适用于接触式高温温度传感器的校准装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于温度传感器技术领域，具体涉及一种适用于固体表面温度测量的接触式高温温度传感器的校准装置。
【背景技术】
[0002]传感器的校准是指利用已知的输入量输入传感器，通过测量传感器响应的输出量进而得到传感器输入输出特性的过程，其缺陷是会在输出端引入一定的校准误差，从而严重影响实际测量精度。因此，对于传感器而言，校准装置及校准方法的好坏都将会直接影响传感器的校准质量。
[0003]相比于其他物理量传感器，温度传感器的校准测试系统的建立更为困难，其中稳定可靠的热源及温度参考标准是两个非常重要的因素，这对于高温传感器更为明显。
[0004]现有技术中，用于对接触式高温温度传感器进行校准的传统方法是一一利用热电偶测量温度传感器安装处温度。但对于测温上限超过1500°C的高温温度传感器的校准而言，传统的校准装置无法满足当前高温温度传感器的校准温度要求，也不能保证数据的重复性和稳定性，且常用作温度测量基准的热电偶在如此高的温度及含氧恶劣环境下正常工作也易氧化。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，进而设计出一种结构性能合理、操作方便、可提供可靠地温度参考基准的适用于接触式高温温度传感器的校准装置。
[0006]本发明的技术解决方案如下所述。
[0007]一种适用于接触式高温温度传感器的校准装置，包括热源和设置在热源一侧的温度标准，所述的温度标准具有一块中心设有温度传感器安装位置的薄圆柱形耐高温合金，在耐高温合金远离热源的表面按“品”字形位环轴焊接有三支热电偶，在全部热电偶外套装有保护套管。
[0008]上述适用于接触式高温温度传感器的校准装置中，三支热电偶与耐高温合金中心位置的间距离均相等，其中任意两支热电偶与耐高温合金中心位置形成的夹角均为120°。
[0009]上述适用于接触式高温温度传感器的校准装置中，三支热电偶焊接在耐高温合金上，在各热电偶与耐高温合金的焊接点上涂抹有耐1700°C高温的高温胶。
[0010]上述适用于接触式高温温度传感器的校准装置中，在耐高温合金中心的温度传感器安装位置处安装有带校准的接触式高温温度传感器，传感器对热源火焰的空间位置可以通过三维调节机构进行调整，确保火焰的中心对准耐高温合金的中心位置。
[0011]上述适用于接触式高温温度传感器的校准装置中，热源为控制氧气与乙炔的作用比为1?1.2且产生的火焰为中性焰的氧乙炔火焰。
[0012]本发明的实际工作过程是这样的:
[0013]一、把设置有热电偶的耐高温合金固定在环状氧化铝纤维工装上；
[0014]二、调整热源，使耐高温合金上的温度由低到高、再由高到低变化，期间观察记录下三支热电偶各自的输出温度值，以及温度传感器安装处由点温仪测得相应值；
[0015]三、重复上述的第二步，通过记录下的多组数据拟合出三个焊接点和中心温度传感器安装处之间的温度关系曲线；
[0016]四、在耐高温合金的温度传感器安装位置处安装上接触式高温温度传感器，然后调整热源，使耐高温合金上的温度由低到高、再由高到低变化，期间观察记录下三支热电偶的输出温度值以及接触式高温温度传感器的输出值，利用上述第三步处理得到的温度关系曲线，完成接触式高温温度传感器的校准。
[0017]与现有技术相比，本发明的结构合理、操作方便，它利用激光焊接技术将热电偶焊接在耐高温合金上作为温度标准，同时利用氧乙炔火焰作为热源对耐高温合金进行加热，保证了高温温度传感器的标定质量，极大地提高了实际测量精度。其具体结构特性体现在:热电偶位置的唯一性能够确保多次标定试验数据的重复性，重复性好的标定数据能够减小偶然误差和过失误差，进而减少在输出端引入的标定误差，提高标定结果的准确性。本发明可实现测温上限超过1500°C的接触式高温温度传感器的校准，且具有很好的重复性和稳定性。
【附图说明】
[0018]图1是本发明所述校准装置的俯视向结构示意图。
[0019]图2是该校准装置中热电偶焊接位置及温度传感器安装位置的示意图。
[0020]图中各数字标号名称分别是:1 一热源，2 —耐高温合金，3a —热电偶，3b —热电偶，3c —热电偶，4 一温度传感器安装位置，5 —保护套管，6 —环状氧化铝纤维工装。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合附图对本
【发明内容】
做进一步说明。
