【技术实现步骤摘要】
本公开涉及一种以工业规模大规模制造温度传感器的方法，特别地作为以工业规模批量制造热能计的方法的一部分。特别地，本公开涉及一种根据2008年10月14日的第二版丹麦标准ds/en607512大规模制造金属包套的工业铂电阻温度计(prt)和铂温度传感器的方法。
技术介绍
1、热能计通常由公用事业提供商安装在区域加热/冷却系统的消费者站点处，以确定用于对相应消费者站点计费的热能消耗。取决于热能是作为加热能量提供还是作为冷却能量提供，它们可以用作热量计或冷却计。热能通常由流经管道流到消耗元件(例如，换热器)的加热或冷却流体提供。通常，流体将区域加热/冷却系统的入口管道中的热能输送到消耗元件，并在区域加热/冷却系统的出口管道中返回更少/更多的热能。
2、为了确定在特定时间段内消耗的热能，热能计需要在所述消耗时间段内连续地或有规律地测量流体流量、消耗元件上游的温度和消耗元件下游的温度。可以应用以下公式：
3、
4、其中，q是在时间段τ内消耗的能量，a是测量流体速度v的管道横截面，ρ是流体密度，cw是流体的比热容，tf是入口管道中的流体温度，并且tr是出口管道中的流体温度。流体流量可以由表示。所消耗的能量q可以是用于供应加热能量的正值和用于供应冷却能量的负值。
5、因此，热能计通常包括以下组件：流量传感器、计算器和一对两个温度传感器。温度传感器中的一个可以安装在入口管道处，而温度传感器中的另一个可以安装在出口管道处。应该注意，现代热能计优选地是电池供电的，并且配备有信号发射器，用于出于计费目的而
6、如专利文献ep2994724b1中所解释的，用于计费目的消耗计服从于监管要求。这样的监管要求可以是对测量的精度和可靠性的要求。监管要求规定在基于测量到的热能消耗量对客户进行计费之前，根据国家或国际规章对热能计进行单独测试、验证和认证。
7、因此，在热能计中使用的温度传感器必须满足高质量标准。例如，在2022年9月13日发布的丹麦标准ds/en 1434-1：2022要求对每一个制造的温度传感器进行某些常规生产测试，并且只对每一个特定设计和温度传感器类型范围的样本进行某些类型测试。生产测试是生产线的一部分，而类型测试是在实验室条件下对样本进行的。
8、本专利技术的目的是提供一种以工业规模大规模制造温度传感器的方法，其中，该方法允许验证每一个制造的温度传感器的其它质量标准。
技术实现思路
1、根据本专利技术的第一方面，提供了一种大规模制造温度传感器的方法，其中，该方法包括以下步骤：
2、-组装或接收所述温度传感器，其中，单个标识符与温度传感器中的每一个温度传感器相关联；
3、-将所述温度传感器浸入到具有预定参考温度的至少一个恒温槽中；
4、-在浸入到所述至少一个恒温槽中的至少一个恒温槽期间，记录每一个温度传感器的一组测量值；
5、-基于针对温度传感器中的每一个温度传感器的一组测量值，确定单个响应时间值；以及
6、-记录与单个标识符相关联的所确定的单个响应时间值。
7、温度传感器可以作为所公开的大规模制造温度传感器的方法的一部分进行组装。可替代地，组装过程可以由一个或多个供应商外包和执行。在这种情况下，温度传感器在完全组装的状态下从供应商接收。例如，单个标识符可以是序列号、条形码、rfid标签和/或类似的标识符。温度传感器可以是模拟温度传感器，例如电阻温度检测器(rtd)，或者数字温度传感器。在温度传感器是数字温度传感器的情况下，另一选项可以是将标识符作为数字信息存储在每一个温度传感器的存储器中。在任何情况下，单个标识符可以例如作为可读物理标签或传感器电缆上的激光打印添加到温度传感器。作为组装过程的一部分，单个标识符可以添加到每一个温度传感器。可替代地，温度传感器可以在已经配备有单个标识符的完全组装状态下从供应商接收。应该注意，“大规模制造”在本文中应该意味着以每年至少30，000个物品的峰值制造速率进行物品的系列生产。
8、不管温度传感器是在同一生产线上组装还是在完全组装状态下从供应商或另一生产线接收，作为生产线中的生产测试的一部分，对每一个组装或接收的温度传感器执行后续步骤。这与，例如，出于相关部门的类型批准的目的而仅在实验室条件下对温度传感器的样本执行以确定温度传感器的类型的标称响应时间的纯粹类型测试形成对比。
9、因此，每一个组装或接收的温度传感器浸入到具有预定参考温度的至少一个恒温槽中。并且对于那些温度传感器中的每一个温度传感器，在浸入到所述至少一个恒温槽中的至少一个恒温槽中期间，记录一组测量值。优选地，存在具有不同预定参考温度的一行两个或更多个恒温槽，并且在将各个温度传感器连续浸入到所述两个或更多个恒温槽期间，记录不同组的测量值。一旦记录了所述一组或多组测量值，就基于所述一组或多组测量值为每一个温度传感器确定单个响应时间值。例如，单个响应时间值可以被定义为单个温度传感器以指定百分比响应温度的阶跃变化(step change)所花费的时间，例如t0.9、t0.5或t0.1分别给出响应阶跃(step)的90％、50％或10％的时间。为了简单起见，给出响应阶跃的50％所需的时间的t0.5在下面被用于描述响应时间值。本领域技术人员应该理解，响应时间值的任何其它定义也是适用的。
