CN110057468A - 一种应用于测温设备的标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种标定方法，具体涉及一种应用于测温设备的标定方法，以解决现有测温设备的标定过程复杂、标定效率低的技术问题。本发明的应用于测温设备的标定方法，包括以下步骤：1)从低温到高温依次选取n个标定点，分别记为T₁、T₂……T_n，其中，n≥2，T₁和T_n分别为测温设备测温范围的最低值和最高值；2)将标准温度源的温度调节到标定点，待标准温度源的温度稳定，使用测温设备测量标准温度源的温度，得到n个标定点的测定温度值，分别记为T₁′、T₂′、……T_n′；3)使用测温设备测量待测件的温度，得到实时测量温度T_x′；测温设备根据标定点和标定点的测定温度值对实时测量温度T_x′进行修正，以修正后的温度作为实际测量温度。

Description

一种应用于测温设备的标定方法

技术领域

本发明涉及一种标定方法，具体涉及一种应用于测温设备的标定方法。

背景技术

随着众多行业对温度测量的需求增多，尤其电力行业中应用的各输变电设备及高压设备，这些设备运行时的温度对其工作效率有很大的作用，长时间的高温工作对其使用寿命有很大的影响，所以温度测量监控就变的尤为重要，对于温度测量精度的要求也越来越高。

传统的温度测量精度的修正方法，通常需要记录标定的过程数据，且需要人为选用相关工具计算后再进行干预算法，标定过程复杂，且标定效率低。

发明内容

针对现有测温设备的标定过程复杂、标定效率低的技术问题，本发明提供一种应用于测温设备的标定方法。

本发明的技术解决方案是，一种应用于测温设备的标定方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)从低温到高温依次选取n个标定点，分别记为T₁、T₂……T_n，其中，n≥2，T₁和T_n分别为测温设备测温范围的最低值和最高值；

2)将标准温度源的温度调节到所述标定点，待标准温度源的温度稳定，使用测温设备测量所述标准温度源的温度，得到n个标定点的测定温度值，分别记为T₁′、T₂′、……T_n′；

3)使用所述测温设备测量待测件的温度，得到实时测量温度T_x′；测温设备根据标定点和标定点的测定温度值对所述实时测量温度T_x′进行修正，修正公式为：

式中，T为修正后的实际温度值；1＜m≤n；

T_m-1′和T_m′分别为标定点T_m-1和T_m对应的测定温度值；

T_m-1′≤T_x′≤T_m′。

进一步地，为了提高标定效率，步骤2)中将标准温度源的温度从低到高依次调节到所述标定点。

进一步地，步骤1)中，10≤n≤40。

进一步地，步骤1)中，相邻标定点的温度差相等。

进一步地，步骤2)中，所述使用测温设备测量所述标准温度源的温度，是指将测温设备的测温探头置于标准温度源中。

进一步地，所述测温设备通过通讯设备与上位机进行连接，所述上位机用于向测温设备发送指令和数据。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的标定方法在测温设备内部完成标定无需记录标定的过程数据，因此标定过程简单、便于操作、且标定效率高。

(2)本发明的标定方法选取的温度标定点覆盖测温设备的整个测温范围，可实现对测温设备所有的实时测量温度进行精确的标定。

(3)本发明的标定方法采用线性拟合算法来修正测温设备的测量温度，可用于不同领域关于温度测量的精度修正。

具体实施方式

以下对本发明的标定方法作进一步详细说明。

本发明的标定方法涉及上位机、标准温度源、测温设备、以及测温设备和上位机之间通讯所需的通讯设备等组成的整体***；其中，标准温度源为测温设备提供标准参考值，具体包括以下步骤：

1)：确定测温设备的测温范围T_min～T_max；

2)：从低温到高温依次选取n个标定点，分别记为T₁、T₂……T_n，其中，n≥2，T₁＝T_min，T_n＝T_max；

3)：将测温设备通过通讯设备与上位机进行正确连接；

4)：设备置于工作状态，并将测温设备的测温探头置于标准温度源中；

5)：用标准温度源从低到高依次给定步骤2)中确定的标定点T₁、T₂……T_n，作为标准温度值；

6)：待标准温度源给定的标准温度值稳定后，测温设备测量标准温度源并自动保存每个标定点的测定温度值，同时，上位机通过指令的方式将标准温度值发送给测温设备；

标定点T₁、T₂……T_n对应的测定温度值分别用T₁′，T₂′……T_n′表示；

7)：完成所有标定点的测量后，上位机向测温设备发送标定完成指令，及总共进行的标定点数；

8)实际测温过程中，测温设备将根据既定的线性修正算法对测温设备的实时测量温度T_x′进行温度修正计算，得到修正后的实际温度值T，算法公式如下：

式中，1＜m≤n；

T_m-1′和T_m′分别为标定点T_m-1和T_m对应的测定温度值；

T_m-1′≤T_x′≤T_m′。

标定过程实际是对标定数据进行存储的一个过程，上位机将标定点发送给测温设备，测温设备存储标定点的数据，同时自动保存标定点的测定温度值，在测温设备内部通过线性拟合算法进行标定，无需记录标定的过程数据，也无需人员干预，因此标定过程简单，标定效率高；本发明标定方法的使用结合上位机软件和标定算法程序，其中的线性拟合算法根据两点确定一条直线，得出每相邻两温度点(温度区段)之间的线性函数关系式。

