專利名稱：異型溫度傳感器檢定校準(zhǔn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)異型溫度傳感器進(jìn)行檢定的校準(zhǔn)裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的熱電偶、熱電阻是溫度測(cè)量和控制常用的溫度傳感器。為保證傳感 器測(cè)量溫度的準(zhǔn)確性，必須對(duì)其進(jìn)行周期檢定(校準(zhǔn))。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，為滿足某些特 殊場(chǎng)合下溫度測(cè)量的需要，必須使用異型溫度傳感器，如大氣溫度傳感器、螺帽式溫度傳感 器、超短型熱電偶等。而目前實(shí)施的國(guó)家檢定規(guī)程及現(xiàn)有的檢定設(shè)備，僅適用于長(zhǎng)度大于 300mm的溫度傳感器的檢定(校準(zhǔn))。異型溫度傳感器有的外形較大，且不能置于檢定槽液 中。尤其是超短型溫度傳感器，無(wú)法在一般的檢定爐中檢定。目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)相應(yīng)校準(zhǔn)方法的設(shè)備和檢定規(guī)范，由于沒有對(duì)異型溫度傳感器進(jìn)行 檢定(校準(zhǔn))的標(biāo)準(zhǔn)，從某種意義上說(shuō)，異型溫度傳感器量值傳遞的準(zhǔn)確性可靠性常常的不 到保證。異型溫度傳感器校準(zhǔn)的關(guān)鍵是要有能提供均勻溫場(chǎng)的熱源。目前通用的溫場(chǎng)熱 源，如恒溫槽、檢定爐等恒溫設(shè)備均不適合異型溫度傳感器的校準(zhǔn)。為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校準(zhǔn)，現(xiàn)有 技術(shù)采用了如圖3所示的數(shù)據(jù)采集裝置，編制專用校準(zhǔn)軟件，組成異型溫度傳感器校準(zhǔn)系 統(tǒng)，完成異型溫度傳感器的檢定(校準(zhǔn))。其中普遍使用的熱電偶(熱電阻)檢定系統(tǒng)，通 常是由標(biāo)準(zhǔn)熱電偶(標(biāo)準(zhǔn)熱電阻)、熱電偶檢定爐(恒溫槽)、數(shù)據(jù)采集裝置及電測(cè)設(shè)備組 成。在圖3所示的原理框圖中，溫度傳感器的檢定(校準(zhǔn))是將標(biāo)準(zhǔn)熱電偶/熱電阻與被 檢溫度傳感器放入檢定爐或恒溫槽中，通過測(cè)試線接入掃描開關(guān)各通道，由計(jì)算機(jī)控制選 通通道，由數(shù)字多用表測(cè)得電信號(hào)值。數(shù)字多用表功能、量程、采樣速率等是由計(jì)算機(jī)進(jìn)行 控制的。且上述熱電偶、熱電阻檢定裝置，仍然存在受熱電偶檢定爐及恒溫槽限制，只能適 用于長(zhǎng)度大于300mm的溫度傳感器的檢定(校準(zhǔn))。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提出一種溫度范圍寬，人為誤差小， 一致性好，能夠自動(dòng)采集處理，測(cè)量各種異型溫度傳感器參考端溫度，的異型溫度傳感器檢 定校準(zhǔn)裝置。本發(fā)明的上述目的可以通過以下措施來(lái)達(dá)到。一種異型溫度傳感器檢定校準(zhǔn)裝 置，包括，設(shè)置有計(jì)算機(jī)及其顯示器、數(shù)字多用表、裝有掃描開關(guān)和控制電路板的控制箱，其 特征在于，所述的掃描開關(guān)電連接有低電勢(shì)程控掃描開關(guān)和相配套的機(jī)電切換控制器。本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果。本發(fā)明采用機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)的掃描開關(guān)電連接低電勢(shì)程控掃描器和相配套的機(jī) 電切換控制器，通過計(jì)算機(jī)及其運(yùn)行軟件自動(dòng)采集、處理測(cè)量參考端溫度數(shù)據(jù)，對(duì)熱電偶校 準(zhǔn)，減少了人為誤差，提高了工作效率，拓寬了溫度的測(cè)量范圍。利用寄生熱電勢(shì)小，開關(guān)接 觸電阻小且一致性好的低電勢(shì)掃描器，在可提供符合校準(zhǔn)要求的穩(wěn)定溫場(chǎng)下，通過更換大小不同的恒溫塊，可插入不同大小、不同形狀的溫度傳感器。解決了超短或外形較大且不能 放置到液體恒溫槽中的溫度傳感器及表面溫度計(jì)的校準(zhǔn)問題。，


圖1是本發(fā)明異型溫度傳感器檢定校準(zhǔn)裝置的工作原理框圖。圖2是本發(fā)明低電勢(shì)自動(dòng)掃描器的原理組成框圖。圖3是現(xiàn)有技術(shù)校準(zhǔn)系統(tǒng)的原理組成框圖。
