一種可攜式熱電阻性能檢測儀的製作方法

2023-04-28 13:35:51

本發明涉及儀表傳感器領域，具體涉及一種可攜式熱電阻性能檢測儀。

背景技術：

熱電阻是中低溫區常用的一種溫度溫度傳感器，目前應用最廣泛的熱電阻材料是鉑和銅，在工業現場的得使用中，有時會安裝在空間狹小而且不容易維護的地方，只有在大修時才有機會熱電阻進行檢修和維護，通常狀態下難以進行檢修，當出現溫度顯示異常時，通常情況需要拆卸下來，進行校驗及校準，從而判定熱電阻性能的好壞，這樣往往延誤了生產，降低了生產效率，無法在線判定熱電阻的好壞。

現有技術下，是利用標準溫度場恆定校準儀器產生溫度信號輸入到待校準的熱電阻，然後將熱電阻的輸出信號與輸入的標準溫度做比較，獲得校準數據或曲線。熱電阻輸入的標準量是利用一個標準電阻檢測得到的，這時的校準實質上是待校準熱電阻與標準熱電阻之間的比較，但由於熱電阻安裝環境的特殊，一般情況下無法加入標準的溫度場，也就無法確定熱電阻的性能，只能等待設備停機後採取人工進入測溫環境，對傳感器進行拆卸後方可進行驗證，這樣不但會對生產造成一定影響，而且也增加了人力成本及操作人員的操作危險性。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發明提供了一種可攜式熱電阻性能檢測儀，在不拆除熱電阻的情況下，通過可攜式熱電阻性能測試儀判別熱電阻的好壞，從而為是否需要拆下進校校準和校驗提供依據，減少拆卸的費時費力，減輕工作強度，為熱電阻是否需要更換或拆卸校驗提供依據。

為實現上述目的，本發明採取的技術方案為：

一種可攜式熱電阻性能檢測儀，其特徵在於，包括pmw信號發生器、信號調理電路、v/i轉換電路、同步檢測電路、濾波電路和數據顯示電路，pwm信號發生器由可編程嵌入式單片機通過編程實現，產生的pwm信號送入信號調理電路，信號調理電分為兩路，一路直接輸出單片機產生的pwm波形，另一路送入單穩態電路輸出佔空比為4∶5的周期信號，這樣就產生了兩種不同有效值的電信號，兩路電信號通過單片機控制的電子開關進行自由選擇，被接通的信號經運放緩衝、放大後送入v/i變換電路；vm電壓信號在被測熱電阻rt上產生同樣波形的pwm波it，it的焦耳熱效應使rt溫致變化在r3上產生電壓vt，即vt的大小收到rt的焦耳熱效應調製，並反映了兩pwm恆流波形轉換時間特性。為了檢測vt的脈衝幅度以及降低信號的信噪比，輸出的vt信號送入同步檢測電路進行檢測，再經濾波電路，放大電路後通過數據顯示電路進行顯示，即可實時測得被測熱電阻rt的動態特性。

優選地，所述pmw信號發生器採用可以生成pmw信號的嵌入式單片機，pwm信號的周期為0.1ms，佔空比為1∶5，通過佔空轉換，相當於施加在熱電阻上的電流有效值發生階躍變化，電阻的焦耳熱使熱電阻的電阻值發生變化，通過電阻的變化，測試熱電阻的動態性能。判別熱電阻是否需要更換。

本發明具有以下有益效果：

可以實現在不拆除工業現場熱電阻的前提下快速對熱電阻實施快速在線檢測，能夠為熱電阻的檢修工作提供充分的依據。檢修人員可以根據裝置的判定結果決定是否需要進入工業現場進行熱電阻的拆卸檢修更換工作，避免了因熱電阻失效而帶來的生產效率降低，和高昂的人力成本。極大的提高了生產安全性和生產過程的高可靠性。

附圖說明

圖1為本發明實施例一種可攜式熱電阻性能檢測儀的結構示意圖。

圖2為本發明實施例一種可攜式熱電阻性能檢測儀的信號調理電路圖。

圖3為本發明實施例一種可攜式熱電阻性能檢測儀的v-i變換電路圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

如圖1所示，本發明實施例提供了一種可攜式熱電阻性能檢測儀採用電加熱法測試熱電阻的動態特性，利用電流的熱效應對熱電阻進行加熱，使溫度迅速改變，熱電阻的電阻值迅速改變，電阻值隨時間的改變，就是熱電阻的動態特性，具體的，包括pmw信號發生器、信號調理電路、v/i轉換電路、同步檢測電路、濾波電路和數據顯示電路，pwm信號發生器由可編程嵌入式單片機通過編程實現，產生的pwm信號送入信號調理電路，信號調理電路如圖2所示分為兩路，一路直接輸出單片機產生的pwm波形，另一路送入單穩態電路輸出佔空比為4∶5的周期信號，這樣就產生了兩種不同有效值的電信號，兩路電信號通過單片機控制的電子開關進行自由選擇，被接通的信號經運放緩衝、放大後送入v/i變換電路；v-i變換電路如圖3所示，vm電壓信號在被測熱電阻rt上產生同樣波形的pwm波it，it的焦耳熱效應使rt溫致變化在r3上產生電壓vt，即vt的大小收到rt的焦耳熱效應調製，並反映了兩pwm恆流波形轉換時間特性。為了檢測vt的脈衝幅度以及降低信號的信噪比，輸出的vt信號送入同步檢測電路進行檢測，再經濾波，放大電路後即可實時測得被測熱電阻rt的動態特性，如果熱電阻出現異常，其動態特性就會發生相應變化，通過單片機內部程序可進行對比，分析。最後將分析結果送至人機互動界面數據顯示部分進行顯示，即可達成本設計的最終目的。

所述pmw信號發生器採用可以生成pmw信號的嵌入式單片機，pwm信號的周期為0.1ms，佔空比為1∶5，通過佔空轉換，相當於施加在熱電阻上的電流有效值發生階躍變化，電阻的焦耳熱使熱電阻的電阻值發生變化，通過電阻的變化，測試熱電阻的動態性能。判別熱電阻是否需要更換。

本具體實施對於熱電廠的機組檢修工作能夠提供極大的便利。熱電廠中有諸多熱電阻用於檢測鍋爐、汽包、發電機等各點溫度，這些熱工參數對於熱電廠的生產可靠性起著關鍵性的作用，但由於各監測點往往由於地理位置的原因，有些點不便於檢修人員進行拆卸，因此只能等待機組大小修時才能依靠人工方法對各測溫點進行逐個拆除，送至廠檢驗部門進行檢驗維修合格後再進行安裝。但應用本裝置後如果某熱電阻出現異常或需要日常檢修工作，檢修人員即可攜帶此裝置連接至熱電阻引線兩端，通過儀器的自動分析得出結果，就可以決定是否需要進行現場拆卸檢修

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。