用于接触式高温气体温度传感器的校准装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于接触式气体介质温度测量技术领域，具体涉及一种用于接触式高温气体温度传感器的校准。
【背景技术】
[0002]按照测温时是否与被测对象接触来区分，温度传感器可分为接触式和非接触式两大类，前者包括热电偶、热电阻、水银温度计等;后者主要是各种辐射测温仪。对于温度传感器的校准，接触式高温气体温度传感器一般使用恒温槽和干体式检定炉；非接触式的辐射测温仪则使用黑体炉进行校准。
[0003]目前已知的接触式高温气体温度传感器校准设备中，能够提供的最高校准温度为1600°C。在常规接触式高温气体温度传感器中，热电偶的测温上限较高(一种钨铼热电偶的测温上限可达2300°C)，而对热电偶进行校准时，并不需要在其量程高限设置校准温度点进行校准，常规做法是:在易于实现的温度范围内设置温度点(如1000°C、1200°C、1600°C等)进行校准，更高温度点下热电偶的校准则可根据已测较低温度点输出和热电偶自身特性外推来进行。
[0004]而对于某些特种接触式高温气体温度传感器(如基于黑体辐射测温原理、测温上限高于2500°C的高温蓝宝石光纤温度传感器)，由于现有校准设备工作温度上限的限制和传感器在高温温区输出特性难以外推等原因，无法使用现有的校准设备进行高温温区的校准。
[0005]对于这类高温气体温度传感器而言，在高温温区校准需要的条件包括:温度可调的高温温度环境、高温温度测量标准源、对传感器的热防护和抗氧化保护等。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种用于接触式高温气体温度传感器的校准装置，在高温温区对接触式高温气体温度传感器进行校准。
[0007]本实用新型采用的技术方案是:一种用于接触式高温气体温度传感器的校准装置，其特征是包括一个密闭腔体，在密闭腔体外设有等离子热源的外部分、数据采集处理系统和真空与充气系统，在密闭腔体内设有等离子热源的内部分、比色式温度标准源、热源位移机构、水冷式热防护系统和传感器安装工装;被校准的传感器固定在传感器安装工装上；等离子热源的外部分通过电缆、塑胶管道与等离子热源内部分相连，为热源内部分提供等离子热源所需的电源和惰性气体气源;热源位移机构与等离子热源的内部分相连;数据采集处理系统通过线缆与比色式温度标准源、被测传感器相连，为两者提供电源，并采集与处理两者的测量信号；真空与充气系统通过管道与密闭腔体相连，校准前通过循环抽真空与充保护性气体的方式制造密闭腔体内的低氧环境;水冷式热防护系统通过水冷却管与比色式温度标准源的水冷套和传感器安装工装水冷套相连，校准时以水冷的方式为比色式温度标准源和被校准传感器中不耐高温的部分提供热防护。
[0008]本实用新型的优点:
[0009]本实用新型提出的校准装置中:使用高温等离子热源直接加热传感器敏感元件的方法，提供校准温度环境，其加热效率高、温度上限高;采用比色式测温仪作为温度标准源，对传感器敏感元件进行非接触式温度测量以提供温度标准，对被校传感器测温结果没有扰动影响；采用热源位移机构调整校准温度，从而具备了常规校准系统不具备的高温温区(1600°C以上)校准能力;水冷式热防护系统能对高温环境下的传感器非耐温部位和温度标准源进行热防护，以避免其受到损害;采用密闭腔体提供校准试验环境，热源、被校传感器、温度标准源、位移机构均安装于密闭腔体内，校准前可通过抽真空和灌充保护性气体的方式提供低氧环境，热源系统在校准过程中也不会对敏感元件产生氧化损害。
【附图说明】
[0010]图1是接触式高温气体温度传感器校准装置的结构图。
【具体实施方式】
[0011]如图1所示，本实用新型用于接触式高温气体温度传感器的校准装置，包括以下组成部分:一个等离子热源、一个热源位移机构、一个福射式温度标准源、一个热防护系统和一个密闭的环境。
[0012]—个等离子热源，能够直接对高温温度传感器的敏感元件进行加热使之达到所需温度，并且在工作过程中既不需要含氧成分物质参与、又不生成含氧成分，等离子热源包括等离子热源的外部分和等离子热源的内部分，采用等离子喷枪提供高温热源；
