一种热量表标准装置的多点位温度实时采集系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及热量表标准装置技术领域，尤其涉及一种具有两个以上介质温度测量点位，并且对介质温度进行实时测量的热量表标准装置的多点位温度实时采集系统。
【背景技术】
[0002]热量表标准装置是用于对热量表进行检定、检验、型式评价试验的量值标准装置，其作用在于衡量热量表计量的准确程度。
[0003]热量表标准装置一般由热水流量标准装置、温差测量标准装置和计算器测量标准装置组成。热水流量标准装置用于测量热量表的流量量值的准确程度，其原理是将持续流过被检热量表的载热流体收集于容器中，并用秤称量其质量，除以介质密度得到标准体积流量，最终将标准体积流量与被检热量表显示的流量比较。
[0004]目前，介质密度多通过测量介质温度间接获得。一般装置的试验管路前、后各有一个温度传感器，在试验开始和结束时分别读取两者的温度值，并将这四个温度取平均值，得到载热流体温度。这种方法主要存在两方面缺陷:第一，从时间角度讲，试验始、终测量的温度值的平均值与整个试验时间段内的实际平均温度差距较大；第二，从空间上讲，位于上、下游的温度传感器测得的温度值与试验管路各点位的实际温度存在偏差。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种热量表标准装置的多点位温度实时采集系统，以解决利用现有技术测量的温度值与实际温度值存在偏差的问题。
[0006]为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种热量表标准装置的多点位温度实时采集系统，包括:试验管路、温度传感器、信号采集/转换模块以及数据存储/运算模块、上位机，多个热量表串联在所述试验管路上，所述温度传感器为多个，串联在所述试验管路上的首热量表外侧和尾热量表的外侧均设置有一个所述温度传感器，首尾热量表之间设置有至少一个所述温度传感器，所述温度传感器通过信号线与所述信号采集/转换模块相连，所述信号采集/转换模块与数据存储/运算模块相连，所述数据存储/运算模块通过数据线传送至上位机。
[0007]进一步地，串联在所述试验管路上的相邻两个热量表之间均设置有一个所述温度传感器。
[0008]进一步地，所述的温度传感器采用工业铂电阻PT100—体化变送器，且通过信号线连接到所述的信号采集/转换模块。
[0009]进一步地，所述的信号采集/转换模块包括:采样电路、A/D转换芯片和光电隔离电路，所述温度传感器的电流信号通过信号线连接至所述采样电路，所述采样电路将电流转换为电压值并连接至所述A/D转换芯片，所述A/D转换芯片输出信号通过所述光电隔离电路后传送至所述数据存储/运算模块。
[0010]进一步地，所述的数据存储/运算模块包括单片机，所述信号采集/转换模块的输出信号传送给所述单片机的I/O端口，并由存储器将整个试验过程中采集到的各温度传感器点位的温度数值存储，再计算出各温度传感器测量点位的温度算术平均值，根据热量表的安装位置选择两个位置接近的温度传感器点位的计算结果并计算二者的平均值，作为被测热量表所在位置的介质温度，之后根据此温度值计算介质密度，最后将温度平均值与密度值的计算结果传送至上位机。
[0011]进一步地，所述上位机为工控机。
[0012]与现有技术相比，本实用新型采用多个温度传感器分布安装于整个试验管路，并采集整个试验时间段内的温度值，用与被检热量表最临近的两个温度传感器测量的温度值的平均值作为被检热量表所处位置的介质温度值并据此计算介质密度。本实用新型可更精确地估算热量表所在位置的介质温度和密度，提高热量表标准装置的不确定度等级，并进一步提高热量表检测精度，增强装置的数字化、信息化水平。
【附图说明】
[0013]图1所示为本实用新型的结构示意图；
[0014]图中:1-温度传感器，2-热量表，3-信号采集/转换模块，4-数据存储/运算模块，5-上位机，6-电子秤。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0016]如图1所示，本实用新型提供了一种用于热量表标准装置的多点位温度实时采样系统，在热量表标准装置的管路上设置多个(两个以上)温度传感器1，在整个试验过程中实时测量各个温度测量点位的温度值，并选择最靠近被测热量表2的两个温度传感器1，取它们所测量的所有温度值的算术平均值作为被测热量表2处的介质温度值。本实用新型计算得到的平均温度更接近于介质温度真值，因此介质密度也更加准确，并进一步提高检验结果的准确度，系统运算迅速，显示直观，便于试验人员操作，有益于提高装置的数字化、信息化水平。
[0017]本实用新型包括多个插入试验管路内的温度传感器1，温度传感器1通过信号线与信号采集/转换模块3相连，信号采集/转换模块3将数据传送至数据存储/运算模块4，数据存储/运算模块4将计算结果通过数据线传送至上位机5。