[0022]参见附图，本发明所述的适用于接触式高温温度传感器的校准装置主要由热源1和温度标准组成。采用氧乙炔火焰作为校准装置的热源，且控制氧气与乙炔的作用比为1?1.2，保证产生的火焰为中性焰。温度标准由一块薄圆柱形耐高温合金2和三支热电偶3a、3b、3c组成。耐高温合金2的厚度小于1.5_，直径小于3_，在耐高温合金2中心设有温度传感器安装位置4，具体实施中带校准的接触式高温温度传感器必须安装在耐高温合金2的中心位置处，且通过三维调节机构对火焰的空间位置进行调整，确保火焰的中心对准耐高温合金的中心位置。三支热电偶3a、3b、3c通过激光焊接技术按“品”字形布局焊接在耐高温合金2远离热源一侧的表面上，三支热电偶3a、3b、3c分别与耐高温合金中心位置间距离相等，其中任意两支热电偶与耐高温合金中心位置形成的夹角均为120°。在全部热电偶外套装有保护套管5。
[0023]本发明优选实施例的具体制作及工作流程如下:
[0024]—、对耐高温合金焊接面打磨至光滑，并清洗；
[0025]二、对三支热电偶3a、3b、3c进行处理，使其工作端的结合点呈“L”型，保证其表面平整；
[0026]三、采用激光焊接技术分别将三支热电偶3a、3b、3c以“品”字形焊接在附图2所示三个焊接点上，冷却后，在焊点处涂抹可耐1700°C高温的白色C-2无机高温胶，阻止热电偶被氧化；
[0027]四、经过2小时80 °C和2小时150 °C固化后，在白色高温胶上再涂抹一层可耐3000°C的快速成型耐高温胶(黑色高温胶)，也起到固定热电偶的作用；
[0028]五、把耐高温合金固定在附图1所示的环状氧化铝纤维工装6上；
[0029]六、调整热源，使耐高温合金上的温度由低到高、再由高到低变化，期间观察记录下三支热电偶3a、3b、3c的输出温度值，以及附图2所示温度传感器安装处由点温仪测得相应值；
[0030]七、重复第六步骤，通过记录下的多组数据拟合出三个焊接点和中心温度传感器安装点之间的温度关系曲线；
[0031]八、在附图2所示温度传感器安装位置处4安装上接触式高温温度传感器，然后调整热源，使耐高温合金上的温度由低到高、再由高到低变化，期间观察记录下三支热电偶3a、3b、3c的输出温度值以及接触式高温温度传感器的输出值，利用第七步骤处理得到的温度关系曲线，完成接触式高温温度传感器的校准。
[0032]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种适用于接触式高温温度传感器的校准装置，其特征在于:包括热源(1)和设置在热源(1) 一侧的温度标准，所述的温度标准具有一块中心设有温度传感器安装位置(4)的薄圆柱形耐高温合金(2)，在耐高温合金(2)远离热源(1)的表面按“品”字形位环轴焊接有三支热电偶(3a、3b、3c)，在全部热电偶外套装有保护套管(5)。2.根据权利要求1所述的适用于接触式高温温度传感器的校准装置，其特征在于:三支热电偶(3a、3b、3c)与耐高温合金(2)中心位置的间距离均相等，其中任意两支热电偶与耐高温合金中心位置(2)形成的夹角均为120°。3.根据权利要求1或2所述的适用于接触式高温温度传感器的校准装置，其特征在于:三支热电偶(3a、3b、3c)焊接在耐高温合金(2)上，在各热电偶与耐高温合金(2)的焊接点上涂抹有耐1700 °C高温的高温胶。4.根据权利要求1或2所述的适用于接触式高温温度传感器的校准装置，在耐高温合金(2)中心的温度传感器安装位置(4)处安装有带校准的接触式高温温度传感器，传感器对热源(1)火焰的空间位置可以通过三维调节机构进行调整，确保火焰的中心对准耐高温合金(2)的中心位置。5.根据权利要求1所述的适用于接触式高温温度传感器的校准装置，其特征在于:所述的热源(1)为控制氧气与乙炔的作用比为1?1.2且产生的火焰为中性焰的氧乙炔火焰。
【专利摘要】本发明涉及一种适用于接触式高温温度传感器的校准装置，包括热源和设置在热源一侧的温度标准，所述的温度标准具有一块中心设有温度传感器安装位置的薄圆柱形耐高温合金，在耐高温合金远离热源的表面按“品”字形位环轴焊接有三支热电偶，在全部热电偶外套装有保护套管。与现有技术相比，本发明的结构合理、操作方便，它利用激光焊接技术将热电偶焊接在耐高温合金上作为温度标准，同时利用氧乙炔火焰作为热源对耐高温合金进行加热，保证了高温温度传感器的标定质量，极大地提高了实际测量精度。本发明可实现测温上限超过1500℃的接触式高温温度传感器的校准，且具有很好的重复性和稳定性。
【IPC分类】G01K15/00
【公开号】CN105387954
【申请号】CN201510970663
【发明人】邱琛, 王梦楠, 赵中兵
【申请人】陕西电器研究所
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年12月22日