一种示温漆温度检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型属于温度检测技术，涉及一种示温漆温度检测装置。所述示温漆温度检测装置包括电源系统、控制系统、加温系统、温度传感器、采集系统。其中，加温系统与控制系统相连，同时连接标定试片两端，而标定试片放在试验箱内，且标定试片上设置若干温度传感器，其中至少一个温度传感器连接控制系统，其余温度传感器连接采集系统。本实用新型示温漆温度检测装置的加温能力不低于1500℃，综合误差小于0.6%；能为不可逆示温漆提供标准的有温度梯度分布的环境。
【专利说明】一种示温漆温度检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于温度检测技术，涉及一种示温漆温度检测装置。
【背景技术】
[0002]不可逆示温漆是一种以涂膜颜色的变化来测量航空发动机等高温部件表面温度变化及温度分布的特种功能性涂料。涂覆了不可逆示温漆的试件表面在一定的条件下，若表面发生温度变化，不可逆示温漆的颜色也随之发生变化，由于其变色不可逆性，不可逆示温漆的彩色颜色将保留在物体表面，从而指示出物体的表面峰值温度及温度场分布，是一种重要的非干涉式表面温度测量方法，不会对目标温度场产生干扰；特别适用于一般测温工具无法或难于测量的场合，如复合材料表面、构件表面、旋转部件表面、大面积表面；可用于恶劣环境下的温度测量，不破坏被测试件的结构和工作状态，不影响被测试件的气动和传热特性，不影响被测试件的反复使用；可测量连续温度分布，结果准确、直观，变色清晰、稳定，易于判读和长期保存，测温范围宽。
[0003]不可逆示温漆的测温原理在于涂覆在试件表面的不可逆示温漆漆膜随温度变化而发生理化反应从而使得漆膜颜色也随之发生变化，而温度的识别主要是通过辨识不可逆示温漆变色的等温线来判读的，若需要准确获知试件表面的温度分布值，因此需在不可逆示温漆在研制和使用的过程中，对不可逆示温漆进行标定，获取等温线的温度值。
[0004]传统的不可逆示温漆标定方法是通过马弗炉加温烘烤的方式对不可逆示温漆进行标定，每隔5?10°C标定一个温度点，然后采用色差对比的方式进行不可逆示温漆判读，该种方法的缺点是无法准确获取变色温度点，误差大，且劳动强度非常大，效率低(标定一种不可逆示温漆需要3?4天)。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是:本实用新型提供了一种能快速获取不可逆示温漆的变色温度点，温度标定精度高，劳动强度低，工作效率高的示温漆温度检测装置。
[0006]本实用新型的技术方案是:一种示温漆温度检测装置，其包括电源系统、控制系统、加温系统、温度传感器、米集系统，其中，加温系统与控制系统相连，冋时连接标定试片两端，而标定试片放在试验箱内，且标定试片上设置若干温度传感器，其中至少一个温度传感器连接控制系统，其余温度传感器连接采集系统。
[0007]温度传感器为热电偶，其中与控制系统相连的热电偶设置在标定试片中央，其余与采集系统相连的热电偶设置在标定试片的一端。
[0008]所述控制系统采用PID控制器。
[0009]控制系统与采集系统集成控制台。
[0010]所采用的标定试片采用T型结构，且厚度均匀。
[0011]本实用新型的有益效果是:本实用新型示温漆温度检测装置的加温能力不低于1500°C，综合误差小于0.6% ;能为不可逆示温漆提供标准的有温度梯度分布的环境；便于实现不可逆示温漆的全自动化标定，能够大幅提高工作效率。同时，该系统在其他一些特殊的高温测量传感器的标定工作也具有重要的意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1本实用新型示温漆温度检测装置的结构框图；
[0013]图2本实用新型示温漆温度检测装置的结构示意图；
[0014]图3标准样片的结构示意图；
[0015]其中:1-电源系统、2-控制系统、3-加温系统、4-标定试片、5-采集系统、6-控制台、7-电加温器、8-PID控制器、9-加温线缆、10-试验箱、11-热电偶。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型进行详细说明