[0018]所述的温度传感器1采用工业铂电阻PT100 —体化变送器，通过信号线连接到信号采集/转换模块3。
[0019]优选地，所述的信号采集/转换模块3主要包括采样电路、A/D转换芯片和光电隔离电路。温度传感器1的电流信号通过信号线连接至采样电路，采样电路将电流转换为电压值并连接至A/D转换芯片，A/D转换芯片输出信号通过光电隔离电路后传送至数据存储/运算模块4。
[0020]优选地，所述的数据存储/运算模块4主要包括单片机。信号采集/转换模块的输出信号传送给单片机I/o端口，并由存储器将整个试验过程中采集到的各点位的温度数值存储，再计算出各测量点位的温度算术平均值，根据热量表的安装位置选择两个位置接近的测量点位的计算结果并计算二者的平均值，作为被测热量表所在位置的介质温度，之后根据此温度值计算介质密度。最后将温度平均值与密度值的计算结果传送至上位机5。
[0021]所述的上位机5优选采用采用工控机。
[0022]在优选实施例中，所述试验管路还包括供水装置，所述供水装置包括加热水箱，第一水栗，第一注水管路，供水恒压装置，所述供水恒压装置包括恒压水箱和第二水栗，第二注水管路，所述加热水箱通过所述第一注水管路依次连接第一水栗和恒压水箱，所述恒压水箱通过第二注水管路依次连接第二水栗和待测热量表的供水管路，所述恒压水箱的顶端设置有自流口，所述恒压水箱内与所述第二注水管路连接的部位可设置有压力传感器，所述压力传感器连接压力表，用以监测恒压水箱内的压力，使用时，恒压水箱内的水在流入第二注水管路的同时也从自流口保持溢出状态。
[0023]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种热量表标准装置的多点位温度实时采集系统，其特征在于，包括:试验管路、温度传感器、信号采集/转换模块以及数据存储/运算模块、上位机，多个热量表串联在所述试验管路上，所述温度传感器为多个，串联在所述试验管路上的首热量表外侧和尾热量表的外侧均设置有一个所述温度传感器，首尾热量表之间设置有至少一个所述温度传感器，所述温度传感器通过信号线与所述信号采集/转换模块相连，所述信号采集/转换模块与数据存储/运算模块相连，所述数据存储/运算模块通过数据线传送至上位机。2.根据权利要求1所述的热量表标准装置的多点位温度实时采集系统，其特征在于，串联在所述试验管路上的相邻两个热量表之间均设置有一个所述温度传感器。3.根据权利要求1所述的热量表标准装置的多点位温度实时采集系统，其特征在于，所述的温度传感器采用工业铂电阻PTlOO —体化变送器，且通过信号线连接到所述的信号采集/转换模块。4.根据权利要求1所述的热量表标准装置的多点位温度实时采集系统，其特征在于，所述的信号采集/转换模块包括:采样电路、A/D转换芯片和光电隔离电路，所述温度传感器的电流信号通过信号线连接至所述采样电路，所述采样电路将电流转换为电压值并连接至所述A/D转换芯片，所述A/D转换芯片输出信号通过所述光电隔离电路后传送至所述数据存储/运算模块。5.根据权利要求1所述的热量表标准装置的多点位温度实时采集系统，其特征在于，所述的数据存储/运算模块包括单片机，所述信号采集/转换模块的输出信号传送给所述单片机的I/o端口，并由存储器将整个试验过程中采集到的各温度传感器点位的温度数值存储，再计算出各温度传感器测量点位的温度算术平均值，根据热量表的安装位置选择两个位置接近的温度传感器点位的计算结果并计算二者的平均值，作为被测热量表所在位置的介质温度，之后根据此温度值计算介质密度，最后将温度平均值与密度值的计算结果传送至上位机。6.根据权利要求1所述的热量表标准装置的多点位温度实时采集系统，其特征在于，所述上位机为工控机。
【专利摘要】本实用新型公开了一种热量表标准装置的多点位温度实时采集系统，包括多个插入试验管路内的温度传感器，温度传感器通过信号线与信号采集/转换模块相连，信号采集/转换模块将数据传送至数据存储/运算模块，数据存储/运算模块将计算结果通过数据线传送至上位机。本实用新型采用多个温度传感器分布安装于整个试验管路，并采集整个试验时间段内的温度值，用与被检热量表最临近的两个温度传感器测量的温度值的平均值作为被检热量表所处位置的介质温度值并据此计算介质密度。本实用新型可更精确地估算热量表所在位置的介质温度和密度，提高热量表标准装置的不确定度等级，并进一步提高热量表检测精度，增强装置的数字化、信息化水平。
【IPC分类】G01K19/00
【公开号】CN204988558
【申请号】CN201520270088
【发明人】安海骄, 李毅堂, 施鑫, 王锡钢, 李坡, 于劲竹
【申请人】天津市计量监督检测科学研究院
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年4月29日