高温加热炉温度传感器布点装置及其计量校准方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种高温加热炉温度传感器布点装置及其计量校准方法，它是设置温度传感器布点装置，通过布点装置满足传感器个数和测温位置的布点要求，采用后置测温方式，将温度传感器的导电线从被检高温加热炉的后置测温孔穿出，从而避免前置测温方式在关闭炉门时对温度传感器导电线造成的损害，在校准高温加热炉之前，先校准其自身的自带控温热电偶和控温仪，以提高校准结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
高温加热炉温度传感器布点装置及其计量校准方法
：本专利技术属于工作温度为(300-1300)℃的高温加热炉的检定校准
，具体涉及一种高温加热炉温度传感器布点装置及其计量校准方法。
技术介绍
：高温加热炉是专为高校﹑科研院所、工矿企业的实验室研制的专用高温设备，主要用于对陶瓷、冶金、电子、玻璃、化工、机械、耐火材料、新材料开发、特种材料、建材、金属、非金属及其它化和物材料进行烧结﹑融化﹑分析等工作，为企事业化验结果准确可靠和产品的工艺质量提供技术保障。目前高温加热炉通常采用电加热方式、因此又通称为电阻炉，在某一规定的时间内，电流通过加热元件产生热量，其传热方式为辐射、传导、对流等。常用的高温加热炉有箱式电阻炉、智能马弗炉、高温电阻炉、微波灰化炉、马弗炉、挥灰测试仪、不燃性试验炉等，从结构上来说，高温加热炉主要由由炉体和炉温控制系统组成，炉体一般由加热元件、衬炉（包括耐火层和保温层）以及炉壳等组成。目前，对高温加热炉的检定校准主要依据国家制定的JJF1376-2012《箱式电阻炉校准规范》，该校准规范采用的校准方法为热电偶前置测量法，即将检测热电偶从炉口插入炉膛内并放置在炉膛不同位置，将检测热电偶的参考端从炉口引出炉外，之后关闭炉门，电阻炉通电升温，炉温稳定后直接测量测温热电偶的电压毫伏值，然后经过换算来计算炉膛内部温度。但是，此种箱式电阻炉校准方法在使用时存在以下缺陷：（1）箱式电阻炉内缺少固定检测热电偶用的装置，检测热电偶置入箱式电阻炉后其位置固定困难，关闭炉门时炉门会挤压检测热电偶的热电极，会引起炉内检测热电偶测量端位置发生变化，从而影响测量结果的准确性。（2）检测热电偶从炉口置入炉膛内，将检测热电偶的参考端从炉口引出炉外，这就导致在检测过程中，箱式电阻炉炉门封闭不严，影响测量结果的准确性。炉门关闭时会挤压检测热电偶的热电极，热电极会发生弯曲变形甚至挤压损坏，降低检测热电偶的使用寿命，导致检测成本增大。（3）箱式电阻炉自身的炉温控制系统包括自带的热电偶和温度控温仪。而现有的JJF1376-2012箱式电阻炉校准规范中默认箱式电阻炉自身自带的热电偶和炉温控温仪为合格品，没有相应的对自带控温热电偶和自带炉温度控温仪的校准。自带控温热电偶为作为测温易损件，原则上一年更换一次，但是使用者为节约成本，使用多年未更换，从而导致热电偶自身误差较大、甚至不合格，将直接影响校准结果的准确性；炉温控温仪为箱式电阻炉配套使用的主要温度控制仪表，其合格与否也直接影响校准结果的准确性，但是JJF1376-2012箱式电阻炉校准规范中未提出在高温加热炉校准前，首先对温度控温仪表进行误差修正，从而导致引入的新的误差，从而导致温度偏差（上、下偏差）校准结果的准确性较差。综上所述热电偶和炉温控温仪误差大小、精度高低，将直接作为对所用高温加热炉能否满足使用要求的依据，确认高温加热炉合格与否的判定。
技术实现思路
：综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本专利技术提供了一种高温加热炉温度传感器布点装置及其计量校准方法，它是设置温度传感器布点装置，通过布点装置满足传感器个数和测温位置的布点要求，采用后置测温方式，将温度传感器的导电线从被检高温加热炉的后置测温孔穿出，从而避免前置测温方式在关闭炉门时对温度传感器导电线造成的损害，在校准高温加热炉之前，先校准其自身的自带控温热电偶和温度控温仪，以提高校准结果的准确性。