10、在温度传感器包括电阻温度检测器(rtd)的情况下，测量值可以是指示当前测量温度的模拟或数字温度值和/或模拟或数字电阻值。例如，温度传感器可以包括铂电阻温度计(prt)形式的rtd，例如pt100、pt500或pt1000元件，其中，prt的电阻与测量到的温度成比例。例如，pt500元件在0℃下具有500欧姆的标称电阻。万用表或伏特-欧姆-毫安表(vom)可以用于通过测量温度传感器的rtd的电阻来确定测量值。在数字温度传感器的情况下，串行通信可以用于读取数字测量值。
11、随后，与单个标识符相关联地记录所确定的单个响应时间值。例如，单个响应时间值可以添加到单个标识符，例如通过打印在物理标签或电缆上。在温度传感器是数字温度传感器的情况下，另一选项可以是将所确定的单个响应时间值作为数字信息存储在每一个温度传感器的存储器中。优选地，所确定的单个响应时间值与单个标识符相关联地存储在数据库中。
12、使所确定的单个响应时间值作为每一个温度传感器的质量信息容易地可用，这开启了用于改进生产质量的若干选项。例如，可以挑选出太慢的温度传感器。例如，如果rtd传感器元件在组装过程期间没有正确地插入包套内的导热膏中，则温度传感器可能过慢。可替代地或额外地，可以挑选出过快的温度传感器。例如，如果在组装过程期间使用了错误的导热膏，则温度传感器可能过快。利用所确定的单个响应时间值的另一选项是将相似的温度传感器更好地“配对”，以将它们分组成对(pair)或三件组(trio)作为用于热能计的匹配设备。期望使用具有类似响应时本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大规模制造温度传感器(11a、11b)的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，记录所述一组测量值包括以采样率1/Δt采样每一个温度传感器(11a、11b)的n≥5个样本测量，其中，1ms≤Δt≤3s。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述采样率1/Δt在n个样本测量之间连续地或者至少一次逐步地改变，优选地减小。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，确定所述单个响应时间值(T0.5)包括随着时间推移将模型曲线的一个或多个参数拟合到所述一组测量值，其中，所述单个响应时间值(T0.5)是从一个或多个拟合参数中推导出的。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述模型曲线是指数函数或指数函数的和。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，记录与所述单个标识符(21)相关联的所确定的单个响应时间值(T0.5)包括将与所述单个标识符(21)相关联的所确定的单个响应时间值(T0.5)存储在数据库中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，每次以m≥2个温度传感器(11a
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述温度传感器(11a、11b)被浸入到具有不同预定参考温度的至少两个恒温槽(45a-45f)中，其中，确定温度传感器(11a、11b)的单个响应时间值(T0.5)包括对第一单个响应时间和第二单个响应时间进行加权或未加权平均，其中，基于当所述温度传感器(11a、11b)被浸入到所述恒温槽(45a-45f)中的第一个恒温槽中时记录的第一组测量值来确定所述第一单个响应时间，并且其中，基于当所述温度传感器(11a、11b)被浸入到所述恒温槽(45a-45f)中的第二个恒温槽中时记录的第二组测量值来确定所述第二单个响应时间。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，组装所述温度传感器(11a、11b)包括将电缆(15a、15b)连接到温度感测元件(27)并且将所述温度感测元件(27)插入到热传导包套(23)中，其中，所述温度感测元件(27)被淹没在所述包套(23)内的热传导材料(25)中。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在确定所述单个响应时间值(T0.5)之前，丢弃所述一组测量值中的一个或多个测量值。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，记录所述一组测量值包括对测量值进行采样，直到所述测量值稳定在指示当前恒温槽(45a-45f)的参考温度的值处或附近为止。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括如果所述测量值稳定在指示当前恒温槽(45a-45f)的预定参考温度的值附近，则验证质量测试。