[發明專利]微小空間內溫度精確測量裝置及探頭和測溫方法

有效

• 申請號: 201110364336.2
• 申請日: 2011-11-17
• 公開（公告）號: CN102507035A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 劉志剛;張承武
• 申請（專利權）人: 山東省科學院能源研究所
• 主分類號: G01K7/18
• 分類號: G01K7/18;G01K1/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 曲志波

1.一種新型測溫方法，其特征是它包括如下步驟：（1）依據鉑絲電阻阻值與溫度變化的對應關系，按照預測的工質出口溫度設立鉑絲初始溫度；該方法采取調整鉑絲兩端電壓的技術手段精確控制鉑絲的溫度，即先預測工質出口溫度，加載電流使鉑絲溫度與預測值相等；（2）使用微小空間內溫度精確測量裝置測溫，它包括探頭和與之相連的高精度電阻測量與處理系統和高精度加熱系統；探頭包括中空的套管，在套管兩端封閉且設置有金屬電極，還設置有連接兩端金屬電極的細金屬絲，所述套管為內徑0.1mm～5mm；長度1mm～10mm的細管；在套管的側壁上開設工質進孔，被測工質通過開在側壁上的工質進孔進入管內直接與鉑絲接觸；（3）調整鉑絲端電壓對鉑絲的阻值進行迭代直至鉑絲阻值不再變化，這時鉑絲的溫度即為被測工質的溫度；當被測工質的溫度與鉑絲溫度不一致時，鉑絲的阻值會發生變化，即鉑絲阻值隨溫度的升高而升高，進一步調整鉑絲兩端電壓，當鉑絲阻值增大時說明工質溫度高于鉑絲溫度，此時加大鉑絲端電壓，提高鉑絲溫度，如果鉑絲阻值減小則相應的減小鉑絲端電壓，降低鉑絲溫度，如此往復循環，直至鉑絲阻值不再發生變化，這一循環過程中鉑絲阻值的調整量是一個逐漸減小和遞進的過程，是對鉑絲阻值的一個迭代過程，通過對鉑絲電阻的判斷以及不斷的迭代實現鉑絲的阻值不再發生變化，而此時鉑絲的溫度就是被測工質的溫度。

2.一種微小空間內流體工質的溫度精確測量探頭，它包括中空的套管，其特征是在套管兩端封閉且設置有金屬電極，還設置有連接兩端金屬電極的細金屬絲，所述套管為內徑0.1mm～5mm；長度1mm～10mm的細管；套管側壁開設通孔。

3.根據權利要求2所述的微小空間內液體工質的溫度精確測量探頭，其特征是所述套管長度為2mm，內徑為0.5mm。

4.根據權利要求2所述的微小空間內液體工質的溫度精確測量探頭，其特征是所述套管為石英管、金屬管或者陶瓷管；所述電極為具有良好導電效果的金屬電極。

5.根據權利要求2所述的微小空間內液體工質的溫度精確測量探頭，其特征是所述細金屬絲為具有良好延展性和電阻溫度效應直徑0.5微米-100微米的細金屬絲。

6.根據權利要求5所述的微小空間內液體工質的溫度精確測量探頭，其特征是所述細金屬絲為鉑絲或者金絲，其直徑為1微米。

7.一種微小空間內液體工質的溫度精確測量裝置，它包括探頭和與之相連的高精度電阻測量與處理系統和高精度加熱系統，其特征是探頭包括中空的套管，其特征是在套管兩端封閉且設置有金屬電極，還設置有連接兩端金屬電極的細金屬絲，所述套管為內徑0.1mm～5mm；長度1mm～10mm的細管；在套管的側壁上開設通孔作為工質進孔。

8.根據權利要求7所述的微小空間內液體工質的溫度精確測量裝置，其特征是所述高精度電阻測量與處理系統包括上海源佳通直阻儀ZGY-10A，處理系統采用PID對電阻值運算及迭代并反饋進行控制調節鉑絲兩端端電壓。

9.根據權利要求7所述的微小空間內液體工質的溫度精確測量裝置，其特征是高精度加熱系統為安捷倫66104A精密直流穩壓電源。