标定点的温度必须覆盖测温设备的整个测温范围，以便对测温设备的所有实时测量值进行标定；标定点的数量(n)根据测温设备的测温范围确定，为了使标定时间在可接受范围内，并保证标定精度，10≤n≤40；为了使操作更方便，选取的n个标定点中相邻标定点的温度差相等。

本实施例涉及荧光光纤测温设备的标定方法，以提高荧光光纤测温设备的测量精度。该荧光光纤测温设备的测温范围为-40～200℃，采用低温恒温槽为其提供低温标准参考值，采用便携式干体炉为其提供高温标准参考值，具体包括以下步骤：

1)首先选取-40℃作为第一个标定点，然后每隔10℃选取一个标定点，该荧光光纤测温设备的标定点共计25个；

2)将荧光光纤测温设备与上位机进行正确对接，并将设备置于工作状态；

3)将荧光光纤测温设备的测温探头置于低温恒温槽中，并保持低温恒温槽密闭；

将低温恒温槽的温度从低到高依次调节到-40℃、-30℃、-20℃、-10℃和0℃，每调节一次，待低温恒温槽的温度不再变化或者变化缓慢，使用荧光光纤测温设备测量一次，上位机通过指令的方式将标定点的标准温度值发送给荧光光纤测温设备保存，同时荧光光纤测温设备自动保存对应标定点的测量值，直到完成这5个标定点的测量；

4)将荧光光纤测温设备的测温探头从低温恒温槽中取出，并将其置于便携式干体炉中，同时保持便携式干体炉密闭；

将便携式干体炉的温度从低到高依次调节到10℃、20℃、……180℃、190℃、200℃，每调节一次，待低温恒温槽的温度不再变化或者变化缓慢，使用荧光光纤测温设备测量一次，上位机通过指令的方式将标定点的标准温度值发送给荧光光纤测温设备保存，同时荧光光纤测温设备自动保存对应标定点的测量值，直到完成这20个标定点的测量；

5)上位机向荧光光纤测温设备发送标定完成指令，及总共进行的标定点数；

6)实际测温过程中，荧光光纤测温设备将根据既定的线性修正算法对当前实时测量温度值进行温度修正计算，得到修正后的温度值，将修正后的温度值作为该荧光光纤测温设备的测量温度，以提高荧光光纤设备测量精度。

本实施例中也可每隔8℃选取一个标定点，则该荧光光纤测温设备的标定点为31个。

Claims (6)

1.一种应用于测温设备的标定方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)从低温到高温依次选取n个标定点，分别记为T₁、T₂……T_n，其中，n≥2，T₁和T_n分别为测温设备测温范围的最低值和最高值；

2)将标准温度源的温度调节到所述标定点，待标准温度源的温度稳定，使用测温设备测量所述标准温度源的温度，得到n个标定点的测定温度值，分别记为T₁′、T₂′、……T_n′；

3)使用所述测温设备测量待测件的温度，得到实时测量温度T_x′；测温设备根据标定点和标定点的测定温度值对所述实时测量温度T_x′进行修正，修正公式为：

式中，T为修正后的实际温度值；1＜m≤n；

T_m-1′和T_m′分别为标定点T_m-1和T_m对应的测定温度值；

T_m-1′≤T_x′≤T_m′。

2.根据权利要求1所述的一种应用于测温设备的标定方法，其特征在于：步骤2)中将标准温度源的温度从低到高依次调节到所述标定点。

3.根据权利要求2所述的一种应用于测温设备的标定方法，其特征在于：步骤1)中，10≤n≤40。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种应用于测温设备的标定方法，其特征在于：步骤1)中，相邻标定点的温度差相等。

5.根据权利要求4所述的一种应用于测温设备的标定方法，其特征在于：步骤2)中，所述使用测温设备测量所述标准温度源的温度，是指将测温设备的测温探头置于标准温度源中测量所述标准温度源的温度。

6.根据权利要求5所述的一种应用于测温设备的标定方法，其特征在于：所述测温设备通过通讯设备与上位机进行连接，所述上位机用于向测温设备发送指令和数据。