一种原位无源温度测量方法技术

本发明专利技术公开了一种原位无源温度测量方法，包括：制备多组感温元件；对所述多组感温元件的相变温度进行标定；将所述多组感温元件固定在待测目标表面；根据所述多组感温元件的相变情况判断所述待测目标的温度；该方法能解决高温度、狭小、密闭空间温度测量的问题，同时兼具结构安装简单、抗震性强、成本较低、可原位测量等优势。等优势。等优势。

【技术实现步骤摘要】
一种原位无源温度测量方法


[0001]本专利技术涉及温度测量
，尤其涉及一种原位无源温度测量方法。

技术介绍

[0002]金属冶炼、石油化工、航天航空等工程应用领域往往需要2500℃左右的超高温温度测量，对工业过程进行监控、管理，以及设计、制造。实际工程应用中常常需要在狭小密闭环境下进行温度测量，目前现有的接触式测温方法面临测温上限受材料自身熔点限制、狭小空间无引线条件、安装判读复杂、无法原位测量等问题；非接触式测温方法面临密闭空间难以提供足够视窗、光学仪器抗热振能力弱等问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种原位无源温度测量方法，以解决现有技术中存在的狭小密闭环境下进行温度测量困难的问题。
[0004]一种原位无源温度测量方法，包括：
[0005]制备多组感温元件；
[0006]对所述多组感温元件的相变温度进行标定；
[0007]将所述多组感温元件固定在待测目标表面；
[0008]根据所述多组感温元件的相变情况判断所述待测目标的温度。
[0009]进一步地，制备多组感温元件，包括：
[0010]将多组理论相变温度接近待测目标的预测温度的感温材料加工成丝状，形成所述多组感温元件。
[0011]进一步地，各组感温材料的理论相变温度呈阶梯分布。
[0012]进一步地，部分感温材料的理论相变温度高于所述待测目标的预测温度，部分感温材料的理论相变温度低于所述待测目标的预测温度。
[0013]进一步地，所述感温材料为难熔金属或合金。
[0014]进一步地，对感温元件的相变温度进行标定，包括：
[0015]将待标定的感温元件放置于加热装置中，在初始温度下对感温元件加热预设时长，所述初始温度低于所述感温元件的理论熔点；
[0016]感温元件加热预设时长之后进行冷却，检测所述感温元件是否发生熔化；
[0017]如果未发生熔化，则将初始温度升高预设步长后对所述感温元件加热预设时长；
[0018]在每一次感温元件未发生熔化时将当前的温度升高预设步长后对感温元件加热预设时长，直到所述感温元件发生熔化；
[0019]确定所述感温元件的相变温度为发生熔化的当前温度和上一次未发生熔化的温度之间。
[0020]进一步地，所述多组感温元件通过焊接、胶粘、预埋或者螺钉固定在待测目标表面。
[0021]进一步地，判断感温元件是否发生相变，包括：
[0022]感温元件出现熔球、熔痕、弯曲变形、不规则的微熔和不规则的全熔之一，则确定感温元件发生相变。
[0023]进一步地，所述待测目标的温度通过以下公式进行确定：
[0024]t1<t2<t3<
…
<t0<
…
<t
n-2
<t
n-1
<t
n
＜＜t；
[0025]其中，t为待测目标的外框架结构的相变温度，t1、t2、t3…
t
n
分别为n组感温元件对应的相变温度，t0为待测目标的温度。
[0026]本专利技术提供的原位无源温度测量方法，能解决高温度、狭小、密闭空间温度测量的问题，同时兼具结构安装简单、抗震性强、成本较低、可原位测量等优势。
附图说明
[0027]图1为本专利技术提供的原位无源温度测量方法一种实施例的流程图。
[0028]图2为本专利技术提供的原位无源温度测量方法一种应用场景下的安装示意图。
具体实施方案
[0029]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
[0030]参考图1，本实施例提供一种原位无源温度测量方法，包括：
[0031]步骤S101，制备多组感温元件；
[0032]步骤S102，对所述多组感温元件的相变温度进行标定；
[0033]步骤S103，将所述多组感温元件固定在待测目标表面；
[0034]步骤S104，根据所述多组感温元件的相变情况判断所述待测目标的温度。