[0017]请同时参阅图1和图2，其中，图1是实用新型示温漆温度检测装置的结构框图，图2是示温漆温度检测装置的结构框图。本实用新型示温漆温度检测装置包括电源系统1、控制系统2、加温系统3、温度传感器、采集系统5。其中，加温系统的电加温器7通过加温线缆9与标定试片4两端连接，而标定试片4放在试验箱10内，且标定试片4上设置若干作为温度传感器的热电偶11。其中，一个热电偶11位于标定试片4中间，并与PID控制器8连接，且PID控制器8同时控制电加温器7，其余热电偶则与采集系统5相连。
[0018]各部分功能与技术指标如下:
[0019]加温系统与电源系统
[0020]加温系统采用电加温器，主要功能是给标定试片提供大电流，为标定试片加热。在标定时，电加温器要求升降温快速、升降温时间可调，且控制准确，快速。
[0021 ] 电源系统主要用于给加温器及各系统供电，要求供电电压稳定，接地可靠。
[0022]温度传感器
[0023]在不可逆示温漆标定中，温度传感器采用I级K型铠装热电偶，误差0.4%。
[0024]控制系统
[0025]控制系统的主要功能是控制标定试片的温度升降，主要是通过标定试片上热电偶反馈温度值与目标设定温度值的差值，来控制加温器供电电流的大小从而达到控制标定试片温度的升降。
[0026]在标定时，试片的温度控制可调，升降温速率可调，控制准确，快速。根据上述要求，可采用智能PID调节器或程序段控制PID控制器与热电偶一起来实现标定试片温度场温度范围可调，控制误差小于0.2%。
[0027]采集系统
[0028]采集系统用于采集等温线处热电偶的温度值，因此，可采用常规的高精度数据采集系统，误差小于0.1%。根据不可逆示温漆研制的需求，采集系统通道数为24通道。
[0029]控制台
[0030]控制台包含操作台和操作室，操作台将控制系统与采集系统集成在一起，实现标定控制与温度采集；操作室主要用于为标定试片提供一个密闭的适应环境，使标定试片处于不流动的空气环境中，从而保证试片表面温度的稳定。[0031]请参阅图3，其是标定试片的结构示意图。标定试片的主要功用为待标定的不可逆示温漆提供标准温度场分布，使漆膜能够感受到温度变化及有梯度的温度环境。
[0032]因标定设备采用电加温的方式，为在标定试片上产生不同的温度分布，标定试片采用T型结构，在加温过程中，标定试片中通过的电流值相同，由于标定试片的不同截面电阻值不同，因此就可以产生一个有温度梯度分布的温度场。根据经验，标定试片采用长边与短边相结合，便于不可逆示温漆变色等温线的相互对比与验证。
[0033]标定试验时，将涂覆有不可逆示温漆的标定试片与标定设备连接，通过热电偶进行温度控制与等温线温度值测量。
[0034]因采用电加温的方式，为防止试验件在标定过程中发生弯曲变形计高温时将试片熔断，标定试片一般采用耐高温的金属材料，厚度一般设计为2mm，为使温度场更加均匀，要求金属材料密度分布较为均匀，导电性能良好。
【权利要求】
1.一种示温漆温度检测装置，其特征在于:包括电源系统、控制系统、加温系统、温度传感器、米集系统，其中，加温系统与控制系统相连，冋时连接标定试片两端，而标定试片放在试验箱内，且标定试片上设置若干温度传感器，其中至少一个温度传感器连接控制系统，其余温度传感器连接采集系统。
2.根据权利要求1所述的示温漆温度检测装置，其特征在于:温度传感器为热电偶，其中与控制系统相连的热电偶设置在标定试片中央，其余与采集系统相连的热电偶设置在标定试片的一端。
3.根据权利要求1所述的示温漆温度检测装置，其特征在于:所述控制系统采用PID控制器。
4.根据权利要求1所述的示温漆温度检测装置，其特征在于:控制系统与采集系统集成控制台。
5.根据权利要求1所述的示温漆温度检测装置，其特征在于:所采用的标定试片采用T型结构，且厚度均匀。
【文档编号】G01K15/00GK203629720SQ201320269903
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年5月17日 优先权日:2013年5月17日
【发明者】李杨, 熊庆荣, 刘继厚, 熊兵 申请人:中国燃气涡轮研究院