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种高温加热炉计量校准方法，其中：包括以下校准步骤：第一步、被检高温加热炉自带温度控制系统校准（一）自带控温热电偶校准a、将被检高温加热炉的自带控温热电偶，从炉体上的后置测温孔内拔出来，拆掉自带控温热电偶参考端的补偿导线，使自带控温热电偶与被检高温加热炉自带温度控温仪剥离；b、将自带控温热电偶插入高温干体炉的加热孔内，并使自带控温热电偶前端与高温干体炉的加热孔的底部接触；将铠装S偶数字温度计插入高温干体炉的加热孔内，并使铠装S偶数字温度计的前端与高温干体炉的加热孔底部接触；c、打开高温干体炉电源，设定使用温度后，开始加热升温；d、待高温干体炉的温度上升到设定温度，并稳定后，记录铠装S偶数字温度计的测量值，作为标准温度值T标；e、采用多功能温度校验仪读取自带控温热电偶的测量值，作为实测值T测；f、根据公式（1）计算自带控温热电偶的示值误差T误1T误1=T测-T标（1）g、根据JJG351-1996《工业用廉金属热电偶检定规程》判定自带控温热电偶示值误差是否超差，如果超差建议报废、并更换；（二）自带温度控温仪校准a、将多功能温度校验仪的输出信号线与被检高温加热炉自带的温度控温仪的温度控制线，正极和正极连接，负极和负极连接；b、通过多功能温度校验仪在环境温度补偿状态下，设定输出标准温度值T0，启动高温炉自带温度控温仪，使其处于温度显示状态，记录自带温度控温仪的显示温度值T显；c、根据公式（2）计算该自带温度控温仪的示值误差T误2T误2=T显-T0（2）d、根据被检高温加热炉的自带温度控温仪的修正功能，通过自带温度控温仪的设置菜单，进行修正值补偿、完成自带温度控温仪的修正；第二步、布置温度传感器a、选择与被检高温加热炉自带控温热电偶同种类型的温度传感器，测量炉膛空间大小，并根据大小来选择所用温度传感器的数量；b、利用温度传感器布点装置，根据被检高温加热炉的炉膛空间大小，在炉膛空间内不同位置，布置温度传感器；将温度传感器的参考端从被检高温加热炉后端的测温孔穿出来，并避免参考端相互接触，完成温度传感器布点；第三步、被检高温加热炉炉膛温度校准（一）利用多功能温度校验仪对被检高温加热炉的炉膛温度进行数据采集a、在第二步基础上，从炉膛后置测温孔引出的温度传感器参考端中，选出炉膛中心测温点的温度传感器的参考端；b、将中心测温点的温度传感器的参考端的正负极，分别与被检高温加热炉的自带温度控温仪的正负极连接；c、在第二步基础上，将从炉膛后置测温孔引出的所有温度传感器参考端分别通过补偿导线与转换开关的输入端电连接，转换开关的输出端与多功能温度校验仪的正负极连接，之后关闭被检高温加热炉的炉门；d、通过被检高温加热炉的自带温度控温仪设定温度，启动被检高温加热炉，开始升温加热；e、当自带温度控温仪显示的温度达到设定温度，并稳定后开始测量读数，读取并记录多功能温度校验仪显示的炉膛内各个温度传感器检测的温度值；（二）数据处理a、利用第三步（一）中采集的温度值，根据JJF1376-2012《箱式电阻炉校准规范》计算被检高温加热炉的炉温均匀度、炉温稳定度；b、利用第三步（一）中采集的温度值，根据公式（3）、（4）计算被检高温加热炉的炉温偏差Δt+=tpmax-tb-T误1（3）Δt-=tpmin-tb-T误1（4）式中:Δt+—炉温上偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温加热炉计量校准方法，其特征在于：包括以下校准步骤：/n第一步、被检高温加热炉自带温度控制系统校准/n（一）自带控温热电偶校准/na、将被检高温加热炉的自带控温热电偶，从炉体上的后置测温孔内拔出来，拆掉自带控温热电偶参考端的补偿导线，使自带控温热电偶与被检高温加热炉自带温度控温仪剥离，/nb、将自带控温热电偶插入高温干体炉的加热孔内，并使自带控温热电偶前端与高温干体炉的加热孔的底部接触；将铠装S偶数字温度计插入高温干体炉的加热孔内，并使铠装S偶数字温度计的前端与高温干体炉的加热孔底部接触；/nc、打开高温干体炉电源，设定使用温度后，开始加热升温；/nd、待高温干体炉的温度上升到设定温度，并稳定后，记录铠装S偶数字温度计的测量值，作为标准温度值T

【技术特征摘要】
1.一种高温加热炉计量校准方法，其特征在于：包括以下校准步骤：
第一步、被检高温加热炉自带温度控制系统校准
（一）自带控温热电偶校准
a、将被检高温加热炉的自带控温热电偶，从炉体上的后置测温孔内拔出来，拆掉自带控温热电偶参考端的补偿导线，使自带控温热电偶与被检高温加热炉自带温度控温仪剥离，
b、将自带控温热电偶插入高温干体炉的加热孔内，并使自带控温热电偶前端与高温干体炉的加热孔的底部接触；将铠装S偶数字温度计插入高温干体炉的加热孔内，并使铠装S偶数字温度计的前端与高温干体炉的加热孔底部接触；
