热电偶时间常数测试技术研究

本文介绍了热电偶时间常数测试的一种测试方法和测试系统,并对几种不同响应量级的热电偶进行了时间常数测试,给出了测试曲线.测试结果对热电偶温度传感器的研究和应用具有一定的参考价值.     

基于集总热容法的薄膜热电偶动态特性研究

为了分析不同边界传热条件下薄膜热电偶的动态特性,对薄膜热电偶瞬态测温过程建立零维传热模型。运用集总热容法分析对流换热、辐射换热两种边界条件下薄膜热电偶传热过程,通过建立热结点表面能量平衡关系得到传感器动态特性理论参数。采用水浴阶跃法、激光脉冲法对CO1-K型薄膜热电偶进行动态标定实验,通过对动态响应曲线进行Z-t变换得到薄膜热电偶动态特性实验参数。实验结果表明,集总热容法能够正确分析薄膜热电偶的动态特性,且计算不同边界条件下薄膜热电偶时间常数过程简单,时间常数理论值接近实验值。     

铠装热电偶传递函数参数估计

为了评价铠装热电偶动态特性,针对铠装热电偶测量动态温度过程用集总热容法和复合集总热容法建立了铠装热电偶的传热模型.从所建立模型分析,铠装式热电偶传热过程是保护管、绝缘层和测量接点这3个小时间常数惯性环节的串联,且保护管与绝缘层、绝缘层与测量接点存在接触热阻,产生了两个耦合作用.当保护管时间常数和绝缘层时间常数都比较小时,传递函数可近似为带时滞的惯性环节.建立了基于双槽法的正负温度阶跃实验系统,测量热电偶在正负温度阶跃激励下的输出响应.按照预估延迟时间和预估延迟时间加扰动两种情形,用输出误差自回归滑动平均方法估计了传递函数的参数.结果表明,输出误差自回归滑动平均方法适用于铠装热电偶实验建模和模型的离线辨识.     

火焰温度场测试中的传感器动态响应研究

在诸如爆炸火焰温度场的瞬态测试中,传感器的动态响应特性是影响测试结果的重要指标,而温度传感器热电偶的动态响应特性通常通过时间常数来反映。针对这种特殊测温环境下对热电偶时间常数的标定要求,采用火焰温度源法,对OMEGA生产的热电偶的时间常数进行了标定分析,获得其时间常数为846.992 ms,标定系统的动态重复性为1.17%。结果表明,用此标定方法得到的时间常数能更真实地反映热电偶在火焰温度场中的动态响应性能,且标定系统的动态重复性好,测试精度高,对分析弹药爆炸过程中的热毁伤效应有一定的参考价值。     

借助数字滤波器提高热电偶的动态响应速度的设计方案

根据传热理论导出了热电偶的一般数学模型；并通过实验测得热电偶的时间常数，根据模拟校正网络给出了数字滤波器的设计方案，提高了测温系统的动态精度。     

AVR单片机在腐蚀性介质温度动态测量中的应用

本文介绍一种基于热电偶响应曲线时间常数方法的电解质温度动态测量方法，利用AT90S8515单片机设计了一种智能测温装置，分析了其硬件与软件的设计思想。实验证明该装置在动态测温过程中重复性好，测量精度高。     

基于微机处理的热电偶动态误差校正方法研究

本文分析了热电偶的动态误差，介绍了常用的校正方法．根据各自的不足之处，提出了一种基于微机处理的动态误差校正方法．该方法既能缩短测温时间又可以方便地在线实时求解时间常数，基本实现温度的实时检测。     

热电偶动态响应的带外部输入自回归模型

热电偶测量动态温度受到热电偶自身动态特性的制约和影响。为了评价热电偶的动态特性,建立了一种双气流环境下的热电偶动态响应实验系统,测量热电偶在两种不同温度气流交替激励下的响应。由于激励温度本身也存在测量误差,当用回归方法分析热电偶响应过程时,响应过程构成了一种变量带误差问题。为了获得热电偶动态响应的无偏估计,建立了热电偶动态响应的状态空间方程,用随机扰动与确定性模型结合的方式描述热电偶动态响应过程,采用一种带外部输入自回归模型对响应过程进行辨识。以一种工业中常用的露端式镍铬镍硅热电偶为对象,给出了一个算例。实验和计算结果表明,带外部输入自回归模型适用于双气流环境下热电偶动态响应能力的评价。     

改进型灰狼算法在热电偶动态补偿中的应用

为解决热电偶传感器在瞬态温度测试过程中因传感器动态性能不足引入动态误差影响测试精度的问题,提出基于改进型灰狼优化算法的热电偶传感器动态补偿方法.通过改变候选解产生策略和引入动态权重因子,对灰狼优化算法(GWO)进行改进,从而进一步提高了热电偶传感器的时间常数.根据热电偶传感器水浴法校准数据寻优获得补偿系统传递函数,并对实测火焰数据进行实验.实验结果表明,水浴法校准数据经补偿后时间常数由0.0685s提升为0.0147s,动态误差减小了近75%.经IGWO寻优获得的动态补偿系统,可有效地改善热电偶传感器的动态特性,减小热电偶传感器的动态误差.     

用于铝电解质动态测温的一种新算法

动态温度估计方法是解决铝电解过程温度在线检测的有效途径之一.本文提出了一种基于热电偶响应曲线时间常数的动态温度估计方法.实验表明,该方法具有可靠的收敛性和满意的测量精度.