具體實(shí)施例方式參閱圖1。在圖1描述的異型溫度傳感器檢定校準(zhǔn)裝置的組成實(shí)施例中，控制機(jī)柜 中安裝有數(shù)字多用表、低電勢(shì)掃描開關(guān)、溫控配電箱、程控掃描器配套機(jī)電切換控制器、接 線端子排及冷端補(bǔ)償器。數(shù)字多用表是本系統(tǒng)的電測(cè)部分的標(biāo)準(zhǔn)，是系統(tǒng)中關(guān)系到量值傳 遞準(zhǔn)確性的核心儀器，它直接決定了檢定數(shù)據(jù)的可靠性。所述數(shù)字多用表采用性能穩(wěn)定，分 辨率高，滿足國(guó)家規(guī)程中相應(yīng)指標(biāo)的安捷倫34420A數(shù)字納伏/微歐表。數(shù)字多用表接受來(lái) 自計(jì)算機(jī)的指令，按要求進(jìn)行功能轉(zhuǎn)換，并將信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)字量送入計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)分別電連接顯示器、打印機(jī)、數(shù)字多用表和掃描開關(guān)，由計(jì)算機(jī)控制數(shù)字多 用表、量程、采樣速率，掃描開關(guān)各通道、選通通道。測(cè)量通道切換控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處 理。被校信息，如標(biāo)準(zhǔn)及被校的電壓、電阻類傳感器。低電勢(shì)掃描器/控制器提供可程控的 低電勢(shì)、隔離切換通道(多點(diǎn)轉(zhuǎn)換行關(guān))，并可對(duì)參考端溫度進(jìn)行測(cè)量。外圍恒溫設(shè)備由校 驗(yàn)爐1、校驗(yàn)爐2、高精度恒溫箱、表面溫度校驗(yàn)爐構(gòu)成。校驗(yàn)爐、恒溫箱提供適用各種形狀 溫度傳感器、提供較寬校準(zhǔn)溫度的恒定溫度源。為各種傳感器檢定提供到-40°C到850°C檢 定溫度環(huán)境。在計(jì)算機(jī)及程控切換控制器控制下，經(jīng)低電勢(shì)掃描開關(guān)，送到數(shù)字多用表測(cè)量，數(shù) 字多用表測(cè)得電信號(hào)值，通過RS232接口把測(cè)量結(jié)果傳送到計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)內(nèi)置軟件運(yùn)行 的平臺(tái)，提示用戶輸入各種參數(shù)，顯示溫度曲線，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，控制掃描開關(guān)的工作，使標(biāo) 準(zhǔn)及被檢多路信號(hào)及冷端補(bǔ)償信號(hào)逐一進(jìn)入數(shù)字多用表，完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，并通過RS232接 口與數(shù)字多用表進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，控制數(shù)字多用表進(jìn)行功能轉(zhuǎn)換，讀取由各路信號(hào)轉(zhuǎn)換而成 的數(shù)字量，送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，有關(guān)結(jié)果及檢定證書自動(dòng)存盤，打印機(jī)完成原始記錄及檢 定證書的輸出。參閱圖2。所述的低電勢(shì)自動(dòng)掃描開關(guān)，包括，分別電連接MCU(多點(diǎn)控制單元 Micro Controller Unit，又稱單片微型計(jì)算機(jī) Single Chip Microcomputer)控制部分電 源、繼電器組和電連接多路選擇開關(guān)的四相步進(jìn)電機(jī)。四相步進(jìn)電機(jī)電連接四相步進(jìn)電機(jī) 電源，繼電器組電連接繼電器組電源。低電勢(shì)掃描器在接到上位控制計(jì)算機(jī)的命令后，驅(qū)動(dòng) 四相步進(jìn)電機(jī)，將低電勢(shì)開關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)到相應(yīng)的通道位置，同時(shí)，驅(qū)動(dòng)繼電器組選擇各線制要求 的測(cè)量方式，配合完成自檢、三線和四線測(cè)量等工作。本發(fā)明的工作原理是首先，根據(jù)檢定工作實(shí)際需要設(shè)立控制機(jī)箱和接線簡(jiǎn)單清楚，便于操作的接線盒。 