[实用新型]用于接触式高温气体温度传感器的校准装置

说明书

技术领域

本实用新型属于接触式气体介质温度测量技术领域，具体涉及一 种用于接触式高温气体温度传感器的校准。

背景技术

按照测温时是否与被测对象接触来区分，温度传感器可分为接触 式和非接触式两大类，前者包括热电偶、热电阻、水银温度计等；后 者主要是各种辐射测温仪。对于温度传感器的校准，接触式高温气体 温度传感器一般使用恒温槽和干体式检定炉；非接触式的辐射测温仪 则使用黑体炉进行校准。

目前已知的接触式高温气体温度传感器校准设备中，能够提供的 最高校准温度为1600℃。在常规接触式高温气体温度传感器中，热电 偶的测温上限较高(一种钨铼热电偶的测温上限可达2300℃)，而对 热电偶进行校准时，并不需要在其量程高限设置校准温度点进行校 准，常规做法是：在易于实现的温度范围内设置温度点(如1000℃、 1200℃、1600℃等)进行校准，更高温度点下热电偶的校准则可根据 已测较低温度点输出和热电偶自身特性外推来进行。

而对于某些特种接触式高温气体温度传感器(如基于黑体辐射测 温原理、测温上限高于2500℃的高温蓝宝石光纤温度传感器)，由于 现有校准设备工作温度上限的限制和传感器在高温温区输出特性难 以外推等原因，无法使用现有的校准设备进行高温温区的校准。

对于这类高温气体温度传感器而言，在高温温区校准需要的条件 包括：温度可调的高温温度环境、高温温度测量标准源、对传感器的 热防护和抗氧化保护等。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于接触式高温气体温度传感器 的校准装置，在高温温区对接触式高温气体温度传感器进行校准。

本实用新型采用的技术方案是：一种用于接触式高温气体温度传 感器的校准装置，其特征是包括一个密闭腔体，在密闭腔体外设有等 离子热源的外部分、数据采集处理系统和真空与充气系统，在密闭腔 体内设有等离子热源的内部分、比色式温度标准源、热源位移机构、 水冷式热防护系统和传感器安装工装；被校准的传感器固定在传感器 安装工装上；等离子热源的外部分通过电缆、塑胶管道与等离子热源 内部分相连，为热源内部分提供等离子热源所需的电源和惰性气体气 源；热源位移机构与等离子热源的内部分相连；数据采集处理系统通 过线缆与比色式温度标准源、被测传感器相连，为两者提供电源，并 采集与处理两者的测量信号；真空与充气系统通过管道与密闭腔体相 连，校准前通过循环抽真空与充保护性气体的方式制造密闭腔体内的 低氧环境；水冷式热防护系统通过水冷却管与比色式温度标准源的水 冷套和传感器安装工装水冷套相连，校准时以水冷的方式为比色式温 度标准源和被校准传感器中不耐高温的部分提供热防护。

本实用新型的优点：

本实用新型提出的校准装置中：使用高温等离子热源直接加热传 感器敏感元件的方法，提供校准温度环境，其加热效率高、温度上限 高；采用比色式测温仪作为温度标准源，对传感器敏感元件进行非接 触式温度测量以提供温度标准，对被校传感器测温结果没有扰动影 响；采用热源位移机构调整校准温度，从而具备了常规校准系统不具 备的高温温区(1600℃以上)校准能力；水冷式热防护系统能对高温 环境下的传感器非耐温部位和温度标准源进行热防护，以避免其受到 损害；采用密闭腔体提供校准试验环境，热源、被校传感器、温度标 准源、位移机构均安装于密闭腔体内，校准前可通过抽真空和灌充保 护性气体的方式提供低氧环境，热源系统在校准过程中也不会对敏感 元件产生氧化损害。

附图说明

图1是接触式高温气体温度传感器校准装置的结构图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型用于接触式高温气体温度传感器的校准 装置，包括以下组成部分：一个等离子热源、一个热源位移机构、一 个辐射式温度标准源、一个热防护系统和一个密闭的环境。

一个等离子热源，能够直接对高温温度传感器的敏感元件进行加 热使之达到所需温度，并且在工作过程中既不需要含氧成分物质参 与、又不生成含氧成分，等离子热源包括等离子热源的外部分和等离 子热源的内部分，采用等离子喷枪提供高温热源；

一个热源位移机构，能够在加热过程中调整热源与传感器敏感元 件的距离，从而改变校准温度；