CN219842090U - 一种短型热电偶的宽范围校准装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种短型热电偶的宽范围校准装置，包括带校准系统的上位机，待校热电偶和相配合的主标准器，将待校热电偶、主标准器与上位机进行通信连接的数据采集器，还包括用于容置待校热电偶、主标准器的干式计量炉。本实用新型提供一种短型热电偶的宽范围校准装置，针对长度小于500mm的短型热电偶宽范围的校准需求，通过设置相配合的干式计量炉可实现1级、2级测量范围为(‑25～700)℃的短型热电偶自动校准。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器校准领域。更具体地说，本实用新型涉及一种用于长度小于500mm的短型热电偶的宽范围校准装置。
背景技术
现阶段，计量部门依据JJF1637-2017《廉金属热电偶校准规范》、JJG 141-2013《工作用贵金属热电偶检定规程》要求建立的标准装置，只能在管式检定炉中开展长度大于500mm的工作用热电偶的检定/校准，检定范围为(300～1100)℃，对于长度小于500mm的短型热电偶校准，只能在恒温油槽中进行校准，校准范围为(0～300)℃。
现有的校准方法受被校准热电偶长度及使用温度范围限制具有以下缺点：
1)长度大于500mm的工作用热电偶可以通过管式检定炉进行校准或检定；长度小于500mm的工作用热电偶只能通过恒温槽进行校准；
2)目前用于热电偶校准的恒温源只有两类：管式检定炉和恒温槽，管式检定炉的使用温度范围为(300～1100)℃，恒温槽的使用温度范围为(0～300)℃。在开展热电偶校准过程中，需要根据被校准热电偶长度以及实际使用温度范围选择合适的恒温源。
3)若热电偶长度小于500mm，但使用温度范围大于300℃时，目前暂无相应的自动校准手段。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是解决上述问题和/或缺陷，并提供后面将说明的优点。
为了实现本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种短型热电偶的宽范围校准装置，包括带校准系统的上位机，待校热电偶和相配合的主标准器，将待校热电偶、主标准器与上位机进行通信连接的数据采集器，还包括用于容置待校热电偶、主标准器的干式计量炉。
优选的是，所述待校热电偶、主标准器与数据采集器之间还设置有切换开关。
优选的是，所述切换开关上还连接有补偿机构。
优选的是，所述补偿机构被配置为包括：冰点器和/或补偿导线。
优选的是，所述上位机还通过相配合的USB转串口卡、USB转串口通信线与干式计量炉和/或数据采集器连接。
优选的是，所述主标准器包括：标准铂电阻温度计和标准铂铑10-铂热电偶。
本实用新型至少包括以下有益效果：本实用新型针对长度小于500mm的短型热电偶宽范围的校准需求，通过设置相配合的干式计量炉可实现1级、2级测量范围为(-25～700)℃的短型热电偶自动校准。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本实用新型短型热电偶的宽范围校准装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例1
一种短型热电偶的宽范围校准装置，其结构如图1所示，包括带校准系统的上位机1，待校热电偶2和相配合的主标准器3，将待校热电偶、主标准器与上位机进行通信连接的数据采集器4，待校热电偶(或称为待校传感器)、主标准器的输出端均连接数据采集器的输入端，数据采集器的输出端直连(即数据采集器与上位机采用总线连接)或通过通信设备与主机连接，在标准热电偶与被校的工作热电偶处于同一温度环境中时，取得标准温度信号，通过数据采集器将标准信号和被测信号转换后传送至主机，确定出被校的工作热电偶的温度响应曲线，主机自动进行数据分析并生成校准记录与报告。
所述主标准器包括：标准铂电阻温度计和标准铂铑10-铂热电偶，所述待校热电偶、主标准器与数据采集器之间还设置有切换开关(也称为转换开关)5，其用于在测量过程中选通数据采集器与各传感器的连通状态，以进入相应的数据采集模式；
