一種示溫漆溫度檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于溫度檢測技術(shù)，涉及一種示溫漆溫度檢測裝置。所述示溫漆溫度檢測裝置包括電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、加溫系統(tǒng)、溫度傳感器、采集系統(tǒng)。其中，加溫系統(tǒng)與控制系統(tǒng)相連，同時(shí)連接標(biāo)定試片兩端，而標(biāo)定試片放在試驗(yàn)箱內(nèi)，且標(biāo)定試片上設(shè)置若干溫度傳感器，其中至少一個(gè)溫度傳感器連接控制系統(tǒng)，其余溫度傳感器連接采集系統(tǒng)。本實(shí)用新型示溫漆溫度檢測裝置的加溫能力不低于1500℃，綜合誤差小于0.6%；能為不可逆示溫漆提供標(biāo)準(zhǔn)的有溫度梯度分布的環(huán)境。
【專利說明】一種示溫漆溫度檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于溫度檢測技術(shù)，涉及一種示溫漆溫度檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]不可逆示溫漆是一種以涂膜顏色的變化來測量航空發(fā)動(dòng)機(jī)等高溫部件表面溫度變化及溫度分布的特種功能性涂料。涂覆了不可逆示溫漆的試件表面在一定的條件下，若表面發(fā)生溫度變化，不可逆示溫漆的顏色也隨之發(fā)生變化，由于其變色不可逆性，不可逆示溫漆的彩色顏色將保留在物體表面，從而指示出物體的表面峰值溫度及溫度場分布，是一種重要的非干涉式表面溫度測量方法，不會(huì)對目標(biāo)溫度場產(chǎn)生干擾；特別適用于一般測溫工具無法或難于測量的場合，如復(fù)合材料表面、構(gòu)件表面、旋轉(zhuǎn)部件表面、大面積表面；可用于惡劣環(huán)境下的溫度測量，不破壞被測試件的結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài)，不影響被測試件的氣動(dòng)和傳熱特性，不影響被測試件的反復(fù)使用；可測量連續(xù)溫度分布，結(jié)果準(zhǔn)確、直觀，變色清晰、穩(wěn)定，易于判讀和長期保存，測溫范圍寬。
[0003]不可逆示溫漆的測溫原理在于涂覆在試件表面的不可逆示溫漆漆膜隨溫度變化而發(fā)生理化反應(yīng)從而使得漆膜顏色也隨之發(fā)生變化，而溫度的識別主要是通過辨識不可逆示溫漆變色的等溫線來判讀的，若需要準(zhǔn)確獲知試件表面的溫度分布值，因此需在不可逆示溫漆在研制和使用的過程中，對不可逆示溫漆進(jìn)行標(biāo)定，獲取等溫線的溫度值。
[0004]傳統(tǒng)的不可逆示溫漆標(biāo)定方法是通過馬弗爐加溫烘烤的方式對不可逆示溫漆進(jìn)行標(biāo)定，每隔5?10°C標(biāo)定一個(gè)溫度點(diǎn)，然后采用色差對比的方式進(jìn)行不可逆示溫漆判讀，該種方法的缺點(diǎn)是無法準(zhǔn)確獲取變色溫度點(diǎn)，誤差大，且勞動(dòng)強(qiáng)度非常大，效率低(標(biāo)定一種不可逆示溫漆需要3?4天)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是:本實(shí)用新型提供了一種能快速獲取不可逆示溫漆的變色溫度點(diǎn)，溫度標(biāo)定精度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，工作效率高的示溫漆溫度檢測裝置。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種示溫漆溫度檢測裝置，其包括電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、加溫系統(tǒng)、溫度傳感器、米集系統(tǒng)，其中，加溫系統(tǒng)與控制系統(tǒng)相連，冋時(shí)連接標(biāo)定試片兩端，而標(biāo)定試片放在試驗(yàn)箱內(nèi)，且標(biāo)定試片上設(shè)置若干溫度傳感器，其中至少一個(gè)溫度傳感器連接控制系統(tǒng)，其余溫度傳感器連接采集系統(tǒng)。
