钨铼热电偶检定系统技术方案

本发明专利技术涉及钨铼热电偶检定系统，具有相连接高温炉单元和温度控制单元，高温炉单元中具有高温黑体炉，温度控制单元与过程现场总线连接，高温炉单元通过并行设置的红外测温装置和被检热电偶连接至与所述过程现场总线相连的数据采集模块，所述被检热电偶还连接有冷端补偿装置，所述过程现场总线还连接有控制单元。本发明专利技术钨铼热电偶检定系统，能够在1500℃～2300℃的环境中对热电偶性能进行充分的检定，有效填补了行业空白。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检定系统，具体的讲是钨铼热电偶检定系统。
技术介绍
在如冶金、石油、化工、机械、航空航天等各种工业行业中，对温度的测量都有着十分重要的意义。目前根据测量方式的不同大概可以将温度测量分为两类，一类是接触式测量，另一类是非接触式测量。对于接触式测量，热电偶是使用较多的温度测量元件。热电偶是一种常见的基于温差电效应原理的温度计量元件，已经被广泛的应用于各个行业中，特别是一些高温测量环境中如冶金、航空航天事业等。但是对于热电偶本身而言，根据国家的计量规程，在其出厂或者是使用一段时间后，需要定期对其进行相应的检定。目前，所有的热电偶的检定工作都需要按照中华人民共和国国家计量技术规范所规定的内容进行的，按照不同的规范，对定热电偶的工作温度分别在300℃～2200℃、20℃～2800℃以及0～1500℃等，但是在针对0～1500℃的规范中仅仅对钨铼热电偶工作范围在0～1500℃时的检定工作进行了说明，而对于高于1500℃的标定却没有相关的规范来说明，曾在1988年由国家计量部门委托辽宁省计量测试技术研究所起草过《JJG576-1988工作用钨铼热电偶检定规程》，该规程对钨铼热电偶在0～2300℃的检定方式进行了相应的说明，但在2007年被规范《JJF1176-2007》所代替，从那时起对于1500～2300℃的检定规范便是一片空白；但是钨铼热电偶却经常在这个范围内使用，那么怎么对使用在这个范围内的钨铼热电偶进行标定便是需要解决的，其采用什么样的标准来规范其检定也是需要研究的。国内一些研究所和企业对于钨铼热电偶检定系统的研究都是基于钨铼热电偶的工作环境低于1500℃的，对于1500～2300℃这个温度范围内的研究和报道基本没有，特别是在结合先进的计算机，自动化控制等技术的具有高速度、高效率、高自动化程度、抗氧化功能等特性的钨铼热电偶自动检定装置。PROFIBUS是PROcessFIeldBUS中对应的大写字母的组合缩写，称为过程现场总线。PROFIBUS总线是面向工厂自动化和过程自动的一种国际现场总线标准。其已经被广泛的应用于现代工业中，如制造业自动化(汽车制造、仓储系统等)、过程自动化(石油化工、造纸及纺织业等)、电力电子、交通管理以及与我们生活相关的楼宇自动化等行业中。利用PROFIBUS总线标准能够实现传递传感器、执行器、PLC等设备间的数据传递。
技术实现思路
本专利技术提供了一种钨铼热电偶检定系统，建立在1500℃～2300℃环境中热电偶的性能进行检定的系统，以填补行业空白。本专利技术的钨铼热电偶检定系统，具有相连接高温炉单元和温度控制单元，高温炉单元中具有高温黑体炉，温度控制单元与过程现场总线连接，高温炉单元通过并行设置的红外测温装置和被检热电偶连接至与所述过程现场总线相连的数据采集模块，所述被检热电偶还连接有冷端补偿装置，所述过程现场总线还连接有控制单元。高温炉单元中的高温黑体炉在检定的过程中为被检热电偶的检定提供所需的温度，由于在炉体中有两个对称的黑体腔，因此称为黑体炉。温度控制单元用于控制所述高温黑体炉的温度。数据采集模块是热电偶检定中的重要模块，在指定的不同的温度点，对被检热电偶和标准红外测温仪的测量结果进行实时数据采集，以对比二者的温差是否达标。被检热电偶的冷端环境温度会直接影响到其输出的热电势，因此保证其冷端处于一恒温状态对其检定精度有着至关重要的作用。冷端补偿装置用以对被检热电偶的冷端(参考端)提供稳定、精确的零摄氏度温度。控制单元用以对系统的各部份实现有机组成与控制，并实现系统的组态、控制，以及相应参数的设定及故障诊断、报告输出等功能。具体的，高温炉单元中还包括分别与所述的高温黑体炉相连的抽真空装置、惰性气体填充装置和水冷装置。抽真空装置、惰性气体填充装置可以为被检热电偶在高温环境中的检定提供真空及惰性气体的保护环境，有效的防止被检热电偶在检定的过程被氧化。