一种模块化结构的热电偶检定炉的制作方法

1.本实用新型属于工业仪表校准领域，涉及热电偶检定设备，具体涉及一种模块化结构的热电偶检定炉。


背景技术：

2.热电偶是一种感温元件，用来直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表转换成被测介质的温度。热电偶的热电动势随着测量端温度升高而增长，数值大小一般与热电偶材料和两端的温度有关，与热电偶的长度、直径无关。各种热电偶的结构基本相同，但其外形依据应用场合不同儿不同。
3.热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件，热电偶在出厂检验或者使用一段时间后，为保证测量的准确度，需要定期检定。目前，工业/实验室通常采用卧式或管式热电偶检定炉对热电偶进行检定。
4.现有技术中，配电组件、测量组件等基本功能性组件往往设置在炉体外壳内部或是和炉体外壳一体化设计，温控仪组件等控制组件和热电偶检定炉分体设计，这样的设计存在两个问题，其一是当基本功能性组件发生故障时，需要对整个炉体进行拆卸甚至需要更换新的热电偶检定炉，维护非常不方便且成本较高；其二是控制组件和炉体结构分离，不利于携带。


技术实现要素：

5.为解决上述一个或多个问题，本实用新型提供一种模块化结构的热电偶检定炉。
6.本实用新型采用以下技术方案：
7.一种模块化结构的热电偶检定炉，包括炉体外壳、炉芯组件、测量组件、配电组件和温控仪组件，配电组件通过电源接口连接外部电源为其他组件供电，所述炉体外壳内设有炉芯支架，所述炉芯支架和炉体外壳上部空间构成用于安装炉芯组件的第一安装位；所述炉芯支架和炉体外壳下部空间构成第二安装位和第三安装位，所述第二安装位在炉体外壳的一个端面设有与测量组件匹配的测量组件安装孔(143)，所述第三安装位在炉体外壳的一个侧面设有与配电组件匹配的配电组件安装孔(112)；所述炉体外壳的侧面设有与温控仪组件匹配的温控仪组件安装孔(122)作为第四安装位；炉芯组件(2)、测量组件(4)、配电组件(3)和温控仪组件(5)分别可拆卸安装在炉体外壳(1)的第一安装位、第二安装位、第三安装位和第四安装位。
8.所述的模块化结构的热电偶检定炉，测量组件(4)穿过所述测量组件安装孔(143) 并固定于炉体外壳的第二安装位，测量组件(4)与炉体外壳(1)的第二安装位之间的安装结构为可插拔结构。
9.以上所述的模块化结构的热电偶检定炉，配电组件(3)穿过所述配电组件安装孔(112)并固定于炉体外壳的第三安装位，配电组件(3)与炉体外壳(1)的第三安装位之间的安装结构为可插拔结构。
10.以上所述的模块化结构的热电偶检定炉，在炉体外壳(1)的第四安装位固定设有温控仪安装架，所述温控仪组件(5)穿过温控仪组件安装孔(122)卡装在温控仪安装架上。
11.以上所述的模块化结构的热电偶检定炉，在炉芯组件(2)中插接有测温传感器(7)，测量组件(4)与测温传感器(7)通过各自外露部分电连接传递信号，或通过无线通讯传递信号。
12.以上所述的模块化结构的热电偶检定炉，炉体外壳包括上盖(12)、底座(11)、第一端盖(13)和第二端盖(14)，上盖和底座相接位置处设有相互配合的卡接结构，第一端盖和第二端盖分别设置在上盖和底座的两端，其中一端盖上设检测孔(131)，另一端盖上对设测温传感器插孔。
13.进一步的，在设有测温传感器插孔的端盖上设测温传感器支架(142)，测温传感器的头端插接于测温传感器插孔内，尾端支撑在测温传感器支架(142)上。
14.以上所述的模块化结构的热电偶检定炉，还设有支架组件(6)，支架组件(6) 包括滑轨(61)和用于支撑待校验热电偶的热电偶支架(62)，滑轨(61)一端可滑动的安装在炉体外壳(1)底部的滑动槽(111)内，另一端与热电偶支架(62)固定连接，热电偶支架(62)上端与用于将待检热电偶插入的检测孔(131)相对应。
15.以上所述的模块化结构的热电偶检定炉，底座内设有一组或多组布线槽，底座在靠近配电组件和测量组件的位置分别设有与布线槽配合使用的快插式电连接端子，底座在靠近炉芯组件和温控仪组件的位置分别设有与布线槽配合使用的接线固定架。
16.进一步的，和配电组件(3)对应的连接线连接至靠近配电组件的快插式电连接端子，和测量组件(4)对应的连接线连接至靠近测量组件的快插式电连接端子，和炉芯组件(2)对应的连接线通过靠近炉芯组件的接线固定架引出接线端头，和温控仪组件(5)对应的连接线通过靠近温控仪组件的接线固定架引出接线端头。
