CN217276581U - 一种热电偶检测参考端处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热电偶检测参考端处理装置，包括恒温箱、补偿导线、设置在恒温箱内的专用接线装置；所述恒温箱，用于对整个装置提供一个稳定的温度环境；所述恒温箱左右两侧开有两个U型凹槽，U型凹槽上设有与热电偶、补偿导线密封的密封模块；所述专用接线装置一侧设有多个夹头，用于与热电偶参考端端子连接，另一侧设有多个不同类型的热电偶插头的母头，用于与热电偶补偿导线的公头连接；所述夹头与热电偶插头的母头之间通过导线连接。本实用新型提高了检测效率，保障了检测结果的可靠性。

Description

一种热电偶检测参考端处理装置

技术领域

本实用新型属于计量仪器技术、热力学技术领域，特别是一种热电偶检测参考端处理装置。

背景技术

热电偶是目前最常用的测温传感器之一，具有响应时间快、测温范围广、结实耐用以及制造成本低等独特优势，通常测温范围可达(-50～1300)℃，广泛应用于钢铁工矿企业、科研院所等领域，因此保证其量值准确非常重要。根据JJF 1637-2017《廉金属热电偶校准规范》等热电偶国家计量校准规范，在检测热电偶时，需要对其参考端进行处理，将热电偶参考端与铜导线连接后置入参考端恒温器内，参考端恒温器用于提供0℃的恒温场，通过热电偶检定炉在热电偶测量端进行升温，使用电测仪表检测热电偶参考端输出的电信号。但由于现在热电偶的种类众多，参考端的接线端子形式各异等情况，参考端的处理工作显得较为困难，目前大部分厂家及技术机构采用了使用铂电阻测量参考端温度，直接进行环境温度补偿的方法，对热电偶的检测结果进行修正，此种方法以及按照规范方法进行参考端处理存在的问题和困难有：①参考端的环境温度不稳定，使用铂电阻进行测量时，铂电阻的响应时间较长，再加上各个被检热电偶参考端与标准热电偶参考端的摆放位置不同，无法实时精确的进行该温度下热电势的补偿，从而影响检测精度；②温度补偿的方法未列入国家计量技术规范中，属于非标准方法，其可靠性未被认可；③按照规范使用补偿导线时，补偿导线种类型号较多，且与参考端连接工作较为繁琐，尤其是当各个参考端的形式各异、长短不一，部分形式和长度的接头端子不方便连接时；④目前很多短型热电偶大量应用，长度较短使得参考端接近检定炉炉口，温度过高导致原本合格的补偿导线超差；⑤规范中对于补偿导线的技术要求较高，使得补偿导线不合格率太高，提高了检测成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种热电偶检测参考端处理装置，以解决参考端温度不稳定以及不同长度的热电偶参考端接线的问题。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：

一种热电偶检测参考端处理装置，包括恒温箱、补偿导线、设置在恒温箱内的专用接线装置；

所述恒温箱，用于对整个装置提供一个稳定的温度环境；

所述恒温箱左右两侧开有两个U型凹槽，U型凹槽上设有与热电偶、补偿导线密封的密封模块；

所述专用接线装置一侧设有多个夹头，用于与热电偶参考端端子连接，另一侧设有多个不同类型的热电偶插头的母头，用于与热电偶补偿导线的公头连接；

所述夹头与热电偶插头的母头之间通过导线连接。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点是：

(1)使用特制恒温箱提供了均匀稳定的温场，避免了使用温度补偿方法时参考端温度变动造成的误差，利用在恒温环境中的中间导体定律，消除了热电偶接线端子与补偿导线以及中间导体连接时温差引起的热电势；在校准规范中规定的校准方法基础上进行装置改进，完全符合标准的方法，保障了检测结果的可靠性。

