輻射測溫儀動態(tài)檢驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于溫度檢測技術(shù)，涉及一種輻射測溫儀動態(tài)檢驗裝置。所述輻射測溫儀動態(tài)檢驗裝置包括旋轉(zhuǎn)模擬試驗臺，紅外高溫計，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，加溫試片，加溫控溫設(shè)備。其中，所述旋轉(zhuǎn)模擬試驗臺包括電機、轉(zhuǎn)速傳感器、金屬圓盤。金屬圓盤設(shè)置在電機上，所述金屬圓盤上均勻設(shè)置有開槽，紅外高溫計設(shè)置在金屬圓盤開槽出口處，且紅外高溫計經(jīng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)后連接轉(zhuǎn)速傳感器，另外，加溫控溫設(shè)備通過熱電偶加熱加溫試片，溫度采集系統(tǒng)連接加溫試片上的熱電偶。本實用新型輻射測溫儀動態(tài)檢驗裝置模擬實際葉盤工作狀態(tài)，驗證儀器響應(yīng)時間可達微秒級，操作方便，成本低廉，具有較大實際應(yīng)用價值。
【專利說明】輻射測溫儀動態(tài)檢驗裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于溫度檢測技術(shù)，涉及一種輻射測溫儀動態(tài)檢驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]國內(nèi)有關(guān)于輻射測溫儀靜態(tài)檢定系統(tǒng)的計量標(biāo)準(zhǔn)或者相關(guān)論文，比如1988年10月I日起實施的JJG2004— 87的標(biāo)準(zhǔn)《輻射測溫儀》，文中闡述了工作所需器具的技術(shù)參數(shù)以及工作流程框圖；還有成都市計量監(jiān)督檢定測試院的張欽在2008年所寫的《紅外測溫儀的工作原理及檢定數(shù)據(jù)處理方法探討》，文中闡述了檢定紅外測溫儀的環(huán)境、注意事項以及數(shù)據(jù)處理方法。
[0003]關(guān)于輻射測溫儀動態(tài)檢定技術(shù)，中北大學(xué)郝曉劍在2005年發(fā)表了博士論文《瞬態(tài)表面高溫測量與動態(tài)校準(zhǔn)技術(shù)研究》，研究了瞬態(tài)高溫傳感器動態(tài)校準(zhǔn)方法，目的就是利用可溯源的、快速變化的溫度信號來探明各類溫度傳感器的動態(tài)響應(yīng)，研究用的瞬態(tài)高溫傳感器響應(yīng)時間在10?(-2) S數(shù)量級。哈爾濱工業(yè)大學(xué)范毅等人在2002年發(fā)表了論文《利用積分球反射法的動態(tài)熱物性測量裝置研制》。利用的高速高溫計響應(yīng)時間僅為0.1ms，沒有說明是否可以檢測更高的響應(yīng)時間。中國工程物理研究院流體物理研究所李加波等人在2011年發(fā)表了論文《瞬態(tài)輻射高溫計動態(tài)線性響應(yīng)范圍測量》，研究了光電倍增管的結(jié)構(gòu)、分壓器電路和工作電壓對動態(tài)線性響應(yīng)范圍的影響，對響應(yīng)時間未提及。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是:提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)溫度微秒級動態(tài)測量的輻射測溫儀動態(tài)檢驗裝置。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是:一種輻射測溫儀動態(tài)檢驗裝置，其包括旋轉(zhuǎn)模擬試驗臺，紅外高溫計，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，加溫試片，加溫控溫設(shè)備，其中，所述旋轉(zhuǎn)模擬試驗臺包括電機、轉(zhuǎn)速傳感器、金屬圓盤。金屬圓盤設(shè)置在電機上，所述金屬圓盤上均勻設(shè)置有開槽，紅外高溫計設(shè)置在金屬圓盤開槽出口處，且紅外高溫計經(jīng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)后連接轉(zhuǎn)速傳感器，另外，加溫控溫設(shè)備通過熱電偶加熱加溫試片，溫度采集系統(tǒng)連接加溫試片上的熱電偶。
