方法，其特征在于，所述起始温度为所述标称温度的97％～100％。

6.根据权利要求1所述的一种阈值材料的高温标定方法，其特征在于，将所述标定装置内的温度调整至起始温度以判断所述阈值材料是否出现示温状态具体包括：将所述标定装置内的温度由第一温度逐次调整至所述起始温度，所述第一温度小于所述起始温度；将所述阈值材料在所述起始温度下自然冷却至常温后检查是否出现示温状态。

7.根据权利要求1所述的一种阈值材料的高温标定方法，其特征在于，以所述起始温度为起点逐次调整所述标定装置内的温度升高具体包括：根据调整步长获得第一逼近温度并调整所述标定装置内的温度至所述第一逼近温度；所述调整步长为0.1％～0.3％t，t为所述标称温度，所述第一逼近温度为所述起始温度与调整步长之和；检查所述阈值材料在第一逼近温度下是否出现示温状态；若否，则获得第二逼近温度并调整所述标定装置内的温度至所述第二逼近温度；所述第二逼近温度为所述第一逼近温度与调整步长之和。

8.根据权利要求6所述的一种阈值材料的高温标定方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述标定装置内的温度调整至第一温度前，将所述标定装置内抽真空并通入氩气以清洗所述标定装置内部；在所述标定装置内的温度调整至所述起始温度前，将所述标定装置内的气压调整至常压。

9.一种阈值材料的高温标定设备，其特征在于，包括：标定装置，所述标定装置内平放有石墨内管，所述阈值材料设置于所述石墨内管内；所述标定装置内还包括中心靶面，所述中心靶面垂直设置于所述石墨内管的中部；标准测温装置，设置于所述标定装置外，且位于所述石墨内管轴线的延长线上以获取所述中心靶面的温度；充放气系统，连接所述标定装置，用于调整所述标定装置内的气压以及向所述标定装置内通入氩气；控制系统，分别连接所述标准测温装置以及充放气系统，所述控制系统获取所述标准测温装置输出的温度数值以调整所述标定装置内的温度且还用于控制所述充放气系统；

所述设备还包括：具有半圆形底部的耐火器皿，所述阈值材料紧密贴合于所述半圆形底部的内壁，所述耐火器皿的半圆形底部的外壁紧密贴合于所述石墨内管的内壁，位于所述耐火器皿一侧的侧壁紧密贴合于中心靶面的一侧，所述耐火器皿另一侧的侧壁上设有安装耳；所述标准测温装置对准所述中心靶面的另一侧。