CN202562656U - 一种热电偶标定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热电偶标定装置，包括：检定炉(1)、智能温度控制器(2)、客户端计算机(3)、数字电压表(4)和冰点恒温器(5)，冰点恒温器(5)分别与检定炉(1)和数字电压表(4)连接，客户端计算机(3)分别与智能温度控制器(2)和数字电压表(4)连接。本实用新型通过利用数字电压表将整个升温过程中的温度数据及热电势数据都传给客户端计算机，实现了实时的采集稳定、精确、可靠的数据，再利用客户端计算机分析数据，从而提高了热电偶标定结果的准确性；另外，本实用新型采用现代化设备实现整个标定过程，对环境的依赖性较小，从而进一步提高了标定结果的准确性。

Description

一种热电偶标定装置

技术领域

本实用新型涉及一种热电偶标定装置，属于电偶测试技术领域。

背景技术

准确测量钢水温度是保证炼钢任务完成的重要条件，而测温热电偶是实现这一任务的关键，要保证热电偶的测量精度就必须在实验室条件下，进行严格的标定。

通常，为了在1500℃-1700℃区间内能够得到准确的温度，采用钯的熔点(1554.8℃)来校准快速测量钢液温度中常用的钨铼热电偶。使用钯的熔点分度热电偶的方法有两种：熔丝法(Wire-bridge)和小坩埚法(Mini-crucible)。由于熔丝法分度热电偶操作方便、数据处理简单，因此较为常用。

所谓熔丝法，就是将钯、金等纯金属丝(熔丝)绕在被测热电偶的头部，放入炉中加热，在熔丝熔化过程中，被测热电偶处于较恒定的温度平台，此时热电势保持一个相对恒值，该值即为被测热电偶在该熔丝熔点处的热电势。传统的熔丝法测量采用手动方式进行，无法实时的采集稳定、精确、可靠的数据，从而对热电偶进行标定所得结果的准确性也较低；另外，判断熔化平台也要求测量人员具有足够的经验才能完成，对测量人员的要求较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种热电偶标定装置，它可以实时的采集稳定、精确、可靠的数据，从而提高热电偶标定结果的准确性；它还可以降低热电偶标定过程中对环境的依赖性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：一种热电偶标定装置，包括：检定炉、智能温度控制器、客户端计算机、数字电压表和冰点恒温器，冰点恒温器分别与检定炉和数字电压表连接，客户端计算机分别与智能温度控制器和数字电压表连接。

前述的热电偶标定装置中，所述的检定炉为铂金高温立式检定炉。

前述的热电偶标定装置中，所述的检定炉下方设有观察窗，经过平面镜折射可从观察窗观察到检定炉内的状况。

前述的热电偶标定装置中，所述的智能温度控制器还包括：智能温度调节仪、单项电压调整器和变压器，电源通过变压器连接单项电压调整器，单项电压调整器的引出线连接智能温度调节仪；智能温度调节仪的作用是：设定升温曲线、降温曲线，然后让检定炉的温度按照所设曲线升降温；单相电压调整器的作用是：按照智能温度调节仪的设定值调整电流，达到按设定曲线升降温的功能；变压器的作用是：保护电炉丝，因为电炉丝在70V电压下加热比较安全，不易损坏。

前述的热电偶标定装置中，所述的客户端计算机和数字电压表上还设有RS232串口，客户端计算机和数字电压表通过RS232串口连接，从而实现了数字电压表和客户端计算机之间进行实时数据传输。

前述的热电偶标定装置中，所述的客户端计算机上还设有数据通讯模块，数据通讯模块通过RS232串口与智能温度调节仪连接，采集智能温度调节仪的实时和设定温度值，从而绘出时间毫伏曲线。

前述的热电偶标定装置中，所述的数字电压表上还设有A/D转换器，A/D转换器与冰点恒温器连接，从而省去了客户端计算机对电压表所采集的热电势数据进行转换处理的步骤，使得客户端计算机可连接多个数字电压表并进行高效数据处理。

前述的热电偶标定装置中，所述装置还包括：氩气瓶，氩气瓶通过进气管与检定炉连接，在标定过程中通入高纯氩气，从而可以避免钯丝被氧化。

前述的热电偶标定装置中，所述的数字电压表为FLUKE 8845A6位半高精度数字电压表，该数字电压表的测量值可精确到小数点后四位，从而使得测量的电压数据更准确，进而使得标定结果更准确。

与现有技术相比，本实用新型通过利用数字电压表将整个升温过程中的温度数据及热电势数据都传给客户端计算机，实现了实时的采集稳定、精确、可靠的数据，再利用客户端计算机分析数据，从而提高了热电偶标定结果的准确性；另外，本实用新型采用现代化设备实现整个标定过程，对环境的依赖性较小，从而进一步提高了标定结果的准确性。另外，本实用新型中检定炉下方设有观察窗，经过平面镜折射可从观察窗观察到检定炉内的状况。另外，本实用新型中所述的客户端计算机上还设有数据通讯模块，数据通讯模块通过RS232串口与智能温度调节仪连接，采集智能温度调节仪的实时和设定温度值，从而绘出时间毫伏曲线。另外，本实用新型中数字电压表上还设有A/D转换器，从而省去了客户端计算机对电压表所采集的热电势数据进行转换处理的步骤，使得客户端计算机可连接多个数字电压表并进行高效数据处理。另外，本实用新型中还包括氩气瓶，在标定过程中通入高纯氩气，从而可以避免钯丝被氧化。最后，本实用新型中的数字电压表为FLUKE8845A6位半高精度数字电压表，该数字电压表的测量值可精确到小数点后四位，从而使得测量的电压数据更准确，进而使得标定结果更准确。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施例的结构示意图。

