[實用新型]一種快速響應雙絲熱電阻測溫裝置

有效

• 申請號: 201420498667.4
• 申請日: 2014-09-01
• 公開（公告）號: CN204128708U
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 趙國昌;趙春雷;宋麗萍
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: G01K7/16
• 分類號: G01K7/16
• 代理公司: 沈陽火炬專利事務所(普通合伙) 21228
• 代理人: 李福義

技術領域

本實用新型屬于溫度測量技術領域，特別涉及一種快速響應雙絲熱電阻測溫裝置。?

背景技術

?熱電阻是目前各國在科研和工業測溫中準確度最高、應用最廣泛的測溫元件。由于熱電阻具有一定的熱容量，較細直徑的鎧裝熱電阻熱容量較少，易于測量動態溫度，但實際中最細的鎧裝熱電阻直徑約為2mm，仍不能滿足動態溫度測量的要求。端面熱電阻的時間常數很小，可以測量動態溫度，但不能很好地應用于流場溫度測量。?

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供一種結構簡單，成本低廉、適用于測量溫度快速變化的動態溫度環境和穩態溫度環境，測量值準確率高、引線電阻的影響小、具有一般鎧裝熱電偶的全部特性的快速響應雙絲熱電阻測溫裝置。?

本實用新型的技術方案是這樣實現的：一種快速響應雙絲熱電阻測溫裝置，包括含有兩根直徑不同的電阻絲的感溫元件、引線、不銹鋼套管、卡套和接線盒，所述的感溫元件位于裝置的底部，用于測溫；所述的感溫元件設置在不銹鋼套管內，并且感溫元件的軸心位置與不銹鋼套管的軸心重合，所述的感溫元件包括絕緣骨架和電阻絲，所述的電阻絲纏繞在絕緣骨架上；所述的引線一端與感溫元件相連接，另一端與接線盒相連接；所述的卡套套在不銹鋼套管外將不銹鋼套管固定。所述的電阻絲設置為直徑不同的兩組電阻絲a和電阻絲b，所述的電阻絲a的直徑大于電阻絲b的直徑。還包括絕緣套管，所述的絕緣套管設置于引線與不銹鋼套管之間。套管選取如304號鋼、321號鋼、310s號鋼等不銹鋼材料作為保護套管材料，所述的卡套是活動螺紋卡套。所述的引線采用三線制，所述的電阻絲根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線。所述的電阻絲a纏繞在絕緣骨架上的圈數小于電阻絲b纏繞在絕緣骨架上的圈數。所述的電阻絲a直徑約為電阻絲b直徑的1.2~2.0倍。?

本實用新型的優點：本發明結構簡單，成本低廉；適用于測量溫度快速變化的動態溫度環境和穩態溫度環境。裝置采用不同直徑的兩根熱電阻同時測溫，當測量穩態溫度時，兩組熱電阻測量值可起到相互監測的作用，確保測量值準確無誤；當測量動態溫度時，兩組測量數據確保得到準確動態溫度的測量值，彌補了傳統熱電阻測溫時間常數大，反應慢的不足；引線采用三線制方式可以較好的消除引線電阻的影響；活動螺紋卡套可以調節裝置探入被測流場的深度；采用不銹鋼套管對感溫元件加以保護使得本裝置具有鎧裝熱電阻的全部特性與優點。?

附圖說明

圖1是本實用新型裝置的結構示意圖；?

圖2是本實用新型裝置中感溫元件的結構示意圖。

圖中：1.感溫元件，2.引線，3.絕緣套管，4.不銹鋼套管，5.活動螺紋卡套，6.接線盒，7.電阻絲a，8.電阻絲b，9.?絕緣骨架。?

具體實施方式

本發明的詳細結構結合實施例加以說明。?

如圖1和圖2所示，一種快速響應雙絲熱電阻測溫裝置，包括含有兩根直徑不同的電阻絲的感溫元件、引線、不銹鋼套管、絕緣套管、卡套和接線盒，所述的感溫元件位于裝置的底部，用于測溫；所述的感溫元件設置在不銹鋼套管內，并且感溫元件的軸心位置與不銹鋼套管的軸心重合，所述的感溫元件包括絕緣骨架和電阻絲，所述的電阻絲纏繞在絕緣骨架上；所述的引線一端與感溫元件相連接，另一端與接線盒相連接；所述的卡套套在不銹鋼套管外將不銹鋼套管固定。所述的卡套是活動螺紋卡套。活動螺紋卡套可以調節裝置探入被測流場的深度。所述的絕緣套管設置于引線與不銹鋼套管之間。?

所述的電阻絲設置為直徑不同的兩組電阻絲a和電阻絲b，所述的電阻絲a的直徑大于電阻絲b的直徑。所述的電阻絲a直徑約為電阻絲b直徑的1.2~2.0倍。以確保兩電阻絲的時間常數有明顯區別。以鉑電阻絲為例，電阻絲b直徑為0.03~0.04mm，電阻絲a直徑為0.05~0.07mm。所述的電阻絲a纏繞在絕緣骨架上的圈數小于電阻絲b纏繞在絕緣骨架上的圈數。?

所述的引線采用三線制，所述的電阻絲根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線，與測溫電橋配套使用，引線采用三線制方式可以較好的消除引線電阻的影響。?

當測量溫度為動態時，依據現有消除測溫誤差方法如γ-總體最小二乘法、β-廣義總體最小二乘法計算得到動態溫度。?

當測量溫度為穩態時，同時采集兩組電阻絲的溫度輸出值。?

當兩輸出值相差超過熱電阻允許偏差的兩倍時或當測量值出現階躍時，即可判定熱電阻裝置出現問題。此時需檢定并適當處理熱電阻以保測量值準確。?