適用于接觸式高溫溫度傳感器的校準裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種適用于接觸式高溫溫度傳感器的校準裝置，包括熱源和設(shè)置在熱源一側(cè)的溫度標(biāo)準，所述的溫度標(biāo)準具有一塊中心設(shè)有溫度傳感器安裝位置的薄圓柱形耐高溫合金，在耐高溫合金遠離熱源的表面按“品”字形位環(huán)軸焊接有三支熱電偶，在全部熱電偶外套裝有保護套管。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的結(jié)構(gòu)合理、操作方便，它利用激光焊接技術(shù)將熱電偶焊接在耐高溫合金上作為溫度標(biāo)準，同時利用氧乙炔火焰作為熱源對耐高溫合金進行加熱，保證了高溫溫度傳感器的標(biāo)定質(zhì)量，極大地提高了實際測量精度。本實用新型可實現(xiàn)測溫上限超過1500℃的接觸式高溫溫度傳感器的校準，且具有很好的重復(fù)性和穩(wěn)定性。
【專利說明】
適用于接觸式高溫溫度傳感器的校準裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于溫度傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于固體表面溫度測量的接觸式高溫溫度傳感器的校準裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳感器的校準是指利用已知的輸入量輸入傳感器，通過測量傳感器響應(yīng)的輸出量進而得到傳感器輸入輸出特性的過程，其缺陷是會在輸出端引入一定的校準誤差，從而嚴重影響實際測量精度。因此，對于傳感器而言，校準裝置及校準方法的好壞都將會直接影響傳感器的校準質(zhì)量。
[0003]相比于其他物理量傳感器，溫度傳感器的校準測試系統(tǒng)的建立更為困難，其中穩(wěn)定可靠的熱源及溫度參考標(biāo)準是兩個非常重要的因素，這對于高溫傳感器更為明顯。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，用于對接觸式高溫溫度傳感器進行校準的傳統(tǒng)方法是一一利用熱電偶測量溫度傳感器安裝處溫度。但對于測溫上限超過1500°C的高溫溫度傳感器的校準而言，傳統(tǒng)的校準裝置無法滿足當(dāng)前高溫溫度傳感器的校準溫度要求，也不能保證數(shù)據(jù)的重復(fù)性和穩(wěn)定性，且常用作溫度測量基準的熱電偶在如此高的溫度及含氧惡劣環(huán)境下正常工作也易氧化。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題加以解決，進而設(shè)計出一種結(jié)構(gòu)性能合理、操作方便、可提供可靠地溫度參考基準的適用于接觸式高溫溫度傳感器的校準裝置。
[0006]本實用新型的技術(shù)解決方案如下所述。
[0007]—種適用于接觸式高溫溫度傳感器的校準裝置，包括熱源和設(shè)置在熱源一側(cè)的溫度標(biāo)準，所述的溫度標(biāo)準具有一塊中心設(shè)有溫度傳感器安裝位置的薄圓柱形耐高溫合金，在耐高溫合金遠離熱源的表面按“品”字形位環(huán)軸焊接有三支熱電偶，在全部熱電偶外套裝有保護套管。
[0008]上述適用于接觸式高溫溫度傳感器的校準裝置中，三支熱電偶與耐高溫合金中心位置的間距離均相等，其中任意兩支熱電偶與耐高溫合金中心位置形成的夾角均為120°。
[0009]上述適用于接觸式高溫溫度傳感器的校準裝置中，三支熱電偶焊接在耐高溫合金上，在各熱電偶與耐高溫合金的焊接點上涂抹有耐1700°C高溫的高溫膠。
[0010]上述適用于接觸式高溫溫度傳感器的校準裝置中，在耐高溫合金中心的溫度傳感器安裝位置處安裝有帶校準的接觸式高溫溫度傳感器，傳感器對熱源火焰的空間位置可以通過三維調(diào)節(jié)機構(gòu)進行調(diào)整，確保火焰的中心對準耐高溫合金的中心位置。
[0011]上述適用于接觸式高溫溫度傳感器的校準裝置中，熱源為控制氧氣與乙炔的作用比為I?1.2且產(chǎn)生的火焰為中性焰的氧乙炔火焰。
[0012]本實用新型的實際工作過程是這樣的:
[0013]—、把設(shè)置有熱電偶的耐高溫合金固定在環(huán)狀氧化鋁纖維工裝上；
[0014]二、調(diào)整熱源，使耐高溫合金上的溫度由低到高、再由高到低變化，期間觀察記錄下三支熱電偶各自的輸出溫度值，以及溫度傳感器安裝處由點溫儀測得相應(yīng)值；
[0015]三、重復(fù)上述的第二步，通過記錄下的多組數(shù)據(jù)擬合出三個焊接點和中心溫度傳感器安裝處之間的溫度關(guān)系曲線；
[0016]四、在耐高溫合金的溫度傳感器安裝位置處安裝上接觸式高溫溫度傳感器，然后調(diào)整熱源，使耐高溫合金上的溫度由低到高、再由高到低變化，期間觀察記錄下三支熱電偶的輸出溫度值以及接觸式高溫溫度傳感器的輸出值，利用上述第三步處理得到的溫度關(guān)系曲線，完成接觸式高溫溫度傳感器的校準。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的結(jié)構(gòu)合理、操作方便，它利用激光焊接技術(shù)將熱電偶焊接在耐高溫合金上作為溫度標(biāo)準，同時利用氧乙炔火焰作為熱源對耐高溫合金進行加熱，保證了高溫溫度傳感器的標(biāo)定質(zhì)量，極大地提高了實際測量精度。其具體結(jié)構(gòu)特性體現(xiàn)在:熱電偶位置的唯一性能夠確保多次標(biāo)定試驗數(shù)據(jù)的重復(fù)性，重復(fù)性好的標(biāo)定數(shù)據(jù)能夠減小偶然誤差和過失誤差，進而減少在輸出端引入的標(biāo)定誤差，提高標(biāo)定結(jié)果的準確性。本實用新型可實現(xiàn)測溫上限超過1500°C的接觸式高溫溫度傳感器的校準，且具有很好的重復(fù)性和穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型所述校準裝置的俯視向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是該校準裝置中熱電偶焊接位置及溫度傳感器安裝位置的示意圖。