[0006]所述加溫控溫設(shè)備包括大功率變壓器、PID調(diào)節(jié)儀、熱電偶、熱電偶溫度采集系統(tǒng)，通過電加熱對試片加溫，并由PID調(diào)節(jié)儀、晶閘管模塊和交流弧焊機組成可調(diào)電源,大功率變壓器提供大電流，PID智能調(diào)節(jié)儀與熱電偶配合使用，實現(xiàn)對溫度的測量、變換、顯示、通訊和控制，并將加溫試片當(dāng)作電阻，通過調(diào)節(jié)電壓控制加溫試片的溫度。
[0007]所述加溫試片為T型試片，其兩頭寬中間窄。
[0008]本實用新型的有益效果是:本實用新型輻射測溫儀動態(tài)檢驗裝置模擬實際葉盤工作狀態(tài)，驗證儀器響應(yīng)時間可達微秒級，不需要在實際試驗設(shè)備檢驗儀器性能與指標(biāo)，操作方便，節(jié)約能源；而且金屬圓盤制作方便，根據(jù)實際需求調(diào)整孔的數(shù)量，成本遠遠低于實際葉盤；另外，所采用的T型試片制作簡單，成本低廉，溫度分布比較規(guī)律，所測得的數(shù)據(jù)對比起來比較直觀；試片控溫方式簡單，溫度范圍較寬；可用于儀器性能研究，熟悉儀器功能，加快儀器在工程上的應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1本實用新型輻射測溫儀動態(tài)檢驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是標(biāo)定試片的測溫示意圖；
[0011]圖3是金屬圓盤的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0012]其中，1 一加溫試片；3—紅外聞溫計；4一金屬圓盤；5—探頭視角；6—轉(zhuǎn)軸；7 —電機；9一熱電偶；10—溫度采集系統(tǒng)；11一加溫控溫設(shè)備；12—數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；13—轉(zhuǎn)速傳感器。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細說明:
[0014]請參閱圖1，其是本實用新型輻射測溫儀動態(tài)檢驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型輻射測溫儀動態(tài)檢驗裝置包括旋轉(zhuǎn)模擬試驗臺，紅外高溫計，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，加溫試片，力口溫控溫設(shè)備。
[0015]其中，所述旋轉(zhuǎn)模擬試驗臺包括電機、轉(zhuǎn)速傳感器、金屬圓盤。金屬圓盤設(shè)置在電機上。請參閱圖2，所述金屬圓盤上均勻設(shè)置有開槽。紅外高溫計設(shè)置在金屬圓盤開槽出口處，且紅外高溫計經(jīng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)后連接轉(zhuǎn)速傳感器。
[0016]加溫控溫設(shè)備通過熱電偶加熱加溫試片，同時，溫度采集系統(tǒng)連接加溫試片上的熱電偶。本實用新型加溫控溫設(shè)備由大功率變壓器、PID調(diào)節(jié)儀、熱電偶、熱電偶溫度采集系統(tǒng)等組成。利用電加熱原理對試片加溫，由PID調(diào)節(jié)儀、晶閘管模塊和交流弧焊機組成可調(diào)電源，大功率變壓器提供大電流，PID智能調(diào)節(jié)儀與熱電偶配合使用，可實現(xiàn)對溫度的測量、變換、顯示、通訊和控制。并將加溫試片當(dāng)作電阻，通過調(diào)節(jié)電壓控制加溫試片的溫度。
[0017]請參閱圖3，所述加溫試片為T型試片，采用金屬導(dǎo)電材料設(shè)計成具有溫度梯度的兩頭寬中間窄的加溫試片，尺寸根據(jù)葉盤孔大小調(diào)整；由于試片各橫截面寬度不同，通上電流后各橫截面的溫度則呈梯度分布，中心控溫點溫度最高。
