CN106969857A - 一种测量热电偶热响应时间的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种测量热电偶热响应时间的装置，包括大功率激光器A，大功率激光器B，固定装置，热电偶，数据采集卡，计算机。所述大功率激光器A与大功率激光器B固定在固定装置下部，所述固定装置上部固定热电偶，所述热电偶的参考端导线连接数据采集卡的输入端，所述数据采集卡的输出端连接计算机。本发明涉及一种测量热电偶热响应时间的装置，通过激光加热的方式测量热电偶的热响应时间，并可以通过控制大功率激光器的开启数量得到阶梯阶跃温度，装置小巧简洁，加热源易于控制，方便操作，节省人力。
Description
技术领域
本发明涉及仪器仪表领域，尤其涉及一种测量热电偶热响应时间的装置。
背景技术
热电偶是在温度测量领域中应用广泛的温度传感器之一。热电偶的动态响应特性是指热电偶对温度阶跃响应的特性，可以用热响应时间的大小来衡量。热电偶的热响应时间指的是热电偶的输出变化相当于温度阶跃变化的50％的时间τ0.5，必要时可以另外记录变化10％的热响应时间τ0.1，和变化90％的热响应时间τ0.9。热电偶的热响应时间在工业生产中是一个很重要的特性参数，是检测热电偶动态响应特性的重要指标。
目前主要通过热电偶对阶跃温度的响应来测量热响应时间。在现今已有的测量方法中，传统的热风洞法设备复杂昂贵，实验开销较大；迅速投入法也是常用的方法之一，但在热电偶迅速投入恒温介质的瞬间会破坏恒温介质的温场，造成微小的温度波动，产生一定的测量误差；瞬时电加热法存在的问题是无法获得比较准确的温度阶跃信号；激波管法的缺陷是温度阶跃平台保持时间短，不足以使传感器的输出响应达到稳态值，从而无法得到可靠的热响应时间。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种测量热电偶热响应时间的装置。
本发明是通过以下技术方案实现：
一种测量热电偶热响应时间的装置，包括大功率激光器A，大功率激光器B，固定装置，热电偶，数据采集卡，计算机。所述大功率激光器A与大功率激光器B固定在固定装置下部，所述固定装置上部固定热电偶，所述热电偶的参考端导线连接数据采集卡的输入端，所述数据采集卡的输出端连接计算机。
作为本发明的优选技术方案，所述功率激光器A与大功率激光器B发出的激光都会产生聚焦，且聚焦点都在热电偶的测量端端点上。
作为本发明的优选技术方案，所述大功率激光器A与大功率激光器B发出的激光产生的聚焦点的直径都比热电偶的测量端端点直径略大，可以对热电偶的测量端端点充分加热。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明涉及一种测量热电偶热响应时间的装置，通过激光加热的方式测量热电偶的热响应时间，并可以通过控制大功率激光器的开启数量得到阶梯阶跃温度，装置小巧简洁，加热源易于控制，方便操作，节省人力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图1中：1.大功率激光器A；2.大功率激光器B；3.固定装置；4.热电偶；5.数据采集卡；6.计算机。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1。一种测量热电偶热响应时间的装置，包括大功率激光器A1，大功率激光器B2，固定装置3，热电偶4，数据采集卡5，计算机6。所述大功率激光器A1与大功率激光器B2固定在固定装置3下部，所述固定装置3上部固定热电偶4，所述热电偶4的参考端导线连接数据采集卡5的输入端，所述数据采集卡5的输出端连接计算机6。
测量前，将计算机6开启，找到相应软件准备记录数据采集卡5采集的温度数据。
如需要获得一个较低的正阶跃温度，则只需开启大功率激光器A1，大功率激光器A1发出激光并对热电偶4的测量端端点加热，数据采集卡5采集热电偶4的温度信息，相应软件记录下热电偶4的温度数据并储存在计算机6中，根据热电偶4的温度数据与对应的时间测得热电偶4的热响应时间。
如需要获得一个较高的正阶跃温度，则需要同时开启大功率激光器A1与大功率激光器B2，数据采集卡5采集热电偶4的温度信息，相应软件记录下热电偶4的温度数据并储存在计算机6中，根据热电偶4的温度数据与对应的时间测得热电偶4的热响应时间。
如需要获得一个阶梯阶跃温度，则需要首先开启大功率激光器A1，数据采集卡5采集热电偶4的温度信息，相应软件记录下热电偶4的温度数据。待热电偶4的温度数据大致稳定后，再开启大功率激光器B2，数据采集卡5继续采集热电偶4的温度信息，相应软件继续记录下热电偶4的温度数据。一个阶梯阶跃温度分为两次阶跃响应，根据热电偶4的温度数据与对应的时间分别测得热电偶4两次阶跃响应的热响应时间，并求得两个热响应时间平均值，得到最终的热电偶4的热响应时间。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种测量热电偶热响应时间的装置，包括大功率激光器A(1)，大功率激光器B(2)，固定装置(3)，热电偶(4)，数据采集卡(5)，计算机(6)。其特征在于：所述大功率激光器A(1)与大功率激光器B(2)固定在固定装置(3)下部，所述固定装置(3)上部固定热电偶(4)，所述热电偶(4)的参考端导线连接数据采集卡(5)的输入端，所述数据采集卡(5)的输出端连接计算机(6)。
2.根据权利要求1所述的一种测量热电偶热响应时间的装置，其特征在于：所述大功率激光器A(1)与大功率激光器B(2)发出的激光都会产生聚焦，且聚焦点都在热电偶(4)的测量端端点上。
3.根据权利要求1所述的一种测量热电偶热响应时间的装置，其特征在于：所述大功率激光器A(1)与大功率激光器B(2)发出的激光产生的聚焦点的直径都比热电偶(4)的测量端端点直径略大，可以对热电偶(4)的测量端端点充分加热。
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