[0035]具体地，执行步骤S101，将多组理论相变温度接近待测目标的预测温度的感温材料加工成丝状，形成所述多组感温元件。其中，可通过将感温材料熔炼延展后加工成丝状。
[0036]在一些实施例中，各组感温材料的理论相变温度呈阶梯分布，部分感温材料的理论相变温度略高于所述待测目标的预测温度，部分感温材料的理论相变温度略低于所述待测目标的预测温度，每组感温材料之间的温度阶梯较小，同时感温材料应为相图在相变点附近线性较好且简单、高熔点的难熔金属或合金。
[0037]在一些实施例中，温度阶梯可以为3℃至30℃，实际应用中根据材料的精度以及待测目标的预测温度确定，待测温度越高，则温度阶梯越大。
[0038]进一步地，步骤S102中，对感温元件的相变温度进行标定，包括：
[0039]步骤S1021，将待标定的感温元件放置于加热装置中，在初始温度下对感温元件加热预设时长，所述初始温度低于所述感温元件的理论熔点；其中，加热装置可以为管式高温炉，辐射温度计作为标定装置，标定过程中将已溯源至国家最高标准的辐射温度计放置于管式高温炉一端作为温度标准，将待标定的感温元件放入管式高温炉中心，对待标定的感温元件进行加热。
[0040]步骤S1022，感温元件加热预设时长之后进行冷却，检测所述感温元件是否发生熔化；
[0041]步骤S1023，如果未发生熔化，则将初始温度升高预设步长后对所述感温元件加热
预设时长；
[0042]步骤S1024，在每一次感温元件未发生熔化时将当前的温度升高预设步长后对感温元件加热预设时长，直到所述感温元件发生熔化；
[0043]步骤S1025，确定所述感温元件的相变温度为发生熔化的当前温度和上一次未发生熔化的温度之间。
[0044]进一步地，步骤S103中，所述多组感温元件通过焊接、胶粘、预埋或者螺钉固定在待测目标表面。
[0045]多组感温元件的安装工艺，基于不同的测量用结构与待测目标环境，采用不同安装工艺。若待测目标为金属结构，可以使用熔点远高于预测温度的难溶金属将感温元件焊接在待测目标表面；若待测目标为非金属结构，无法使用焊接工艺，可以使用高温胶将感温元件粘贴在待测目标表面；对于较狭小不易粘贴的部位可以将多组感温元件直接预埋入材料内部；或预先对被测部位打孔，再将感温元件缠绕在螺钉表面后，将其与螺钉一同打入孔内。
[0046]进一步地，步骤S104中，判断感温元件是否发生相变，包括：
[0047]感温元件出现熔球、熔痕、弯曲变形、不规则的微熔和不规则的全熔之一，则确定感温元件发生相变。
[0048]进一步地，所述待测目标的温度通过以下公式进行确定：
[0049]t1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原位无源温度测量方法，其特征在于，包括：制备多组感温元件；对所述多组感温元件的相变温度进行标定；将所述多组感温元件固定在待测目标表面；根据所述多组感温元件的相变情况判断所述待测目标的温度。2.根据权利要求1所述的原位无源温度测量方法，其特征在于，制备多组感温元件，包括：将多组理论相变温度接近待测目标的预测温度的感温材料加工成丝状，形成所述多组感温元件。3.根据权利要求2所述的原位无源温度测量方法，其特征在于，各组感温材料的理论相变温度呈阶梯分布。4.根据权利要求3所述的原位无源温度测量方法，其特征在于，部分感温材料的理论相变温度高于所述待测目标的预测温度，部分感温材料的理论相变温度低于所述待测目标的预测温度。5.根据权利要求2所述的原位无源温度测量方法，其特征在于，所述感温材料为难熔金属或合金。6.根据权利要求1所述的原位无源温度测量方法，其特征在于，对感温元件的相变温度进行标定，包括：将待标定的感温元件放置于加热装置中，在初始温度下对感温元件加热预设时长，所述初始温度低于所述感温元件的理论熔点；感温元件加热预设时长之后进行冷却，检测所述感温元件是否发生熔化；如果未发生熔化，则将初始...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱国龙，赵博，易卉，马越岗，
申请(专利权)人：北京振兴计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：