(2)利用热电偶参考端专用接线装置的设计，方便了热电偶参考端与补偿导线的快捷接线，并可以便捷的更换选用不同类型的补偿导线，提高了检测效率；原规范要求在室温～70℃范围对补偿导线进行校准，在该温度段范围内均满足允许误差±0.2℃，不合格的补偿导线无法使用，现装置在恒温条件下，补偿导线仅需在固定温度下单温度点满足国家校准规范的技术要求(±0.2℃)即可，大为降低了对补偿导线的要求，节省了检测成本。

(3)整个装置通过小车底座实现了可移动，可根据检测热电偶的长度进行位置调整，尤其对于短型的热电偶，装置可移动至靠近炉口处进行检测，隔热层的设计避免了炉口高温对装置内恒温环境的影响，保障了检测精度。

附图说明

图1为本实用新型热电偶检测参考端处理装置内部结构示意图。

图2为本实用新型热电偶参考端专用接线装置结构示意图。

图3为本实用新型热电偶检测参考端处理装置工作整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的介绍。

结合图1-图3，本实用新型的一种热电偶检测参考端处理装置，包括恒温箱1、补偿导线6、设置在恒温箱1内的专用接线装置2；

所述恒温箱1，用于对整个装置提供一个均匀稳定的温度环境(10℃～30℃)中任一温度点)，恒温箱1内底部设有控温系统3，箱体上设有温控仪表4，用于显示和设定温控系统的温度，温控箱中间设有隔板5，将恒温箱1分隔为上下两个腔室，控温系统3设置在下层腔室，专用接线装置2设置在上层腔室，且固定在隔板5上，所述隔板5上设有多个循环风口5-1，下层腔室内设有循环风机，循环风机向上进行垂直送风，通过循环风口5-1将热量循环。为尽量减小温度控制系统的体积，采用了半导体控温系统，利用帕尔贴效应，使用A级铂电阻监测箱内温度，反馈给控温仪表4控制正反电流进行加热和制冷，使用小型循环风机垂直送风，将热量循环，使箱内温度达到均匀稳定；恒温箱1顶部采用翻盖式设计，包括顶盖1-1和下箱体1-2，顶盖1-1通过两个铰链与下箱体1-2连接，顶盖1-1和下箱体1-2之间设有搭扣1-7将二者锁定。接线时将顶盖1-1翻开，顶盖上开有一个测试孔1-3，方便在必要时插入精密温度计，对箱内温度进行监测，不使用时可用塞子堵上；箱体顶盖1-1边沿带有一圈凸起的硅胶垫片1-4，下箱体1-2上设有一圈密封凹槽1-5，顶盖1-1在盖下时与下箱体1-2上层边沿的密封凹槽1-5夹紧密封，保障箱内温度环境；恒温箱1左右两侧开有两个U型凹槽，U型凹槽上带有橡胶软垫1-6，方便将热电偶与补偿导线6密封；恒温箱1靠近检定炉的一侧(图1中右侧)外壁做加厚处理，外壁中间内嵌岩棉隔热层9，在检测短型热电偶时，达到保障恒温箱内温场的效果，避免炉口较高温度影响检测质量。

热电偶参考端专用接线装置2，一侧设有多个鳄鱼夹头2-1，方便通过恒温箱1一侧的U型凹槽与各种形状的热电偶参考端端子连接；接线装置2另一侧设有多个不同类型的铲形热电偶插头，接线装置2上为母头2-2，用以连接各种型号的热电偶补偿导线6的公头6-1，插拔便捷，方便了检测各种型号的热电偶时补偿导线6的选型，根据所检测的热电偶型号，选择相应类型的补偿导线插入对应的插孔内即可；热电偶补偿导线6的公头6-1通过恒温箱1另一侧的U型凹槽与母头2-2连接。所述鳄鱼夹头2-1与铲形热电偶插头母头2-2的中间部分采用单芯铜导线2-3连接，全部连接材料均采用紫铜制作，以减小接触电势；根据中间导体定律，热电偶参考端专用接线装置2整体在恒温箱1恒温环境内，中间导体两侧温度相同，不产生热电势，对热电偶回路总电势没有影响；在恒温环境中，所使用的补偿导线6仅需在所设定的恒温温度下(一般可设定为20℃，接近日常环境温度，便于温度控制)满足允许误差±0.2℃以内，即可满足国家校准规范的要求，无需按照原规范在室温～70℃范围内对补偿导线进行校准，满足允许误差±0.2℃；鳄鱼夹头2-1与铲型热电偶插头2-2设计三行四列，共可连接12支热电偶，满足一台热电偶检定炉检测热电偶支数的最大容量。