被檢傳感器放入檢定爐，在設(shè)定好恒定溫度源上控制儀表的工作參數(shù)，爐溫穩(wěn)定在所需要 設(shè)定值上。恒定溫度源正常工作后，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊開始按鈕，計(jì)算機(jī)在對(duì)線路進(jìn)行有無(wú)開路、短路、接反等檢查。由于溫度源的溫度控制無(wú)需微機(jī)干涉，因而只要掃描開關(guān)與數(shù)字多用表 進(jìn)行工作，并從數(shù)字多用表讀取相關(guān)數(shù)據(jù)。工作過程中，計(jì)算機(jī)始終通過讀取標(biāo)準(zhǔn)傳感器的 溫度值來(lái)監(jiān)控爐溫，當(dāng)爐溫在絕對(duì)偏差及穩(wěn)定度均符合要求時(shí)，計(jì)算機(jī)控制掃描開關(guān)及數(shù) 字多用表，完成對(duì)標(biāo)準(zhǔn)及被檢溫度傳感器的多遍檢測(cè)。計(jì)算機(jī)對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描，如認(rèn) 為穩(wěn)定性達(dá)到要求，則開始控制系統(tǒng)進(jìn)行下一個(gè)點(diǎn)的控溫、檢測(cè)。讀數(shù)完成后，如發(fā)現(xiàn)讀數(shù) 的穩(wěn)定性未達(dá)到要求，可等待一段時(shí)間后重新進(jìn)行該點(diǎn)的檢定，將原來(lái)的數(shù)據(jù)覆蓋。熱電阻 檢定校準(zhǔn)可根據(jù)熱電阻的線制自動(dòng)進(jìn)行測(cè)量次數(shù)及連接線選通繼電器通斷的選擇。熱電偶 檢定校準(zhǔn)通過測(cè)量鉬熱電阻對(duì)應(yīng)溫度自動(dòng)進(jìn)行熱電偶參考端溫度。檢定完畢后保存數(shù)據(jù)， 原始數(shù)據(jù)及運(yùn)算結(jié)果可在微機(jī)上預(yù)覽。全部設(shè)定點(diǎn)檢測(cè)完畢后，在微計(jì)算機(jī)上可預(yù)覽原始 數(shù)據(jù)及運(yùn)算結(jié)果，需要時(shí)可輸出至打印機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種異型溫度傳感器檢定校準(zhǔn)裝置，包括，設(shè)置有計(jì)算機(jī)及其顯示器、數(shù)字多用表、 裝有掃描開關(guān)和控制電路板的控制箱，其特征在于，所述的掃描開關(guān)電連接有低電勢(shì)程控 掃描器和相配套的機(jī)電切換控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的異型溫度傳感器檢定校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述數(shù)字多用表 是安捷倫34420A數(shù)字納伏/微歐表。
3.如權(quán)利要求1所述的異型溫度傳感器檢定校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述的低電勢(shì)自 動(dòng)掃描器，包括，分別電連接多點(diǎn)控制單元的控制部分電源、繼電器組和電連接多路選擇開 關(guān)的四相步進(jìn)電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明提供的一種異型溫度傳感器檢定校準(zhǔn)裝置，包括，設(shè)置有計(jì)算機(jī)及其顯示器、數(shù)字多用表、裝有掃描開關(guān)和控制電路板的控制箱，所述的掃描開關(guān)電連接有低電勢(shì)程控掃描器和相配套的機(jī)電切換控制器。本發(fā)明采用機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)的掃描開關(guān)電連接低電勢(shì)程控掃描器和相配套的機(jī)電切換控制器，通過計(jì)算機(jī)及其運(yùn)行軟件自動(dòng)采集、處理測(cè)量參考端溫度數(shù)據(jù)，對(duì)熱電偶校準(zhǔn)，減少了人為誤差，提高了工作效率，拓寬了溫度的測(cè)量范圍。在可提供符合校準(zhǔn)要求的穩(wěn)定溫場(chǎng)下，通過更換大小不同的恒溫塊，可插入不同大小、不同形狀的溫度傳感器。解決了超短或外形較大且不能放置到液體恒溫槽中的溫度傳感器及表面溫度計(jì)的校準(zhǔn)問題。
文檔編號(hào)G01K15/00GK102141449SQ20101060211
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者徐純 申請(qǐng)人:成都飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司