[0007]溫度傳感器為熱電偶，其中與控制系統(tǒng)相連的熱電偶設(shè)置在標(biāo)定試片中央，其余與采集系統(tǒng)相連的熱電偶設(shè)置在標(biāo)定試片的一端。
[0008]所述控制系統(tǒng)采用PID控制器。
[0009]控制系統(tǒng)與采集系統(tǒng)集成控制臺。
[0010]所采用的標(biāo)定試片采用T型結(jié)構(gòu)，且厚度均勻。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型示溫漆溫度檢測裝置的加溫能力不低于1500°C，綜合誤差小于0.6% ;能為不可逆示溫漆提供標(biāo)準(zhǔn)的有溫度梯度分布的環(huán)境；便于實(shí)現(xiàn)不可逆示溫漆的全自動(dòng)化標(biāo)定，能夠大幅提高工作效率。同時(shí)，該系統(tǒng)在其他一些特殊的高溫測量傳感器的標(biāo)定工作也具有重要的意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1本實(shí)用新型示溫漆溫度檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖2本實(shí)用新型示溫漆溫度檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3標(biāo)準(zhǔn)樣片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]其中:1-電源系統(tǒng)、2-控制系統(tǒng)、3-加溫系統(tǒng)、4-標(biāo)定試片、5-采集系統(tǒng)、6-控制臺、7-電加溫器、8-PID控制器、9-加溫線纜、10-試驗(yàn)箱、11-熱電偶。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明
[0017]請同時(shí)參閱圖1和圖2，其中，圖1是實(shí)用新型示溫漆溫度檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖，圖2是示溫漆溫度檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖。本實(shí)用新型示溫漆溫度檢測裝置包括電源系統(tǒng)1、控制系統(tǒng)2、加溫系統(tǒng)3、溫度傳感器、采集系統(tǒng)5。其中，加溫系統(tǒng)的電加溫器7通過加溫線纜9與標(biāo)定試片4兩端連接，而標(biāo)定試片4放在試驗(yàn)箱10內(nèi)，且標(biāo)定試片4上設(shè)置若干作為溫度傳感器的熱電偶11。其中，一個(gè)熱電偶11位于標(biāo)定試片4中間，并與PID控制器8連接，且PID控制器8同時(shí)控制電加溫器7，其余熱電偶則與采集系統(tǒng)5相連。
[0018]各部分功能與技術(shù)指標(biāo)如下:
[0019]加溫系統(tǒng)與電源系統(tǒng)
[0020]加溫系統(tǒng)采用電加溫器，主要功能是給標(biāo)定試片提供大電流，為標(biāo)定試片加熱。在標(biāo)定時(shí)，電加溫器要求升降溫快速、升降溫時(shí)間可調(diào)，且控制準(zhǔn)確，快速。
[0021 ] 電源系統(tǒng)主要用于給加溫器及各系統(tǒng)供電，要求供電電壓穩(wěn)定，接地可靠。
[0022]溫度傳感器
[0023]在不可逆示溫漆標(biāo)定中，溫度傳感器采用I級K型鎧裝熱電偶，誤差0.4%。
[0024]控制系統(tǒng)
[0025]控制系統(tǒng)的主要功能是控制標(biāo)定試片的溫度升降，主要是通過標(biāo)定試片上熱電偶反饋溫度值與目標(biāo)設(shè)定溫度值的差值，來控制加溫器供電電流的大小從而達(dá)到控制標(biāo)定試片溫度的升降。
[0026]在標(biāo)定時(shí)，試片的溫度控制可調(diào)，升降溫速率可調(diào)，控制準(zhǔn)確，快速。根據(jù)上述要求，可采用智能PID調(diào)節(jié)器或程序段控制PID控制器與熱電偶一起來實(shí)現(xiàn)標(biāo)定試片溫度場溫度范圍可調(diào)，控制誤差小于0.2%。