17.本实用新型由于采取以上设计，具有如下特点：本实用新型通过对炉体外壳以及各组件的模块化设计，使炉芯组件、配电组件、测量组件和温控仪组件可拆卸的安装在相应安装位上形成模块化结构的热电偶检定炉，便于运输、维修和更换，有利于降低装配难度，减小维修成本；另一方面，各组件均为独立模块，生产方式比较灵活，有利于安排生产节拍，降低出错率，易量产化、标准化。
附图说明
18.图1a为本实用新型热电偶检定炉的立体结构示意图一；
19.图1b为本实用新型热电偶检定炉的立体结构示意图二；
20.图2为本实用新型热电偶检定炉的内部结构示意图(拆除部分炉体外壳)；
21.图3a为本实用新型热电偶检定炉的炉体外壳的整体结构示意图一；
22.图3b为本实用新型热电偶检定炉的炉体外壳的整体结构示意图二；
23.图3c为本实用新型热电偶检定炉的炉体外壳的整体结构示意图三；
24.图3d为本实用新型热电偶检定炉的炉体外壳的结构分解示意图；
25.图中主要标号：
[0026]1‑
炉体外壳，11
‑
底座，111
‑
滑轨槽，112
‑
配电组件安装孔；12
‑
上盖，121
‑
通风孔，122
‑
温控仪组件安装孔；13
‑
第一端盖，131
‑
检测孔；14
‑
第二端盖，142
‑
测温传感器支架，
143
‑
测量组件安装孔；
[0027]2‑
炉芯组件，22
‑
第二腔口；3
‑
配电组件；4
‑
测量组件；
[0028]5‑
温控仪组件，
[0029]6‑
支架组件，61
‑
滑轨，62
‑
热电偶支架；
[0030]7‑
测温传感器。
具体实施方式
[0031]
以下结合具体实施例和附图，对本实用新型模块化结构的热电偶检定炉进行详细描述。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[0032]
图1a、图1b和图2为本实用新型热电偶检定炉的结构示例，该热电偶检定炉是采用独立的组件组装形成的模块化结构，包括炉体外壳1、炉芯组件2、配电组件3 和测量组件4，炉体外壳1内侧形成一容纳空间，炉芯组件2、配电组件3和测量组件4均设置于上述容纳空间内，温控仪组件5设置于炉体外壳1上。
[0033]
炉芯组件2内部设有加热腔，加热腔用于为待测热电偶检定提供预定的温度环境，加热腔附近设有多组电加热体，通过控制多组电加热体的有效功率/有效电压可以实现对加热腔内的温度控制，加热腔在炉芯组件2的两端设有第一腔口(图中未示出) 和第二腔口22，该实施例中，第一腔口用于插接待测热电偶，使得待测热电偶的测量端置于加热腔内预定区域。
[0034]
配电组件3通过电源接口连接外部电源，配电组件3与温控仪组件5、测量组件 4和炉芯组件2电连接并为各组件供电；测量组件4和温控仪组件5信号连接，测量组件4在采集到温度信号后将温度信号进行处理并传递至温控仪组件5，温控仪组件5和配电组件3信号连接，温控仪组件5根据温度信号、目标温度值或者生成的控制指令控制配电组件3对炉芯组件2供电加热，从而实现对于炉芯组件2内部温度的控制。
[0035]
在实际测量时，炉芯组件2内插入测温传感器7，测温传感器7信号连接至测量组件4并将温度信号传递至所述的测量组件4，用于监视炉芯组件2内部温度。本实例中，测温传感器7为测温热电偶，测温热电偶穿过第二腔口22使其测量端置于加热腔内的预定区域，测温热电偶产生的温度信号为电动势信号。
[0036]
参见图3a至图3d，炉体外壳1是由底座11、上盖12、第一端盖13和第二端盖 14组装而成的方形壳体，底座11和上盖12的横截面均为u形结构，二者u形开口侧相对扣合固定(可以是卡接固定、焊接固定、螺栓固定中的一种或组合)。
[0037]
底座11中设有炉芯支架，炉芯支架为带支脚的架体，其支脚和底座11相固定，炉芯支架上部的架体和炉芯组件2的外轮廓相配合，形成可布置炉芯组件2的第一安装位。架体的下部和底座11之间形成一可容纳测量组件4及配电组件3的空间，底座11的侧面设有配电组件安装孔112，配电组件3的外轮廓和配电组件安装口112 相配合使配电组件3可恰好穿过配电组件安装孔112而固定于该空间中，第二端盖14 的下部设有测量组件安装孔143，测量组件4的外轮廓和测量组件安装孔143相配合使测量组件4可恰好穿过测量组件安装孔143而固定于该空间中；优选的，固定后，测量组件4的边缘和测量组件安装孔143密闭固定，配电组件3的边缘和配电组件安装孔112密闭固定。
[0038]
底座11的底面上设有进风孔，相应的上盖12的u型一个侧面上设有出风口121，优选的，在进风孔或出风孔处设有风机。
[0039]
上盖12的u型的另一个侧面(无出风口121的侧面)上设有温控仪组件安装孔 122，温控仪组件5的外轮廓和温控仪组件安装孔122相配合，使温控仪组件5可恰好嵌入温控仪组件安装孔122内，温控仪组件安装孔122附近设有与炉体外壳1固定的温控仪安装支架，温控仪组件5穿过温控仪组件安装孔122卡装在该温控仪安装架上，通过温控仪安装支架和炉体外壳1相固定。