还包括用于容置待校热电偶、主标准器的干式计量炉6，干式计量炉又称为干井，干体炉，干井炉，温度计量炉，温度校准仪，一种方便携带，升降温速度快，最传统的现场热源(温场)，被广泛应用在制药(GMP湿热灭菌、干热灭菌)、生物制品、发电厂变电站、钢铁厂、计量测试、科学研究等需要现场校准温度的行业。在本方案中，通过配置干式计量炉可实现1级、2级测量范围为(-25～700)℃的短型热电偶自动校准以及数据处理功能。
工作原理：在实际的应用中，待校热电偶与标准热电偶分别插入干式计量炉中，在上位机的校准系统中添加被校准热电偶信息：例如将“检定类型”选择工业热电偶；“检定温度点”输入需要校准的温度点；“被检信息”输入相应的被校准热电偶信息，点击“添加”确认备件信息；“环境条件”输入校准环境的温湿度；“选择标准器”选择对应的主标准器后，点击“保存被检信息”，完成校准前的参数设置。在“开始测试”点击后，进入温场控温及数据校准的阶段，通过控制干式计量炉(FLUKE9173和FLUKE9142)设定校准温度，当作为恒温装置的干式计量炉温度稳定性满足规程/规范要求时，系统开始采集数据，校准系统控制数据采集器FLUKE1586A转换到指定的开关(即将切换开关处于导通状态，开始数据采集操作)，控制数据采集器的电测设备读取热电势值，并在该温度点校准完成后，校准系统发送命令到恒温装置设定新的温度值，然后进入下一个温度点的校准过程。当所有温度点校准完成后，软件按照规范要求进行计算，自动导出原始记录，整个校准工作结束。
实施例2
本实施方式2作为本实用新型的一较佳实施例，具体结构如图1所示，其在实施方式1的基础上公开了如下改进：
上位机还通过相配合的USB转串口卡7、USB转串口通信线8与干式计量炉和/或数据采集器连接。
工作原理：校准系统的软件可通过串口实现与硬件的通信，通信设备包括外置的USB转串口卡，USB转串口通信线。控制对象包括：干式计量炉FLUKE9142、干式计量炉FLUKE9173和数据采集器FLUKE1586A。
通过外置USB转串口卡控制干式计量炉FLUKE9142或干式计量炉FLUKE9173，串口卡COM A连接干式计量炉FLUKE9142，串口卡COM B连接干式计量炉FLUKE9173，数据采集器FLUKE1586A通过厂家自带的USB串口线控制。外置USB转串口卡通过厂家自带的光盘安装驱动程序，FLUKE1586A通过FLUKE提供的驱动程序安装USB转串口驱动，驱动程序文件名为“2638A-1586ASerial USB drivers-0”，通过这种方式使得软件可以直接对干式计量炉和/或数据采集器进行参数配置。
实施例3
本实施方式3作为本实用新型的一较佳实施例，具体结构如图1所示，其在实施方式1的基础上公开了如下改进：
所述切换开关上还连接有补偿机构，所述补偿机构被配置为包括：冰点器9和补偿导线10。
工作原理：通常情况下，待校热电偶在校准之前，通常将被校准热电偶的信号输出端(或补偿导线连接端，如采用补偿导线则冰点器内具有铜芯导线补偿导线的连接点12)与铜芯导线11连接后(注意正极和负极之间不能短路)，放入冰点器进行0℃温度点补偿，铜芯导线的另外一端与数据采集器进行连接，防止因校准环境条件变化给校准结果带来影响，而只有当热电偶的信号输出端长度不够时，才需要利用补偿导线对热电偶测量端进行延长，使之可以放入冰点器。若出现冰点器故障(或无法正常工作的情况)，可通过数据采集器连接铂电阻进行热电偶的室温补偿。
以上各方案均只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (6)
1.一种短型热电偶的宽范围校准装置，包括带校准系统的上位机，待校热电偶和相配合的主标准器，将待校热电偶、主标准器与上位机进行通信连接的数据采集器，其特征在于，还包括用于容置待校热电偶、主标准器的干式计量炉。
2.如权利要求1所述的短型热电偶的宽范围校准装置，其特征在于，所述待校热电偶、主标准器与数据采集器之间还设置有切换开关。
3.如权利要求2所述的短型热电偶的宽范围校准装置，其特征在于，所述切换开关上还连接有补偿机构。
4.如权利要求3所述的短型热电偶的宽范围校准装置，其特征在于，所述补偿机构被配置为包括：冰点器和/或补偿导线。
5.如权利要求1所述的短型热电偶的宽范围校准装置，其特征在于，所述上位机还通过相配合的USB转串口卡、USB转串口通信线与干式计量炉和/或数据采集器连接。
6.如权利要求1所述的短型热电偶的宽范围校准装置，其特征在于，所述主标准器包括：标准铂电阻温度计和标准铂铑10-铂热电偶。
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