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括如果所述温度传感器(11a、11b)中的每一个温度传感器的单个响应时间值(T0.5)高于预定最大响应时间，例如2.5秒，则质量测试失败，和/或，还包括如果所述温度传感器中的每一个温度传感器的单个响应时间值低于预定最小响应时间，例如0.5秒，则质量测试失败。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括将所述温度传感器(11a、11b)分类为两个温度传感器的匹配对或三个温度传感器(11a、11b)的匹配三件组，其中，匹配对的两个温度传感器(11a、11b)的测量值或匹配三件组的三个温度传感器(11a、11b)的测量值已经稳定，和/或其中，匹配对的两个温度传感器(11a、11b)的单个响应时间值(T0.5)或匹配三件组的三个温度传感器(11a、11b)的单个响应时间值(T0.5)在相同的响应时间值附近的预定限制内。
15.一种两个温度传感器(11a、11b)的匹配对或三个温度传感器(11a、11b)的匹配三件组，其中，所述匹配对的两个温度传感器(11a、11b)或所述匹配三件组的三个温度传感器(11a、11b)被验证为提供稳定的测量值，并且被验证为具有在响应时间值的预定范围内的单独确定的响应时间值(T0.5)。
16.一种热能计(1)，包括：
17.一种用于热能计(1)的两个温度传感器(11a、11b)的匹配对或三个温度传感器(11a、11b)的匹配三件组的用途，其中，所述匹配对的两个温度传感器(11a、11b)或所述匹配三件组的三个温度传感器(11a、11b)被验证为提供稳定的测量值，并且被验证为具有在响应时间值的预定范围内的单独确定的响应时间值(T0.5)。
...【技术特征摘要】
1.一种大规模制造温度传感器(11a、11b)的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，记录所述一组测量值包括以采样率1/δt采样每一个温度传感器(11a、11b)的n≥5个样本测量，其中，1ms≤δt≤3s。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述采样率1/δt在n个样本测量之间连续地或者至少一次逐步地改变，优选地减小。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，确定所述单个响应时间值(t0.5)包括随着时间推移将模型曲线的一个或多个参数拟合到所述一组测量值，其中，所述单个响应时间值(t0.5)是从一个或多个拟合参数中推导出的。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述模型曲线是指数函数或指数函数的和。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，记录与所述单个标识符(21)相关联的所确定的单个响应时间值(t0.5)包括将与所述单个标识符(21)相关联的所确定的单个响应时间值(t0.5)存储在数据库中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，每次以m≥2个温度传感器(11a、11b)的组将所述温度传感器(11a、11b)浸入到所述至少一个恒温槽(45a-45f)中。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述温度传感器(11a、11b)被浸入到具有不同预定参考温度的至少两个恒温槽(45a-45f)中，其中，确定温度传感器(11a、11b)的单个响应时间值(t0.5)包括对第一单个响应时间和第二单个响应时间进行加权或未加权平均，其中，基于当所述温度传感器(11a、11b)被浸入到所述恒温槽(45a-45f)中的第一个恒温槽中时记录的第一组测量值来确定所述第一单个响应时间，并且其中，基于当所述温度传感器(11a、11b)被浸入到所述恒温槽(45a-45f)中的第二个恒温槽中时记录的第二组测量值来确定所述第二单个响应时间。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，组装所述温度传感器(11a、11b)包括将电缆(15a、15b)连接到温度感测元件(27)并且将所述温度感测元件(27)插入到热传导包套(23)中，其中，所述温度感测元件(27)被淹没在所述包套(23)内的热传导材料(25)中。
...【专利技术属性】
技术研发人员：L·S·哈博，M·W·海特尔，
申请(专利权)人：卡姆鲁普股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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