[0040]
第一端盖13和第二端盖14分别位于炉体外壳1的两端部(即底座11和上盖12 的端部)，第一端盖13上设有检测孔131，检测孔131和第一腔口相对应，待测热电偶可穿过检测孔131及第一腔口使其测量端置入加热腔内的预定区域；第二端盖14 上设有测温传感器插孔和测温传感器支架142，测温传感器插孔用于插接测温传感器 7，位置和第二腔口22相对应(结合图2)，测温传感器支架142与测温传感器插孔配合使用，用于固定测温传感器，使测温传感器的头端插接于测温传感器插孔内，尾端支撑在测温传感器支架142上。
[0041]
一个实施例中，测量组件4与插接在炉芯组件2中的测温传感器7电连接，用于接收测温传感器的温度数据并处理后发送至温控仪组件5，测量组件4的外露部分设有若干接线头，实际控制时，测温传感器7的参考端(即在炉体外露出的一端)会通过信号线和测量组件4的外露接线头连接。另一实施例中，测温传感器7的参考端有信号调理和无线通讯元件，此时，测量组件4和测温传感器之间可无需信号线连接，直接通过无线信号通讯。
[0042]
底座11上设有多个布线槽，底座11在靠近配电组件3和测量组件4的位置分别设有与布线槽配合使用的快插式电连接端子，底座11在靠近炉芯组件2和温控仪组件5的位置分别设有与布线槽配合使用的接线固定架。
[0043]
本实用新型可装配如下：
[0044]
首先根据各组件之间的连接关系完成连接线的布设，此时，和配电组件3对应的连接线均连接至配电组件3附近的快插式电连接端子，和测量组件4对应的连接线均连接至测量组件4附近的快插式电连接端子，和炉芯组件2对应的连接线通过靠近炉芯组件2的接线固定架引出接线端头，和温控仪组件5对应的连接线通过靠近温控仪组件5的接线固定架引出接线端头。
[0045]
安装炉芯支架15，并在炉芯支架15上的第一安装位安装炉芯组件2，将炉芯组件2附近的接线端头和炉芯组件2相连接。
[0046]
将第一端盖13安装于底座11上，将第二端盖14安装于上盖12上(也可将第一端盖13安装于上盖12上，将第二端盖14安装于底座11上)，使第一端盖13上的检测孔131和第一腔口位置对应，具体实施中，底座11和上盖12交接处设有相配合的卡接结构，借助这一相配合的结构使底座11和上盖12扣合；更进一步的，为了使第一端盖13、底座11、第二端盖14和上盖12之间的固定结构更稳定，示例的，在底座11和上盖12扣合之后，可以通过螺栓进一步固定。
[0047]
装配特点在于：
[0048]
配电组件3上设有和快插式电连接端子相配合的连接结构，快插式电连接端子和配电组件安装孔112在炉体外壳2下部空间(炉芯支架15的下部空间)中限定和配电组件3相配合的第三安装位；此时，将配电组件3穿过配电组件安装孔112，通过快插式电连接端子及
配合的连接结构实现配电组件3的快速电连接，通过螺栓进一步固定；当需要更换时，只需松开螺栓固定结构，即可将旧的配电组件3拔出换成新的配电组件3。
[0049]
和配电组件3类似的，快插式电连接端子和测量组件安装孔143在炉体外壳2下部空间中也限定了和测量组件4相配合的第二安装位，测量组件4也能快速插拔，且这一过程无需拆开炉体外壳2，对其它组件的安装和固定也没有影响。
[0050]
和配电组件3及测量组件4略有区别的是，温控仪组件5附近设置的是接线端头，需要将接线端头接入至温控仪组件5的相应端口，再将温控仪组件5嵌入温控仪组件安装孔122卡装在温控仪安装架上，这一过程同样无需拆开炉体外壳2，对其它组件的安装和固定也没有影响。
[0051]
进一步的，为了方便待测热电偶的测量，本实用新型另一实施例还设置了支架组件6，参见图1a、图1b和图2，支架组件6包括支架本体62和滑轨61，滑轨61固定在支架本体62底部，对应的在底座11的底部设有滑轨槽111，滑轨槽111在第一端盖13所在端设有开口，滑轨61一端滑动穿设在滑轨槽111内，通过调整滑轨61 在滑轨槽111内的深度即可实现调整支架本体62相对于检测孔131的位置；支架本体62上端为u形结构，u形结构的位置和检测孔131的位置水平对准，待测热电偶可夹持在u形结构中，通过调整滑轨61在滑轨槽111内的深度，将待测热电偶通过检测孔131送入加热腔内。
[0052]
本领域技术人员应当理解，这些实施例或实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型，对本实用新型所做的各种等价变型和修改均属于本实用新型公开内容。