c、打开高温干体炉电源，设定使用温度后，开始加热升温；
d、待高温干体炉的温度上升到设定温度，并稳定后，记录铠装S偶数字温度计的测量值，作为标准温度值T标；
e、采用多功能温度校验仪读取自带控温热电偶的测量值，作为实测值T测；
f、根据公式（1）计算自带控温热电偶的示值误差T误1
T误1=T测-T标（1）
g、根据JJG351-1996《工业用廉金属热电偶检定规程》判定自带控温热电偶示值误差是否超差，如果超差建议报废、并更换；
（二）自带温度控温仪校准
a、将多功能温度校验仪的输出信号线与被检高温加热炉自带的温度控温仪的温度控制线，正极和正极连接，负极和负极连接；
b、通过多功能温度校验仪在环境温度补偿状态下，设定输出标准温度值T0，启动高温炉自带温度控温仪，使其处于温度显示状态，记录自带温度控温仪的显示温度值T显；
c、根据公式（2）计算该自带温度控温仪的示值误差T误2
T误2=T显-T0（2）
d、根据被检高温加热炉的自带温度控温仪的修正功能，通过自带温度控温仪的设置菜单，进行修正值补偿、完成自带温度控温仪的修正；
第二步、布置温度传感器
a、选择与被检高温加热炉自带控温热电偶同种类型的温度传感器，测量炉膛空间大小，并根据大小来选择所用温度传感器的数量；
b、利用温度传感器布点装置，根据被检高温加热炉的炉膛空间大小，在炉膛空间内不同位置，布置温度传感器；将温度传感器的参考端从被检高温加热炉后端的测温孔穿出来，并避免参考端相互接触，完成温度传感器布点；
第三步、被检高温加热炉炉膛温度校准
（一）利用多功能温度校验仪对被检高温加热炉的炉膛温度进行数据采集
a、在第二步基础上，从炉膛后置测温孔引出的温度传感器参考端中，选出炉膛中心测温点的温度传感器的参考端；
b、将中心测温点的温度传感器的参考端的正负极，分别与被检高温加热炉的自带温度控温仪的正负极连接；
c、在第二步基础上，将从炉膛后置测温孔引出的所有温度传感器参考端分别通过补偿导线与转换开关的输入端电连接，转换开关的输出端与多功能温度校验仪的正负极连接，之后关闭被检高温加热炉的炉门；
d、通过被检高温加热炉的自带温度控温仪设定温度，启动被检高温加热炉，开始升温加热；
e、当自带温度控温仪显示的温度达到设定温度，并稳定后开始测量读数，读取并记录多功能温度校验仪显示的炉膛内各个温度传感器检测的温度值；
（二）数据处理
a、利用第三步（一）中采集的温度值，根据JJF1376-2012《箱式电阻炉校准规范》计算被检高温加热炉的炉温均匀度、炉温稳定度；
b、利用第三步（一）中采集的温度值，根据公式（3）、（4）计算被检高温加热炉的炉温偏差：
Δt+=tpmax-tb-T误1（3）
Δt-=tpmin-tb-T误1（4）
式中:
Δt+—炉温上偏差,℃;
Δt-—炉温下偏差,℃;
tb—自带温度控温仪设定温度,℃;
tpmax—炉膛最高实测温度,℃;
tpmin—炉膛最低实测温度,℃;
T误1—自带控温热电偶示值误差,℃；
（三）出具检定报告，至此完成被检高温加热炉的检定校准。


2.根据权利要求1所述的高温加热炉计量校准方法，其特征在于：所述的第一步（一）自带控温热电偶校准中，步骤d，待高温干体炉的温度上升到设定温度后稳定至少5分钟。


3.根据权利要求1所述的高温加热炉计量校准方法，其特征在于：所述的第三步（一）利用多功能温度校验仪对被检高温加热炉的炉膛温度进行数据采集的b步骤中，传感器布点装置的中心测温点的温度传感器的正负极分别与自带温度控温仪连接后，通电并观察自带温度控温仪显示温度是否正常，当自带温度控温仪的显示温度正常时，才可启动被检高温加热炉进行升温加热；c步骤中，传感器布点装置上的所有温度传感器参考端通过补偿导线与转换开关的输入端电连接，转换开关的输出端与多功能温度校验仪的正负极连接后，打开多功能温度校验仪及转换开关，观察各个通道的温度测量值，各个通道的温度测量值无异常后，检查被检高温加热炉内的传感器布点装置位置有无变化，若无变化方可关闭炉门。


4.根据权利要求1所述的高温加热炉计量校准方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：周光，戴翔，崔馨元，孙晓全，陈永强，王延昭，何志锋，武钊，张召，杨凌，袁丹，慕媛，李振杰，吴勤，戎思晓，钱逸敏，马振兴，刘宾武，张毅哲，
申请(专利权)人：河南省计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：河南;41