一种复杂传热场景热学传感器时间常数测量装置制造方法及图纸

本技术涉及一种复杂传热场景热学传感器时间常数测量装置，属于传感器测温技术领域。该装置包括恒温热板、检定室、数据采集模块和计算机。其中恒温热板置于检定室下方，用于向检定室提供持续稳定的辐射热流；检定室的底部开有透光窗，顶部与侧面开有小孔，热学传感器可通过小孔进入检定室中进行时间常数测量；热学传感器与数据采集模块输入端连接，数据采集模块输出端与计算机连接，向计算机中传输测量数据。本技术可实现多种传热方式叠加的环境，适用于各种热学传感器的时间常数测试。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于传感器测温，涉及一种复杂传热场景热学传感器时间常数测量装置。

技术介绍

1、热量传递通常通过传导、对流和辐射三种形式进行。热学(温度、热流)传感器是测量热量传递的关键元件，广泛应用于钢铁冶金、航空航天、能源环保等各个领域。在采用热学传感器测温时，由于传感器敏感单元本身具有一定热惯性，不能立即测出当前实际温度，而是需要一定的响应时间，时间常数常被用于作为传感器响应时间的评价指标，它直接反映出其对温度捕捉的灵敏度。对于瞬态高温测量或环境温度波动较快的场景，时间常数是决定测温准确性的重要指标，其不但与传感器本身的材料、构造有关，而且还与被测环境、换热方式有关。中北大学赵学敏等人对同一热电偶分别进了水浴法和火焰法的对比测试，测试结果分别为9.7ms和847ms。这两种条件下时间常数相差近两个数量级，说明不同传热条件下温度电阻时间常数有极大差异。因此，对于不同的换热环境，要想得到在该环境下的热电偶动态特性，就要在与该环境相同或近似的校准环境中进行动态校准。而目前对于不同的换热环境，有多种校准方法如恒温油槽、热风洞、激光加热等。但这些方法通常只能针对单一传热过程进行动态校准，难以同时应对多种传热方式叠加的复杂传热环境。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术的目的在于提供一种复杂传热场景热学传感器时间常数测量装置，实现多种传热场景下热学传感器的时间常数测量。

2、为达到上述目的，本技术提供如下技术方案：

3、一种复杂传热场景热学传感器时间常数测量装置，该装置包括恒温热板、检定室、数据采集模块。其中恒温热板置于检定室下方，用于向检定室提供持续稳定的幅射热流；检定室的底部开有透光窗，顶部或侧面开有小孔，热学传感器可通过小孔进入检定室中进行时间常数测量；数据采集模块与热学传感器连接，用于采集热学传感器的温升曲线。

4、可选地，该装置还包括绝热板，绝热板置于恒温热板和检定室之间，用于支撑所述检定室。绝热板的支撑高度可根据需要随时调整。

5、可选地，该装置还包括进给装置，进给装置通过检定室上的小孔将热学传感器送入或取出检定室的温度场中，并且进给装置可以在抽拉过程中的任意位置固定。该进给装置既可通过步进电机控制动作，也可人工手动操作

6、可选地，透光窗设有能够抽拉的遮光板，用于控制所述恒温热板进入检定室的幅射热流。该遮光板可以左右抽拉，并可以随时固定在抽拉过程中的任意位置。当遮光板完全遮蔽时，热学传感器热结点仅通过空气对流储热；当遮光板打开时，热学传感器热结点通过空气对流和恒温热板辐射储热。

7、可选地，在检定室表面或内部还设有热电偶，用于监控检定室表面或内部的温度。

8、本技术的有益效果在于：本技术有效解决了现有时间常数测试装置无法适用于复杂换热环境的问题，适用于多种传热方式叠加的复杂传热环境，适用于各种热学传感器的时间常数测试，尤其适用于在辐射换热和对流换热相叠加环境下的各种热学传感器的时间常数测试，且装置操作简便，测量结果可靠。

9、本技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本技术的实践中得到教导。本技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复杂传热场景热学传感器时间常数测量装置，其特征在于：该装置包括恒温热板(1)、检定室(5)和数据采集模块(8)；所述恒温热板(1)置于所述检定室(5)下方；所述检定室(5)的底部开有透光窗(3)，顶部或侧面开有小孔(4)，热学传感器(7)通过所述小孔(4)进入所述检定室(5)中；所述数据采集模块(8)与所述热学传感器(7)连接，用于采集热学传感器的温升曲线。

2.根据权利要求1所述的时间常数测量装置，其特征在于：该装置还包括绝热板(2)，绝热板(2)置于所述恒温热板(1)和检定室(5)之间，用于支撑所述检定室(5)。

3.根据权利要求1所述的时间常数测量装置，其特征在于：该装置还包括进给装置(6)，用于将所述热学传感器(7)送入或取出检定室(5)中。

4.根据权利要求1所述的时间常数测量装置，其特征在于：所述透光窗(3)设有能够抽拉的遮光板，用于控制所述恒温热板(1)进入检定室(5)的幅射热流。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的时间常数测量装置，其特征在于：在检定室(5)表面或内部设有热电偶，用于监控所述检定室(5)表面或内部的温度。

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【技术特征摘要】

1.一种复杂传热场景热学传感器时间常数测量装置，其特征在于：该装置包括恒温热板(1)、检定室(5)和数据采集模块(8)；所述恒温热板(1)置于所述检定室(5)下方；所述检定室(5)的底部开有透光窗(3)，顶部或侧面开有小孔(4)，热学传感器(7)通过所述小孔(4)进入所述检定室(5)中；所述数据采集模块(8)与所述热学传感器(7)连接，用于采集热学传感器的温升曲线。

2.根据权利要求1所述的时间常数测量装置，其特征在于：该装置还包括绝热板(2)，绝热板(2)置于所述恒温热板(1)和检定室...

【专利技术属性】
技术研发人员：段青松，杨玉，邓惠丹，冯科，漆锐，谭庆，陈南菲，张建波，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：