所述恒温箱1底部设有四轮小车底座7，四轮小车底座7底部为一平面金属支撑板7-1，金属支撑板7-1由下面四个滚轮7-2支撑，形成了一个可移动的小车底座，当检测较短或较长的热电偶时，可以方便前后移动进行位置的调整；金属支撑板7-1靠近检定炉的一侧装有一个U形支撑架7-3，用以放置从检定炉口伸出的多支热电偶8，支撑其部分重量，防止有些较重的金属杆热电偶8压坏损伤恒温箱1。

本实用新型提供了一种基于恒温箱及热电偶专用插头的热电偶检测参考端处理装置。使用特制的恒温箱提供一个稳定的温度环境，将热电偶参考端置入其中，解决了参考端温度不稳定的问题；恒温箱采用翻盖式设计，方便打开在其内部对参考端进行接线，恒温箱底部采用了四轮小车底座的设计，使得整个装置可进行灵活移动，解决了不同长度的热电偶参考端接线问题；恒温箱一侧采用隔热设计，当移动到接近炉口位置时，保障内部温场不受影响，解决了短型热电偶参考端的处理问题；恒温箱内部使用了一种热电偶参考端专用接线装置，充分利用中间导体定律和中间温度定律，方便了热电偶参考端与补偿导线的快捷接线，并可以方便选用各种型号的补偿导线，导入参考端恒温器10中，使整个检测方法完全符合国家计量校准规范的规定，同时提高了操作效率和检测精度。

Claims (8)

1.一种热电偶检测参考端处理装置，其特征在于，包括恒温箱、补偿导线、设置在恒温箱内的专用接线装置；

所述恒温箱，用于对整个装置提供一个稳定的温度环境；

所述恒温箱左右两侧开有两个U型凹槽，U型凹槽上设有与热电偶、补偿导线密封的密封模块；

所述专用接线装置一侧设有多个夹头，用于与热电偶参考端端子连接，另一侧设有多个不同类型的热电偶插头的母头，用于与热电偶补偿导线的公头连接；

所述夹头与热电偶插头的母头之间通过导线连接。

2.根据权利要求1所述的热电偶检测参考端处理装置，其特征在于，所述恒温箱底部设有可移动底座，可移动底座上设有U形支撑架，用以放置从检定炉口伸出的多支热电偶。

3.根据权利要求1所述的热电偶检测参考端处理装置，其特征在于，所述恒温箱底部设有控温系统，箱体上设有温控仪表，用于设定和显示温控系统的温度，温控箱中间设有隔板，将恒温箱分隔为上下两个腔室，控温系统设置在下层腔室；专用接线装置设置在上层腔室，且固定在隔板上；所述隔板上设有多个循环风口，下层腔室内设有循环风机。

4.根据权利要求1所述的热电偶检测参考端处理装置，其特征在于，所述恒温箱设有顶盖和下箱体，顶盖通过两个铰链与下箱体连接，箱体顶盖边沿带有一圈凸起的硅胶垫片，下箱体上设有一圈密封凹槽，顶盖在盖下时与下箱体上层边沿的密封凹槽夹紧密封。

5.根据权利要求4所述的热电偶检测参考端处理装置，其特征在于，所述顶盖上开有一个测试孔。

6.根据权利要求1所述的热电偶检测参考端处理装置，其特征在于，所述密封模块采用橡胶软垫。

7.根据权利要求1所述的热电偶检测参考端处理装置，其特征在于，所述恒温箱靠近检定炉的一侧内嵌岩棉隔热层。

8.根据权利要求1所述的热电偶检测参考端处理装置，其特征在于，所述夹头、热电偶插头的母头、导线均采用紫铜制作。

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