[0013]一个热源位移机构，能够在加热过程中调整热源与传感器敏感元件的距离，从而改变校准温度；
[0014]—个辐射式温度标准源，该温度标准源能够对传感器敏感元件的温度进行高动态测量，测温上限不低于3000°C，采用比色式辐射测温仪作为温度标准源；
[0015]—个热防护系统，能够对传感器的非耐温部分进行热防护，如有必要，还应对温度标准源进行热防护，使用水冷式热防护系统保护传感器非耐温组件和温度标准源免受高温损伤；
[0016]—个密闭的环境，由密闭腔体提供，能够将校准环境封闭，使用真空与充气系统提供低氧环境，使传感器敏感元件免于在高温环境下的氧化损害；
[0017]本实用新型采用密闭腔体提供密闭环境，采用等离子喷枪提供高温热源，采用比色式辐射测温仪作为温度标准源，使用真空与充气系统提供低氧环境、使用水冷式热防护系统保护传感器非耐温组件和温度标准源免受高温损伤。该传感器测温上限在1600°C以上，并且需要在1600°C以上的多个温度点进行校准。
[0018]其中等离子热源的内部分、热源位移机构、被校传感器、辐射式温度标准源、热源位移机构均安装于密闭腔体内；
[0019]该传感器测温上限在1600°C以上，并且需要在1600°C以上的多个温度点进行校准。
[0020]其中，密闭腔体由不锈钢材料制成;传感器安装工装被固定于密闭腔体内部，被校准的传感器被固定在工装上；比色式辐射测温仪被固定在密闭腔体内，测量被校准传感器敏感元件的温度，作为校准过程中的温度标准。
[0021]密闭腔体外为热源的外部分、数据采集系统和真空与充气系统，其中热源的外部分通过电缆、塑胶管道与热源内部分相连，为热源内部分提供等离子热源所需的电源和惰性气体气源;数据采集处理系统通过线缆与比色式辐射测温仪、传感器相连，为两者提供电源，并采集与处理两者的测量信号;真空与充气系统通过管道与密闭腔体相连，校准前通过循环抽真空与充保护性气体的方式制造密闭腔体内的低氧环境;水冷却系统通过水冷却管与比色式辐射测温仪的水冷套和工装水冷套相连，校准时以水冷的方式为比色式辐射测温仪和传感器中不耐高温的部分提供热防护。
【主权项】
1.一种用于接触式高温气体温度传感器的校准装置，其特征是包括一个密闭腔体，在密闭腔体外设有等离子热源的外部分、数据采集处理系统和真空与充气系统，在密闭腔体内设有等离子热源的内部分、热源位移机构、比色式温度标准源、水冷式热防护系统和传感器安装工装； 被校准的传感器固定在传感器安装工装上； 等离子热源的外部分通过电缆、塑胶管道与等离子热源的内部分相连，为热源内部分提供等离子热源所需的电源和惰性气体气源； 热源位移机构与等离子热源的内部分相连； 数据采集处理系统通过线缆与比色式温度标准源、被测传感器相连，为两者提供电源，并采集与处理两者的测量信号； 真空与充气系统通过管道与密闭腔体相连，校准前通过循环抽真空与充保护性气体的方式制造密闭腔体内的低氧环境； 水冷式热防护系统通过水冷却管与比色式温度标准源的水冷套和传感器安装工装水冷套相连，校准时以水冷的方式为比色式温度标准源和被校准传感器中不耐高温的部分提供热防护。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于接触式高温气体温度传感器的校准装置，包括一个密闭腔体，在密闭腔体外设有等离子热源的外部分、数据采集处理系统和真空与充气系统，在密闭腔体内设有等离子热源的内部分、热源位移机构、比色式温度标准源、水冷式热防护系统和传感器安装工装。本实用新型采用密闭腔体提供密闭环境，采用等离子喷枪提供高温热源，采用比色式辐射测温仪作为温度标准源，使用真空与充气系统提供低氧环境、使用水冷式热防护系统保护传感器非耐温组件和温度标准源免受高温损伤。该传感器测温上限在1600℃以上，并且需要在1600℃以上的多个温度点进行校准。
【IPC分类】G01K15/00
【公开号】CN205246245
【申请号】CN201521087234
【发明人】阎涛, 王梦楠, 邱琛
【申请人】陕西电器研究所
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月24日