[实用新型]一种中高温温度阶跃初始时刻测量系统

说明书

本实用新型公开了一种中高温温度阶跃初始时刻测量系统，包括恒温环境、温度传感器驱动机构、记录仪、温度传感器、第一导线、第二导线、低电压稳压源、水槽和导电棒，所述第一导线上串联安装低电压稳压源，所述第一导线的一端浸没到水槽中，所述第二导线的一端与导电棒连接，所述第一导线的另一端和第二导线的另一端共同连接到记录仪上的第一通道上，所述温度传感器通过导线与记录仪上的第二通道连接；本实用新型在温度传感器动态响应校准领域，当由恒温油槽或恒温炉产生中高温阶跃温度环境时，本实用新型基于简单有效的电参数法，能够准确地测量温度阶跃的初始时刻。

技术领域

本实用新型属于温度传感器动态响应校准技术领域，具体涉及一种中高温温度阶跃初始时刻测量系统。

背景技术

接触式温度传感器在测量温度变化较快的流体温度时，一般不能立刻反应被测温度，需要一定的时间才能达到热平衡状态。只有当温度传感器与被测流体达到热平衡时，传感器反应的温度值才是被测流体的温度。传感器的动态响应特性是指温度传感器的温度与被测介质温度增量之间的关系。在实际校准中，常用热响应时间来描述温度传感器对阶跃温度的响应。热响应时间是指流体温度出现阶跃变化时，温度传感器的输出温度变化到相当于该流体温度阶跃量的某个规定百分数时所需要的时间，达到阶跃温度量的63.2％所需要的时间称为时间常数。

温度传感器动态响应校准，即传感器热响应时间校准过程主要包括：产生稳定的校准工况(稳定的速度场、温度场)；使温度传感器接受温度阶跃激励；由测试系统采集被校传感器对阶跃的响应信号，计算出热响应时间。通常温度阶跃的产生方法是，将温度传感器在稳定的初始温度下，以快速的机械运动将其插入设定温度的测量环境条件中，并将被校准温度传感器温度开始升高的时刻作为温度阶跃的初始时刻。然而，这种定义忽略了温度阶跃产生过程对温度传感器传热的影响。

恒温恒速水槽只能产生100℃以下的温度环境，且当水温高于80℃时，在加热区域存在局部沸腾，产生的气泡增大了热响应时间的测量误差。当所需的温度阶跃较大时，可采用恒温油槽或恒温炉产生阶跃温度环境。但温度阶跃的初始时刻难以用简单有效的电参数法进行测量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种中高温温度阶跃初始时刻测量系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种中高温温度阶跃初始时刻测量系统，包括恒温环境、温度传感器驱动机构、记录仪、温度传感器、第一导线、第二导线、低电压稳压源、水槽和导电棒，所述第一导线上串联安装低电压稳压源，所述第一导线的一端浸没到水槽中，所述第二导线的一端与导电棒连接，所述第一导线的另一端和第二导线的另一端共同连接到记录仪上的第一通道上，所述温度传感器通过导线与记录仪上的第二通道连接。

优选的，所述温度传感器驱动机构安装在滚珠螺母座上，滚珠螺母座套装在滚珠丝杠上，滚珠丝杠横向安装在支撑架上，滚珠丝杠的一端安装有手轮，所述温度传感器驱动机构由电动机、齿轮、同步带和同步座组成，电动机的动力输出轴与齿轮连接，齿轮与同步带啮合，同步座固定在同步带上，所述温度传感器安装在同步座的一侧，同步座的另一侧设置有导电棒，所述水槽设置于导电棒的下方，所述恒温环境设置为恒温油槽，恒温油槽设置于温度传感器的下方。

优选的，所述温度传感器驱动机构由冲击气缸、气源、连杆、细线和定滑轮组成，所述温度传感器固定在冲击气缸的活塞杆上，气源与冲击气缸连接，连杆固定在活塞杆上，连杆的底部连接有细线，细线穿过定滑轮与导电棒连接，所述恒温环境设置为恒温炉，恒温炉设置于温度传感器的一侧。

优选的，所述低电压稳压源的电压为5V。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：在温度传感器动态响应校准领域，当由恒温油槽或恒温炉产生中高温阶跃温度环境时，本实用新型基于简单有效的电参数法，能够准确地测量温度阶跃的初始时刻。

附图说明