[发明专利]热电偶丝热电势的自动检测系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明属于微电压测量领域，特别涉及一种热电偶丝热电势的自动检测系统及检测方法。

背景技术

热电偶丝是一种工业用测温材料，它利用塞贝克原理将温度信号转换成电信号而达到测温的目的，所以热电偶丝的电势性能是判断其质量优劣的重要指标。热电偶是由正、负两极不同的热电偶材料组成，在相关国标及行业标准中对正、负两极的热电势性能的均匀性和定点（如锌点、铝点、铜点）电势都有明确的公差要求，而且对测试方法也有明确的规定。

工业用热电偶丝生产中通常每卷丝达几百米甚至上千米，传统的热电偶丝热电势检测是取约1米长样品退火后与标样作对比检测。这种检测方法是一种破坏性的检测方法，这种方法不能用于生产中的要求对热电偶丝的全部检测。目前，国标中规定对热电偶丝热电势均匀性检测采用抽样检测：头、尾分别连续取三段约1米长热电偶丝测试其电势值，测试的平均值作为判断整卷丝的电势平均值，测试电势最大值与最小值的差作为判断整卷丝的不均匀性。由于这种方法不能对整卷丝材进行均匀性检测，国标规定的测试方法具有一定局限性，它的前提是整卷丝的热电势均匀性波动不大。而事实上,合金材料由于熔炼带来的成分不均匀以及偏析及加工工艺差异难以避免热电偶丝的热电势在头、中、尾产生较大波动。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种热电偶丝热电势的自动检测系统，该系统由放线、退火、自动测试、计数器、收线等装置组成一套热电偶丝材的连续测试设备，在国内率先实现了热电偶丝电势均匀性检测的无损性、连续性和自动化。

热电偶丝热电势的自动检测系统，包括放线装置、预处理装置、测试单元、计米器、复绕装置、控制系统、信号采集系统、设置有热电势测试分析系统的计算机，其中放线装置、预处理装置、测试单元、计米器、复绕装置通过被检测热电偶丝动态连接，控制系统通过导线分别与测试单元、计米器、复绕装置连接，信号采集系统通过导线分布与测试单元、计算机连接；

所述信号采集系统控制并显示出采集信号，信号采集系统由数字万用表和开关组成，被检定热偶丝和标准偶丝通过导线与开关相连，开关再通过导线与数字万用表相连；

设置有热电势测试分析系统的计算机将每次采集的电势信号记录自动生成热电势曲线。

所述预处理装置由加热炉和温控仪组成，温控仪通过热电偶与加热炉的炉管连通。

所述测试单元包括管式加热炉、控温热电偶、接线块、标准热电偶丝，管式加热炉的一侧设置有压下装置，压下装置与被测热电偶丝接触，接线块置于管式加热炉的炉管中央，接线块设有供被测热电偶丝穿过的中心孔，标准热电偶丝的一端固定在接线块中心孔的一侧，另一端通过导线与信号采集系统相连。

所述压下装置包括横杆、竖杆和手柄，其中手柄设置在横杆上，横杆的两端分别固定有垂直于横杆的竖杆，竖杆的端头设置有带有凹槽的压块。

所述压块为不导电胶木块，所述横杆、竖杆采用金属杆。

所述接线块为圆金属片，其外径与炉管内径相同，与炉管轴向垂直置于炉管的中央。

本发明的第二个目的是提供一种本专利采用无损连续自动的测试方法,该方法能够对热电偶丝热电势进行连续、自动、无损的检测，具有精确高、客观性强的优点。本发明所述的检测系统和方法适用于所有热电偶丝热电势均匀性的全段检测。

热电偶丝热电势的自动检测方法有以下步骤：

1）将一卷被测热电偶丝放于放线装置上，一端头依次穿过预处理装置的加热炉、测试单元的管式加热炉、经计米器绕线轮，固定在复绕装置上的收线筒上；

2）测试前将预处理装置和测试单元设定为800～1600℃；

3）启动控制系统，按下“启动”键，测试单元、计米器和复绕装置同时启动，测试单元的压下装置抬起，计米器开始计算被测热电偶丝的运行长度，复绕装置对被测热电偶丝排线复绕，复绕装置开始复绕排线；按下“停止”键，测试单元、计米器和复绕装置同时停止工作，测试单元的压下装置压下，计米器停止计算被测热电偶丝的运行长度，复绕装置停止排线的复绕，复绕排线停止工作，同时自动启动信号采集及测试分析系统； 

当复绕排线停止工作时，压下装置自动压下，将被测热电偶丝推向接线块，将被测热电偶丝、标准热电偶丝、开关和数字万用表连通成回路，数字万用表开始自动采集电势信号，并通过计算机传输给热电势测试分析系统形成采集记录，信号采集系统将每次采集的热电势信号记录自动生成热电势曲线，信号采集系统每次完成信号采集后，控制系统又重新启动复绕排线；