附图标记：1-检定炉，2-智能温度控制器，3-客户端计算机，4-数字电压表，5-冰点恒温器，6-智能温度调节仪，7-单项电压调整器，8-变压器，10-RS232串口，11-数据通讯模块，13-A/D转换器。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

具体实施方式

本实用新型的实施例：一种热电偶标定装置，如图1所示，包括：检定炉1、智能温度控制器2、客户端计算机3、数字电压表4和冰点恒温器5，冰点恒温器5分别与检定炉1和数字电压表4连接，客户端计算机3分别与智能温度控制器2和数字电压表4连接。所述的检定炉1为铂金高温立式检定炉。检定炉1下方设有观察窗，经过平面镜折射可从观察窗观察到检定炉内的状况。所述的智能温度控制器2还包括：智能温度调节仪6、单项电压调整器7和变压器8，电源通过变压器8连接单项电压调整器7，单项电压调整器7的引出线连接智能温度调节仪6。所述的客户端计算机3和数字电压表4上还设有RS232串口10，客户端计算机3和数字电压表4通过RS232串口10连接。所述的客户端计算机3上还设有数据通讯模块11，数据通讯模块11通过RS232串口10分别与数字电压表4和智能温度调节仪6连接，分别采集数字电压表4的毫伏电压值和智能温度调节仪6的实时和设定温度值，从而绘出时间毫伏曲线。所述的数字电压表4上还设有A/D转换器13，A/D转换器13与冰点恒温器5连接。所述装置还包括：氩气瓶，氩气瓶通过进气管与检定炉1连接。所述的数字电压表4为FLUKE 8845A6位半高精度数字电压表。

本实用新型的实施例的工作原理：把标定用的热电偶丝如WRe3-WRe25热电偶丝穿过双管绝缘材料，将S形钯丝的两端分别与WRe3和WRe25的其中一端焊接在一起，此焊接为桥式焊接，与常用的S型捆绑法、小圈法相比，具有操作简单及钯丝温坪稳定不抖动的优点；WRe3-WRe25的另一端分别接上补偿导线，然后插入冰点恒温器中，使试样参考端处于0℃；补偿导线的另一端按正负极与数字电压表连接在一起。开炉通电升温，炉温按预先用智能温度调节仪6(可采用多段可编程控制器)设定好的升温曲线升温，当温度升到如1540℃时，氩气瓶15通过进气管给检定炉1通入高纯氩气，氩气流量为1L/min。把被测热电偶丝与熔丝缠绕成∽形，然后缓慢插入高温炉中的工作区内，确保测量端不与加热管壁相碰，以避免因接触带来的热电偶丝测量端的温差。升温过程中，6位半高精度数字电压表把实时数据经过A/D转换器13转换后通过RS232串口实时的送给客户端计算机3，客户端计算机3上的数据通讯模块11记录时间、温度、热电势数据及时间数据，把热电势数据(即毫伏信号)实时记录在时间毫伏曲线上，采样周期1秒，升温结束停止采样。通过曲线可以看到钯丝融化段的平台曲线，通过曲线与数据通讯模块11中的数据相对比取出平台区的数据进行算术平均，其中，可以设定取样数据间隔时间，最短1秒，得出一个毫伏数值。观察客户端计算机3上的热电动势的曲线从熔化温坪出现到结束。然后降低炉温到1540℃，增加氩气流量，缓慢取出试样，将工作端剪去50mm，重新绕制熔丝，再重复上述过程。重复上述步骤把每一次升温曲线的数据都算术平均得出一个数据，最后把每一次的值在进行算术平均，得出最终的测量值。通过查表的方法查出该数值对应的温度值，即可得出该热电偶丝是否合格。

Claims (9)

1.一种热电偶标定装置，其特征在于，包括：检定炉(1)、智能温度控制器(2)、客户端计算机(3)、数字电压表(4)和冰点恒温器(5)，冰点恒温器(5)分别与检定炉(1)和数字电压表(4)连接，客户端计算机(3)分别与智能温度控制器(2)和数字电压表(4)连接。

2.根据权利要求1所述的热电偶标定装置，其特征在于，所述的检定炉(1)为铂金高温立式检定炉。

3.根据权利要求2所述的热电偶标定装置，其特征在于，所述的检定炉(1)下方设有观察窗。

4.根据权利要求3所述的热电偶标定装置，其特征在于，所述的智能温度控制器(2)还包括：智能温度调节仪(6)、单项电压调整器(7)和变压器(8)，电源通过变压器(8)连接单项电压调整器(7)，单项电压调整器(7)的引出线连接智能温度调节仪(6)。

5.根据权利要求4所述的热电偶标定装置，其特征在于，所述的客户端计算机(3)和数字电压表(4)上还设有RS232串口(10)，客户端计算机(3)和数字电压表(4)通过RS232串口(10)连接。

6.根据权利要求5所述的热电偶标定装置，其特征在于，所述的客户端计算机(3)上还设有数据通讯模块(11)，数据通讯模块(11)通过RS232串口(10)与智能温度调节仪(6)连接。

7.根据权利要求6所述的热电偶标定装置，其特征在于，所述的数字电压表(4)上还设有A/D转换器(13)，A/D转换器(13)与冰点恒温器(5)连接。

8.根据权利要求7所述的热电偶标定装置，其特征在于，所述装置还包括：氩气瓶，氩气瓶通过进气管与检定炉(1)连接。

9.根据权利要求1或8所述的热电偶标定装置，其特征在于，所述的数字电压表(4)为FLUKE 8845A6位半高精度数字电压表。

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