裸露式熱電偶動態響應時間測量裝置的製作方法

2023-10-11 11:46:59 3

本發明涉及自動檢測領域，尤其涉及裸露式熱電偶動態響應時間的測量裝置。

背景技術：

在工業生產過程中，溫度是需要測量和控制的重要參數之一。在溫度測量中，熱電偶的應用極為廣泛，它具有結構簡單、製造方便、測量範圍廣、精度高、慣性小和輸出信號便於遠傳等許多優點。檢測熱電偶的動態響應時間對於要求響應速度快的熱電偶具有重要意義，其動態響應時間是檢測熱電偶動態測試性能的重要指標。熱電偶動態響應時間的大小與熱電偶的物性參數、幾何參數以及測量溫度的工況等物理因素有關，而影響動態響應時間的因素有很多，測溫環境對其影響較大，很難用簡單的理論模型求得準確的動態響應時間，在實際測量中都是用實驗的方法來獲得。因此，研究適應範圍廣且能準確快速測量熱電偶動態響應時間的方式具有重要意義。

相對於鎧裝熱電偶來說，裸露式熱電偶是一種響應較快的熱電偶。傳統的熱電偶響應時間測量方法為將裸露式熱電偶垂直插入恆溫槽中，然而恆溫槽的恆溫介質通常是液態的水，酒精等，在裸露式熱電偶剛剛插入恆溫槽的過程中其測量端會提前感應到液態介質蒸發(或揮發)所產生的蒸汽溫度，從而導致測量時間提前，測得的裸露式熱電偶響應時間較長，測出來的動態響應時間誤差會較大。

技術實現要素：

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供了一種測量裸露式熱電偶響應時間的裝置。

本發明是通過以下技術方案實現：

本發明涉及裸露式熱電偶動態響應時間測量裝置，包括矮平臺、高溫球形黑體爐、高平臺、裸露式熱電偶、衝擊氣缸活塞杆、衝擊氣缸缸體、氣源、數據採集卡、計算機。衝擊氣缸缸體兩端與衝擊氣缸活塞杆和氣源相連，數據採集卡兩端與裸露式熱電偶和計算機相連。所述高溫球形黑體爐放置在矮平臺；所述衝擊氣缸缸體、氣源、數據採集卡、計算機放置在高平臺；所述裸露式熱電偶與衝擊氣缸活塞杆相粘結。

作為本發明的優選技術方案，所述高溫球形黑體爐的孔徑高度與裸露式熱電偶高度平齊。

作為本發明的優選技術方案，所述衝擊氣缸活塞杆達到最大伸展長度剛好能進入高溫球形黑體爐的球心部分。

作為本發明的優選技術方案，所述裸露式熱電偶用防熱膠粘結在衝擊氣缸活塞杆的兩側，並留出裸露式熱電偶的參考端導線足夠長度。

作為本發明的優選技術方案，所述衝擊氣缸活塞杆表面塗有絕緣材料。

與現有的技術相比，本發明的有益效果是：本發明通過設置衝擊氣缸缸體，利用氣壓推動衝擊氣缸活塞杆運動，使裸露式熱電偶沿著水平方向快速插入高溫球形黑體爐內，減少了裸露式熱電偶的運動時間，避免了裸露式熱電偶插入液態介質的過程中接觸蒸汽帶來的溫度影響，減小了裸露式熱電偶動態響應時間的測量誤差。

附圖說明

圖為本發明的結構示意圖。

圖中：1.矮平臺；2.高溫球形黑體爐；3.高平臺；4.裸露式熱電偶；5.衝擊氣缸活塞杆；6.衝擊氣缸缸體；7.氣源；8.數據採集卡；9.計算機。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，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。

請參閱圖。本發明涉及裸露式熱電偶動態響應時間測量裝置，包括矮平臺1、高溫球形黑體爐2、高平臺3、裸露式熱電偶4、衝擊氣缸活塞杆5、衝擊氣缸缸體6、氣源7、數據採集卡8、計算機9。衝擊氣缸缸體6兩端與衝擊氣缸活塞杆5和氣源7相連，數據採集卡8兩端與裸露式熱電偶4和計算機9相連。所述高溫球形黑體爐2放置在矮平臺1；所述衝擊氣缸缸體6、氣源7、數據採集卡8、計算機9放置在高平臺3；所述裸露式熱電偶4與衝擊氣缸活塞杆5相粘結。

測量前，啟動高溫球形黑體爐2，將溫度設定一固定值，等待高溫球形黑體爐2溫度恆定，並等待計算機9開始記錄較穩定的室溫數據。

待高溫球形黑體爐2溫度恆定後，啟動氣源7，衝擊氣缸活塞杆5帶動裸露式熱電偶4迅速沿著水平方向插入高溫球形黑體爐2的孔徑，並使裸露式熱電偶4進入高溫球形黑體爐2的球心恆溫部分。關掉氣源，使衝擊氣缸活塞杆5保持固定。

最後觀察計算機9上記錄的數據採集卡8採集溫度信息和對應的時刻，根據測量數據計算裸露式熱電偶的動態響應時間。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。