[發明專利]一種熱工儀表智能校準系統及方法

有效

• 申請號: 201710877482.2
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107687911B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 許志紅;蘇晶晶;金閃
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: G01K15/00
• 分類號: G01K15/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發明提供一種熱工儀表智能校準系統及方法，系統包括上位機、校準平臺，校準平臺包括控制單元、數字可編程標準源、標準恒溫槽、信號調理電路、CCD相機、數據采集卡、圖像采集卡；控制單元用于根據上位機的校準指令控制數字可編程標準源輸出和標準恒溫槽溫度；數字可編程標準源用于校準不帶傳感器的溫度變送器；標準恒溫槽用于校準帶傳感器的溫度變送器和指針式溫度計；信號調理電路用于將變送器輸出信號傳輸至數據采集卡；CCD相機用于獲取待校準的指針式溫度計的表盤圖像；上位機用于接收數據采集卡和圖像采集卡的信號進行分析處理，自動生成校準報告。本發明可同時對多臺儀表進行校準，自動生成報表，整個校準過程自動化程度高。

技術領域

本發明涉及溫度計量技術領域，具體涉及一種熱工儀表智能校準系統及方法。

背景技術

在日常生活、工業生產、農業等領域溫度測量與控制具有重要的意義。設備的運行狀況、生產的質量往往可通過溫度、壓力等參數間接反映，因此溫度測量的準確性對生產設備的監控起著重要作用。溫度變送器是一類常被用于工業過程溫度參數測量和控制的儀表，其工作原理是利用熱電阻或熱電偶等溫度傳感器將溫度變量轉換成標準信號線性直流信號輸出并直接顯示其溫度值。但是溫度變送器在長期使用過程中，測量精度將受影響，導致測量結果存在較大誤差甚至出錯，因此有必要定期對溫度變送器進行校準。傳統溫度變送器的校準方法是利用獨立的標準源模擬溫度傳感器（如熱電阻與熱電偶）的輸出信號作為溫度量，通過比對溫度變送器顯示值與輸入值之間的溫度誤差，判別溫度變送器是否滿足標準。這種校準模式單次僅能校驗單臺變送器，且需要人工實時進行操作和記錄，校驗時間較長；同時，由于溫度變送器應用范圍廣且數量較大，多臺溫度變送器校準時，一方面易對便攜式的溫度變送器校驗儀的精度造成影響；另一方面長時間的重復操作易導致疲勞操作，從而帶來安全事故隱患。

在電力系統中，溫度變送器常常與變壓器溫度計配套實現對電力變壓器溫度的監控，電力變壓器的運行狀況影響著電力系統的安全可靠運行，繞組超溫運行導致變壓器絕緣老化在變壓器故障中占有很大比例，因此變壓器油溫的測量對于預防變壓器故障有著極其重要的意義。變壓器溫度計在長期使用過程中，同樣需要進行定期校準以保證其溫度測量的精度。變壓器溫度計傳統校準方法是將溫度計的溫包置于恒溫液體槽中，通過目力觀察溫度計儀表讀數，與恒溫槽的預置溫度進行比較并分析其誤差范圍，這種校準方式無法實現溫度計表盤數據的自動讀取及動作設定點的自動檢定，且需要人員現場記錄，耗時長。

溫度變送器、變壓器溫度計等熱工儀表的整個校準過程往往需要檢測多點溫度值，以保證校準的準確性。而目前熱工儀表校準系統還停留在現場設備檢驗或自動化程度較低的階段，每次校準時都要進行繁雜的連線和預處理過程，校準用設備體積大、重量重，不便于攜帶，給現場校準帶來困難。現有的便攜式校驗儀單次只能對單臺變送器進行校驗，效率低；利用恒溫槽進行多路校驗，雖然可以進行多臺檢測，但恒溫槽達到要求實驗溫度所需時間較長，對于多點測量仍會耗費大量時間。

發明內容

針對上述現有技術不足，本發明提出一種熱工儀表智能校準系統及方法，實現對多臺溫度變送器和油浸式變壓器測溫裝置（指針式儀表）的智能校準，操作簡便、自動化程度高、可多通道同時校準。

為實現上述目的，本發明的技術方案是，

一種熱工儀表智能校準系統，包括上位機、校準平臺，所述校準平臺包括控制單元、數字可編程標準源、標準恒溫槽、信號調理電路、CCD相機、數據采集卡、圖像采集卡；

所述控制單元分別與數字可編程標準源和標準恒溫槽電連接，用于根據上位機的校準指令控制數字可編程標準源輸出和標準恒溫槽溫度；

所述數字可編程標準源的輸出端與待校準的不帶傳感器的溫度變送器的輸入端連接，用于校準不帶傳感器的溫度變送器；

所述標準恒溫槽用于校準帶傳感器的溫度變送器和指針式溫度計；