[发明专利]柱形腔体内发热件表面温度的检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种适用于柱形腔体内发热件表面温度的检测装置及方法，该装置包括：一个或多个热电偶，用于在负载时测量被加热物体的表面温度；一个或多个非接触式测温传感器，用于在空载时测量发热件在加热时的表面温度；一个或多个处理器，用于根据热电偶和非接触式测温传感器的检测值，测算出发热件的表面温度。本发明在不同的工况下采用了不同的检测手段，采用了红外测温传感器、热电偶及机器学习技术相结合的测量方式，能够实现发热件在空载及负载两种条件下的表面温度检测。

技术领域

本发明涉及一种柱形腔体内发热件表面温度的检测装置及方法，属于加热件温度检测技术领域。

背景技术

温度是工业生产生活领域最常见也是最重要的指标，它影响着各种设备的使用限度。自然界中几乎所有的物理化学反应过程都与温度紧密相关，因此温度是工农业生产、科学实验以及日常生活中需要普遍进行测量和控制的一个重要物理量。温度只能通过物体随温度变化的某种特性来间接测量，温度测量主要分为接触式和非接触式两大类，将传感器置于与物体相同的热平衡状态中，使传感器与物体保持同一温度的测温法，即为接触式测温；非接触式测温则是通过热辐射原理来测量。

在某些小型加热设备中，小面积发热件(例如电子烟的发热件)的表面温度是设备需要进行测量并控制的物理量，而加热过程中需要对被加热物体进行固定，一般情况下被加热物体置于腔体内，发热件位于腔体底部或者嵌入在基底材料上插入被加热物体内部，在发热件空载加热情况下，由于腔体空间狭小，利用热电偶对发热件的表面温度进行检测，需将热电偶置于发热件上，动作比较复杂；当发热件负载加热时，由于被加热物体的出现，无法对发热件进行接触式或者非接触式温度检测。

发明内容

本发明的目的在于改善现有技术中所存在的上述缺陷，提供了一种柱形腔体内发热件表面温度的检测装置及方法，可以同时实现负载和空载情况下发热件的表面温度检测。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种适用于柱形腔体内发热件表面温度的检测装置，包括：

一个或多个热电偶，用于在负载时测量被加热物体的表面温度；

一个或多个非接触式测温传感器，用于在空载时测量发热件在加热时的表面温度；

一个或多个处理器，用于根据热电偶和非接触式测温传感器的检测值，测算出发热件的表面温度。

上述方案中，在空载情况下，通过非接触式测温传感器，利用热辐射原理可以直接检测得到发热件的表面温度；在负载情况下，通过热电偶测被加热物体的表面温度来间接得到发热件的表面温度。该方案不仅可以避免空载时热电偶检测的实施难度，还可以解决负载时无法测量发热件的表面温度的问题。

在进一步优化的方案中，上述检测装置还包括与处理器连接的显示器，用于显示检测出的发热件的表面温度。通过设置显示器，可以直观显示检测结果，便于查看。

在进一步优化的方案中，当所述热电偶和/或所述非接触式测温传感器为多个时，多个所述热电偶和/或所述非接触式测温传感器分别安装于所述柱形腔体内的不同位置。通过设置多个热电偶和/或非接触式测温传感器，以及分别分布在不同的位置，可以提高检测结果的准确性。

另一方面，本发明实施例提供了一种应用上述检测装置检测柱形腔体内发热件表面温度的方法，包括以下步骤：

在发热件处于为空载状态时，启动非接触式测温传感器采集发热件在加热时的表面温度，采集所得温度即为检测到的发热件的表面温度；

在发热件处于为负载状态时，启动热电偶采集被加热物体的表面温度，再根据被加热物体的表面温度计算得到发热件的表面温度。