水冷装置可以为高温黑体炉和温度控制单元进行冷却保护。进一步的，温度控制单元中具有顺序连接可控硅电路、触发器和控制器(人工智能控制器)，其中可控硅电路与所述高温黑体炉相连，控制器与所述的过程现场总线连接。高温黑体炉的温度由高温黑体炉中的硅光电池产生电压信号输入到控制器和设定的电压信号值比较后，控制器通过过程现场总线接收所述比较后的指令，并控制触发器自动输出可控硅电路的触发脉冲，使可控硅电路改变输出电压的大小，控制高温黑体炉的升温电流以到达准确控温的目的。其中可控硅电路可以采用本领域常规的控制电路结构。进一步的，所述的控制单元中具有分别与所述过程现场总线连接的工控机和PLC装置。PLC装置可以对检定系统进行控制，工控机可以对过程现场总线进行设置、初始化等，以及进行监控和数据输出等。可选的，所述工控机还连接有打印设备和显示设备，方便对相关数据进行查看和打印。在此基础上，所述的过程现场总线还连接有报警系统。在热电偶检定的过程中，当被检定的热电偶检定为不合格时，通过所述报警系统进行提示。报警系统可以采用常规的声音报警方式或声光报警方式。本专利技术钨铼热电偶检定系统，能够在1500℃～2300℃的环境中对热电偶性能进行充分的检定，有效填补了行业空白。以下结合实施例的具体实施方式，对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本专利技术上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本专利技术的范围内。附图说明图1为本专利技术钨铼热电偶检定系统的框图。具体实施方式如图1所示本专利技术的钨铼热电偶检定系统，具有相连接高温炉单元和温度控制单元。高温炉单元中具有高温黑体炉，以及与高温黑体炉相连的抽真空装置、惰性气体填充装置和水冷装置。温度控制单元中具有硅光电池，以及顺序连接可控硅电路、触发器和控制器，其中可控硅电路与所述高温黑体炉相连，控制器与过程现场总线连接。可控硅电路采用本领域常规的控制电路结构即可。高温炉单元通过并行设置的红外测温装置和被检热电偶连接至与所述过程现场总线相连的数据采集模块，所述被检热电偶还连接有冷端补偿装置，所述过程现场总线还连接有控制单元，控制单元中具有分别与所述过程现场总线连接的工控机和PLC装置，其中工控机还连接有打印设备和显示设备。所述的过程现场总线还连接有报警系统，在热电偶检定的过程中，当被检定的热电偶检定为不合格时，通过所述报警系统进行提示。报警系统可以采用常规的声音报警方式或声光报警方式。高温炉单元中的抽真空装置、惰性气体填充装置可以为被检热电偶在高温环境中的检定提供真空及惰性气体的保护环境，有效的防止被检热电偶在检定的过程被氧化。水冷装置可以为高温黑体炉和温度控制单元进行冷却保护。在主要设备的选取中，高温黑体炉采用昆明大方自动控制科技有限公司生产的WJL-13型真空检定炉，该真空检定炉的适用温度范围为800℃～3000℃，能够满足本实施例的热电偶检定需求。真空检定炉的炉体是一个卧式石墨管炉，炉体中间有一根Φ50mm、长700mm的石墨加热管，加热管中有一“靶”把加热管分成两个对称的黑体腔，管外有石墨隔热屏，屏外包有碳毡等优质绝热纤维。温度控制单元中的各设备通过RS-232接口进行数据交换与通信。所述的冷端补偿装置采用选用北京中航瑞科科本文档来自技高网...

【技术保护点】
钨铼热电偶检定系统，其特征为：具有相连接高温炉单元和温度控制单元，高温炉单元中具有高温黑体炉，温度控制单元与过程现场总线连接，高温炉单元通过并行设置的红外测温装置和被检热电偶连接至与所述过程现场总线相连的数据采集模块，所述被检热电偶还连接有冷端补偿装置，所述过程现场总线还连接有控制单元。

【技术特征摘要】
1.钨铼热电偶检定系统，其特征为：具有相连接高温炉单元和温度控制单元，高温炉单元中具有高温黑体炉，温度控制单元与过程现场总线连接，高温炉单元通过并行设置的红外测温装置和被检热电偶连接至与所述过程现场总线相连的数据采集模块，所述被检热电偶还连接有冷端补偿装置，所述过程现场总线还连接有控制单元。2.如权利要求1所述的钨铼热电偶检定系统，其特征为：高温炉单元中还包括分别与所述的高温黑体炉相连的抽真空装置、惰性气体填充装置和水冷装置。3.如权利要求1所述的钨...

【专利技术属性】
技术研发人员：张祺，文广，唐锐，侯力，
申请(专利权)人：攀枝花学院，
类型：发明
国别省市：四川;51