[0018]本實用新型輻射測溫儀動態(tài)檢驗裝置實際工作時，如圖1所示，通過給模擬試片(靜止)加溫，金屬圓盤通過電機帶動旋轉(zhuǎn)。金屬圓盤上均勻開若干個槽，由相對運動原理可將每次通過旋轉(zhuǎn)金屬盤槽掃描到葉片看作葉片在旋轉(zhuǎn)，并在金屬圓盤側(cè)面安裝轉(zhuǎn)速同步傳感器給紅外高溫計測量系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)速同步觸發(fā)信號以及轉(zhuǎn)速信號。模擬試片控溫點(中心點)設(shè)定一個溫度(比如1000° C)，加溫后試片溫度呈梯度分布，在模擬試片的控溫點下方均勻布置若干個熱電偶并用溫度巡檢儀來監(jiān)視各只熱電偶的溫度輸出。紅外高溫計探頭與模擬試片的距離為95_，金屬圓盤通過電機帶動旋轉(zhuǎn)，該轉(zhuǎn)速信號可由轉(zhuǎn)速傳感器測得并傳送至計算機采集系統(tǒng)。計算機采集根據(jù)發(fā)動機的工作過程對模擬試片進行溫度測量。計算機采集系統(tǒng)記錄溫度數(shù)據(jù)的同時，記錄全部熱電偶的溫度輸出。
[0019]輻射測溫儀數(shù)據(jù)采樣率固定在每秒IO6個采樣點，也就是響應(yīng)時間可達微秒級。比如，電機轉(zhuǎn)速為12000rpm(200rev/s)，金屬圓盤孔的個數(shù)為50，采樣率為每轉(zhuǎn)5000個采樣點，每個葉片每轉(zhuǎn)的采集點數(shù)為100，通過對計算機采集系統(tǒng)測得的數(shù)據(jù)進行處理后分析溫度場分布，且試驗結(jié)果與熱電偶測量的溫度分布趨勢相符。[0020]經(jīng)過實際應(yīng)用，本實用新型輻射測溫儀動態(tài)檢驗裝置性能明顯，并取得了良好的應(yīng)用效果，具體優(yōu)點如下:
[0021](I)模擬實際葉盤工作狀態(tài)，驗證儀器響應(yīng)時間可達微秒級，不需要在實際試驗設(shè)備檢驗儀器性能與指標(biāo)，操作方便，節(jié)約能源；
[0022](2)金屬圓盤制作方便，根據(jù)實際需求調(diào)整孔的數(shù)量，成本遠遠低于實際葉盤；
[0023](3)T型試片制作簡單，成本低廉，溫度分布比較規(guī)律，所測得的數(shù)據(jù)對比起來比較直觀；
[0024](4)試片控溫方式簡單，溫度范圍較寬；
[0025](5)可用于儀器性能研究，熟悉儀器功能，加快儀器在工程上的應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1.一種輻射測溫儀動態(tài)檢驗裝置，其特征在于:包括旋轉(zhuǎn)模擬試驗臺，紅外高溫計，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，加溫試片，加溫控溫設(shè)備，其中，所述旋轉(zhuǎn)模擬試驗臺包括電機、轉(zhuǎn)速傳感器、金屬圓盤，金屬圓盤設(shè)置在電機上，所述金屬圓盤上均勻設(shè)置有開槽，紅外高溫計設(shè)置在金屬圓盤開槽出口處，且紅外高溫計經(jīng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)后連接轉(zhuǎn)速傳感器，另外，加溫控溫設(shè)備通過熱電偶加熱加溫試片，溫度采集系統(tǒng)連接加溫試片上的熱電偶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射測溫儀動態(tài)檢驗裝置，其特征在于:所述加溫控溫設(shè)備包括大功率變壓器、PID調(diào)節(jié)儀、熱電偶、熱電偶溫度采集系統(tǒng)，通過電加熱對試片加溫，并由PID調(diào)節(jié)儀、晶閘管模塊和交流弧焊機組成可調(diào)電源，大功率變壓器提供大電流，PID智能調(diào)節(jié)儀與熱電偶配合使用，實現(xiàn)對溫度的測量、變換、顯示、通訊和控制，并將加溫試片當(dāng)作電阻，通過調(diào)節(jié)電壓控制加溫試片的溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射測溫儀動態(tài)檢驗裝置，其特征在于:所述加溫試片為T型試片，其兩頭寬中間窄。
【文檔編號】G01J5/00GK203479398SQ201320270016
【公開日】2014年3月12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】陳洪敏, 熊兵, 趙會妮, 李楊 申請人:中國燃氣渦輪研究院