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热电偶自动检定系统的研究及动态校正-安徽天康集团

温度是热处理的一个重要参数,在常用的几种感温元件中,热电偶应用最广,数量最大。随着产品工艺要求的提高,感温元件的质量也需相应地提高。因 此,对热电偶检定系统性能提出了越来越高的要求,也大大增加了计量人员的工作强度。基于这种需求,热电偶自动检定系统也就应运而生,出现了各种品牌的检定 系统。但是这些系统的使用情况都不是很理想,主要表现在两个方面:一是炉温调节、控制不甚理想;二是自动化程度不高,人为因素较多。

市场上现有的检定系统 大多是考虑从控温仪表方面加以改进,以期提高系统的性能。当然从硬件角度提高控温仪的精度也能提高系统性能。但是这样不仅大大增加了系统的开发费用,而且 有些设备的性能指标是很难提高的。也有考虑采用各种控制算法(如:遗传算法、模糊算法、神经网络、AT参数自整定)对炉温进行调节的,但这些算法不易实 现,且控制效果还有待进一步证明。针对现有热电偶检定系统的现状和不足,提出了基于组态王的热电偶自动检定系统。

该系统主要由检定炉、传感器、多路切换开关、高精度数字仪表、晶闸管调功器、D/A转换器、运算放大电路和微机控制系统组成。   考虑到热电偶接点受到的热交换,对压缩机基本级试验用热电偶,为了保证其测量精度,除了从其结构及偶丝的选取等方面采取措施外,在使用前均应进 行热电偶静态校正,对于气流速度大于一定值时,还要进行热电偶的动态校正。目的是考虑热电偶周围附面层中存在着动能转换为热能的变换过程,确定热电偶的总 温恢复系数。安徽天康集团

根据有关公式计算,当0<气流速度<30 m/s,假定温升ΔT=30℃,热电偶的温度恢复系数γ=90%,若不进行动态校正,则其温度测量的相对误差为0.14%;当30<气流速度& lt;60 m/s,假定温升ΔT=30℃,热电偶的温度恢复系数γ=90%,若不进行动态校正,则其温度测量的相对误差为0.59%。由此可见,当气流速度> 60 m/s时,对所使用的热电偶必须进行动态校正,以便求得气流的真实总温。

热电偶的总温恢复系数随着气流马赫数的变化而变化。通常要求热电偶的总温恢复系数高而稳定,对气流角的不灵敏度大,所以最好选用具有 屏蔽罩的热电偶。所用热电偶应预先在校正风洞上进行动态校正,并且被校热电偶应在用于基本级测量的马赫数下进行校正,以保证模型级的测量精度。