[0027]采集系統(tǒng)
[0028]采集系統(tǒng)用于采集等溫線處熱電偶的溫度值，因此，可采用常規(guī)的高精度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，誤差小于0.1%。根據(jù)不可逆示溫漆研制的需求，采集系統(tǒng)通道數(shù)為24通道。
[0029]控制臺
[0030]控制臺包含操作臺和操作室，操作臺將控制系統(tǒng)與采集系統(tǒng)集成在一起，實(shí)現(xiàn)標(biāo)定控制與溫度采集；操作室主要用于為標(biāo)定試片提供一個(gè)密閉的適應(yīng)環(huán)境，使標(biāo)定試片處于不流動(dòng)的空氣環(huán)境中，從而保證試片表面溫度的穩(wěn)定。[0031]請參閱圖3，其是標(biāo)定試片的結(jié)構(gòu)示意圖。標(biāo)定試片的主要功用為待標(biāo)定的不可逆示溫漆提供標(biāo)準(zhǔn)溫度場分布，使漆膜能夠感受到溫度變化及有梯度的溫度環(huán)境。
[0032]因標(biāo)定設(shè)備采用電加溫的方式，為在標(biāo)定試片上產(chǎn)生不同的溫度分布，標(biāo)定試片采用T型結(jié)構(gòu)，在加溫過程中，標(biāo)定試片中通過的電流值相同，由于標(biāo)定試片的不同截面電阻值不同，因此就可以產(chǎn)生一個(gè)有溫度梯度分布的溫度場。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，標(biāo)定試片采用長邊與短邊相結(jié)合，便于不可逆示溫漆變色等溫線的相互對比與驗(yàn)證。
[0033]標(biāo)定試驗(yàn)時(shí)，將涂覆有不可逆示溫漆的標(biāo)定試片與標(biāo)定設(shè)備連接，通過熱電偶進(jìn)行溫度控制與等溫線溫度值測量。
[0034]因采用電加溫的方式，為防止試驗(yàn)件在標(biāo)定過程中發(fā)生彎曲變形計(jì)高溫時(shí)將試片熔斷，標(biāo)定試片一般采用耐高溫的金屬材料，厚度一般設(shè)計(jì)為2mm，為使溫度場更加均勻，要求金屬材料密度分布較為均勻，導(dǎo)電性能良好。
【權(quán)利要求】
1.一種示溫漆溫度檢測裝置，其特征在于:包括電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、加溫系統(tǒng)、溫度傳感器、米集系統(tǒng)，其中，加溫系統(tǒng)與控制系統(tǒng)相連，冋時(shí)連接標(biāo)定試片兩端，而標(biāo)定試片放在試驗(yàn)箱內(nèi)，且標(biāo)定試片上設(shè)置若干溫度傳感器，其中至少一個(gè)溫度傳感器連接控制系統(tǒng)，其余溫度傳感器連接采集系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的示溫漆溫度檢測裝置，其特征在于:溫度傳感器為熱電偶，其中與控制系統(tǒng)相連的熱電偶設(shè)置在標(biāo)定試片中央，其余與采集系統(tǒng)相連的熱電偶設(shè)置在標(biāo)定試片的一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的示溫漆溫度檢測裝置，其特征在于:所述控制系統(tǒng)采用PID控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的示溫漆溫度檢測裝置，其特征在于:控制系統(tǒng)與采集系統(tǒng)集成控制臺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的示溫漆溫度檢測裝置，其特征在于:所采用的標(biāo)定試片采用T型結(jié)構(gòu)，且厚度均勻。
【文檔編號】G01K15/00GK203629720SQ201320269903
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年5月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月17日
【發(fā)明者】李楊, 熊慶榮, 劉繼厚, 熊兵 申請人:中國燃?xì)鉁u輪研究院