[0020]圖中各數(shù)字標(biāo)號名稱分別是:I一熱源，2—耐高溫合金，3a—熱電偶，3b—熱電偶，3c—熱電偶，4 一溫度傳感器安裝位置，5—保護套管，6—環(huán)狀氧化鋁纖維工裝。
【具體實施方式】
[0021]下面將結(jié)合附圖對本【實用新型內(nèi)容】做進一步說明。
[0022]參見附圖，本實用新型所述的適用于接觸式高溫溫度傳感器的校準裝置主要由熱源I和溫度標(biāo)準組成。采用氧乙炔火焰作為校準裝置的熱源，且控制氧氣與乙炔的作用比為I?1.2，保證產(chǎn)生的火焰為中性焰。溫度標(biāo)準由一塊薄圓柱形耐高溫合金2和三支熱電偶3a、3b、3c組成。耐高溫合金2的厚度小于1.5mm，直徑小于3mm，在耐高溫合金2中心設(shè)有溫度傳感器安裝位置4，具體實施中帶校準的接觸式高溫溫度傳感器必須安裝在耐高溫合金2的中心位置處，且通過三維調(diào)節(jié)機構(gòu)對火焰的空間位置進行調(diào)整，確?；鹧娴闹行膶誓透邷睾辖鸬闹行奈恢?。三支熱電偶3a、3b、3c通過激光焊接技術(shù)按“品”字形布局焊接在耐高溫合金2遠離熱源一側(cè)的表面上，三支熱電偶3a、3b、3c分別與耐高溫合金中心位置間距離相等，其中任意兩支熱電偶與耐高溫合金中心位置形成的夾角均為120°。在全部熱電偶外套裝有保護套管5。
[0023]本實用新型優(yōu)選實施例的具體制作及工作流程如下:
[0024]—、對耐高溫合金焊接面打磨至光滑，并清洗；
[0025]二、對三支熱電偶3a、3b、3c進行處理，使其工作端的結(jié)合點呈“L”型，保證其表面平整；
[0026]三、采用激光焊接技術(shù)分別將三支熱電偶3a、3b、3c以“品”字形焊接在附圖2所示三個焊接點上，冷卻后，在焊點處涂抹可耐1700°C高溫的白色C-2無機高溫膠，阻止熱電偶被氧化；
[0027]四、經(jīng)過2小時80°C和2小時150°C固化后，在白色高溫膠上再涂抹一層可耐3000°C的快速成型耐高溫膠(黑色高溫膠)，也起到固定熱電偶的作用；
[0028]五、把耐高溫合金固定在附圖1所示的環(huán)狀氧化鋁纖維工裝6上；
[0029]六、調(diào)整熱源，使耐高溫合金上的溫度由低到高、再由高到低變化，期間觀察記錄下三支熱電偶3a、3b、3c的輸出溫度值，以及附圖2所示溫度傳感器安裝處由點溫儀測得相應(yīng)值；
[0030]七、重復(fù)第六步驟，通過記錄下的多組數(shù)據(jù)擬合出三個焊接點和中心溫度傳感器安裝點之間的溫度關(guān)系曲線；
[0031]八、在附圖2所示溫度傳感器安裝位置處4安裝上接觸式高溫溫度傳感器，然后調(diào)整熱源，使耐高溫合金上的溫度由低到高、再由高到低變化，期間觀察記錄下三支熱電偶3a、3b、3c的輸出溫度值以及接觸式高溫溫度傳感器的輸出值，利用第七步驟處理得到的溫度關(guān)系曲線，完成接觸式高溫溫度傳感器的校準。
[0032]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和補充，這些改進和補充也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種適用于接觸式高溫溫度傳感器的校準裝置，其特征在于:包括熱源(I)和設(shè)置在熱源(I) 一側(cè)的溫度標(biāo)準，所述的溫度標(biāo)準具有一塊中心設(shè)有溫度傳感器安裝位置(4)的薄圓柱形耐高溫合金(2)，在耐高溫合金(2)遠離熱源(I)的表面按“品”字形位環(huán)軸焊接有三支熱電偶(3&、313、3(:)，在全部熱電偶外套裝有保護套管(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于接觸式高溫溫度傳感器的校準裝置，其特征在于:三支熱電偶(3a、3b、3c)與耐高溫合金(2)中心位置的間距離均相等，其中任意兩支熱電偶與耐高溫合金中心位置(2)形成的夾角均為120°。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于接觸式高溫溫度傳感器的校準裝置，其特征在于:三支熱電偶(3a、3b、3c)焊接在耐高溫合金(2)上，在各熱電偶與耐高溫合金(2)的焊接點上涂抹有耐1700 °C高溫的高溫膠。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適用于接觸式高溫溫度傳感器的校準裝置，在耐高溫合金(2)中心的溫度傳感器安裝位置(4)處安裝有帶校準的接觸式高溫溫度傳感器，傳感器對熱源(I)火焰的空間位置可以通過三維調(diào)節(jié)機構(gòu)進行調(diào)整，確保火焰的中心對準耐高溫合金(2)的中心位置。
【文檔編號】G01K15/00GK205449332SQ201521076091
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月22日
【發(fā)明人】邱琛, 王夢楠, 趙中兵
【申請人】陜西電器研究所