[發明專利]一種熱電阻原位響應時間測試的自動化實現方法

在審

• 申請號: 202011231262.0
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112484885A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 王勝光;邵佰能;王旭;葉騰達;戚佳杰;馬旭升;陳航;王中立
• 申請（專利權）人: 上海核工程研究設計院有限公司
• 主分類號: G01K15/00
• 分類號: G01K15/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 劉寧

本發明公開了一種熱電阻原位響應時間測試的自動化實現方法，所述方法包括數據采集裝置和上位機，所述上位機在設定采集實驗數據參數、確定通信協議后，可以完成對所屬數據采集裝置中試驗數據的自動采集；實現數據采集過程的自動控制，數據的自動采集、顯示、存儲、處理和報告的自動生成等功能，從而實現熱電阻原位響應時間測量的自動化。本發明大大提高了核電站熱電阻響應時間測試的自動化水平，減少了人員工作量，減少了人因錯誤，提高了測試效率，滿足了核電站在熱電阻原位響應時間測量需求。

技術領域

本發明屬于溫度計的性能測試技術，特別涉及實現熱電阻原位響應時間測試的自動化。

背景技術

熱電阻是工業中應用最廣泛的溫度計，其電阻值隨著接觸介質溫度的變化而變化。響應時間是熱電阻的一個重要性能指標，定義為在熱電阻所處介質溫度出現階躍變化時，熱電阻的電阻值變化至相當于該階躍變化的63.2％所需的時間。

傳統的熱電阻響應時間測試一般在實驗室中采用插入法完成，這需要將熱電阻從工藝環境中拆除，無法反映熱電阻在使用過程中因為運輸、安裝、使用工況差異等帶來的影響，如溫度計元件與套管之間的間隙、雜質等。目前在國內的部分核電站中，已經要求采用原位測量的方法定期對熱電阻的響應時間進行測試。

熱電阻的響應時間原位測量方法主要有回路電流階躍響應法和自熱法。回路電流階躍法將若干毫安的階躍電流加至熱電阻引線，引起電阻元件自熱，測量熱電阻因為自熱引起的電阻值瞬態變化信號，通過模型計算給出溫度計的響應時間。自熱法利用熱電阻的自熱系數與響應時間成一定正比關系的原理，通過測量自熱系數來定性測量響應時間是否在兩次測試期間發生明顯變化。

核電站熱電阻原位響應時間測量具有以下特點：

1)單次測試項目需要完成幾十個熱電阻的響應時間測量。

2)單個熱電阻測量時間往往達到近1個小時。

3)試驗過程需要記錄多種類型的數據，且數據量較大。

4)需要盡快給出響應時間測量結果，以便對響應時間不合格的熱電阻及時進行維修或替換。

5)核電站中給出的熱電阻響應時間測量窗口往往比較短。

基于以上特點，有必要實現熱電阻響應時間測量的自動化來提高測試效率。

發明內容

本發明針對核電站中熱電阻響應時間自動化測量的需求和特點，一種熱電阻原位響應時間測試的自動化實現方法，實現數據采集過程的自動控制，數據的自動采集、顯示、存儲、處理和報告的自動生成等功能，從而實現熱電阻原位響應時間測量的自動化；所述方法包括數據采集裝置和上位機，步驟如下：

所述上位機在設定采集實驗數據參數、確定通信協議后，可以完成對所屬數據采集裝置中試驗數據的自動采集；

設置采集參數：在所述上位機內設置采集實驗數據參數；

選擇測試方法：回路電流階躍法或自熱法；

調整數據采集裝置試驗參數，根據所述上位機的試驗數據參數調整所述數據采集裝置的電源和電阻參數；

數據自動采集：所述上位機接收來自于所述數據采集裝置的實驗數據，包括電壓信號，所述電壓信號與熱電阻的溫度基本成正比，可以表征熱電阻溫度的變化；

存儲數據：所述上位機接收到的試驗數據；

判斷是否有錯誤：如無錯誤則進行結果計算，如有錯誤就人工確認是否需要重新采集；如需要重新采集則重復調整存儲步驟，無需重新采集則進行結果計算；

計算結果：所述上位機自動計算響應時間或自熱系數。

優選的，所述上位機可收集項目數據、測試熱電阻數據和試驗數據；