[发明专利]一种温度传感器热响应时间测量装置及方法

权利要求书

1.一种温度传感器热响应时间测量装置，其特征在于：包括恒温恒速水槽(1)、支撑架(2)、机械臂(3)、记录仪(4)、控温仪(17)、热电阻温度计(18)和电压稳压源(43)，所述支撑架(2)套装在所述恒温恒速水槽(1)的上方，所述恒温恒速水槽(1)的内侧贴合连接有筒体(12)，所述筒体(12)的底部中心位置处通过转轴连接有旋转叶片(14)，其中所述旋转叶片(14)的一端贯穿恒温恒速水槽(1)的底部连接有第一齿轮(15)，所述筒体(12)的内壁一侧设置有热电阻温度计(18)，且所述恒温恒速水槽(1)的底部设置有第一电动机(16)，其中所述第一电动机(16)的输出端与第一齿轮(15)啮合连接，所述筒体(12)的外侧均匀环绕有加热线圈(11)，其中所述加热线圈(11)与筒体(12)紧密贴合，所述加热线圈(11)和热电阻温度计(18)均与控温仪(17)电性连接；

所述支撑架(2)上安装设置有滚珠丝杠(22)，所述滚珠丝杠(22)的一端与支撑架(2)通过转轴连接，且所述滚珠丝杠(22)的另一端贯穿支撑架(2)的一侧连接有手轮(23)，所述机械臂(3)对应滚珠丝杠(22)的连接处设置有滚珠螺母座(21)，所述机械臂(3)的顶端连接有第二电动机(31)，所述第二电动机(31)的输出端设置有第二齿轮(32)，所述第二齿轮(32)的外侧设置有同步带(33)，且所述机械臂(3)的底端安装有同步座(34)，其中所述同步座(34)和第二电动机(31)通过第二齿轮(32)和同步带(33)缠绕连接，所述同步座(34)上安装有温度传感器(5)，其中所述温度传感器(5)通过引出线与记录仪(4)上的采集通道(45)电性连接；所述记录仪(4)上的触发通道(44)连接有第一导线(41)和第二导线(42)，且所述第一导线(41)的另一端浸没在筒体(12)的内侧，所述温度传感器(5)的测量端通过第二导线(42)与记录仪(4)上的触发通道(44)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种温度传感器热响应时间测量装置，其特征在于：所述第一导线(41)上串联有电压稳压源(43)。

3.根据权利要求1所述的一种温度传感器热响应时间测量装置，其特征在于：所述筒体(12)的顶端开口位置处设置有内折边(19)。

4.根据权利要求1所述的一种温度传感器热响应时间测量装置，其特征在于：所述加热线圈(11)的外侧填充有保温层(13)，其中所述保温层(13)为耐高温的岩棉材质。

5.根据权利要求1所述的一种温度传感器热响应时间测量装置的测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

稳定数值：开启恒温恒速水槽(1)，待水温和流速稳定在设定值；

记录初始数值：用记录仪(4)测量温度传感器(5)在室温下的稳态温度，作为温度阶跃的初始温度；

记录终止数值：用记录仪(4)测量温度传感器(5)在水中固定位置的稳态温度，作为温度阶跃的终止温度；

提升温度传感器(5)：将温度传感器(5)从水中提出，并恢复到室温；

记录数值变化：设定机械臂(3)运动速度，将温度传感器(5)浸没到水中的固定位置，用记录仪(4)采集温度随时间的变化。

6.根据权利要求5所述的一种温度传感器热响应时间测量装置的测量方法，其特征在于：热响应时间测量的具体步骤中，所述温度传感器(5)与水面接触时，第一导线(41)和第二导线(42)连通，形成电平脉冲信号触发记录仪(4)测量温度传感器(5)的温度随时间的变化，此时即为热响应时间的初始时刻。

7.根据权利要求5所述的一种温度传感器热响应时间测量装置的测量方法，其特征在于：所述温度传感器(5)的输出温度等于温度阶跃量的某规定百分数的时刻通过数据拟合计算得出，作为热响应时间的终止时刻，初始时刻与终止时刻的时间间隔即为所述温度传感器(5)的热响应时间。