某总温总压受感器热电偶结构优化设计

该文针对某总温总压受感器在振动试验过程中K型铠装热电偶断裂的故障,进行原因分析和改进。将铠装热电偶更换为带编织绝缘层的K型热电偶,采用双孔瓷管作为热电偶丝和壳体之间的绝缘和固定元件,设计尾部电缆固线套。通过模拟仿真和数值计算的方法对时间常数指标进行分析,采用增大总温总压受感器阻滞腔排气孔尺寸的方法,将阻滞腔内平均内流速度由22.047 m/s提高到41.835 m/s,计算理论时间常数由1.01 s降为0.688 s。通过温度特性校准,受感器测量精度满足Ⅰ级K型热电偶的精度要求;经时间常数试验校准,在来流马赫数Ma为0.3,高度H为0条件下,时间常数变化范围为0.860～0.930 s;通过强化振动循环试验验证,产品功能性能正常,提高了产品可靠性。     

不同传热方式下温度传感器动态特性研究

为了研究传热方式对温度传感器动态特性的影响,通过时间常数理论推导分析传热方式与温度传感器动态特性的关系,并对不同传热方式下温度传感器的动态特性进行分析。分别建立对流传热和辐射传热方式下温度传感器的传热模型,采用油浴法和脉冲激光法对热电偶时间常数进行测试。测试结果表明:该热电偶在对流传热和辐射传热方式下的时间常数测试值分别为1.2s和6.2s,可以看出传热方式直接影响温度传感器的动态特性,最后通过时间常数测试值与理论计算值的比较,验证了传热模型的合理性。     

热电偶温度传感器动态响应特性研究

激励阶跃温度信号作用在热电偶偶结的起始时刻与热电偶温度传感器响应起始时刻之间存在一定的延误量,该量不同于热电偶时间常数,量值大小不能通过时间常数表征,对热电偶的动态特性具有较大影响。该文针对爆炸温度场测试,采用丁烷火焰作为激励源,配合快门以及挡板产生阶跃温度信号,实现在时间1 s内产生的阶跃温度场温度1 000℃,通过设计制作激励源监测模块对该延误量进行测试。对5种不同偶结的K型热电偶温度传感器进行实验,将测得的延误量与时间常数对比,分析产生该延误量的因素及其与时间常数的关系,为热电偶温度传感器进行瞬态温度信号测量时的选型及使用提供参考。     

气流温度传感器时间常数关键影响因素分析

通过对气流温度传感器在热校准风洞上进行动态响应校准,得到不同温度传感器在不同工况条件下的时间常数,并提取焊球直径、偶丝直径、屏蔽罩结构、气流马赫数、气流温度以及温度阶跃量等关键影响因素,对其影响机制进行分析,得到了温度传感器时间常数的影响规律。结果表明:减小焊球直径、偶丝直径、屏蔽罩进出气口面积比和温度阶跃量,增大气流马赫数和气流温度,以及采用进出气口对开结构,均可减小温度传感器的时间常数;其中当偶丝直径由0.8mm减小到0.5mm时,温度传感器的时间常数减小142.9%。研究结果可为气流温度传感器的设计、使用与动态补偿等提供必要的依据。     

温度传感器的热时间常数对环境试验设备校准结果影响

任何一个温度传感器感受的温度从一个值变化到另一个值,传感器的输出要经过一段时间后才能对应于另一个值的输出值。这一特性,称之为温度传感器的热滞后。热时间常数是衡量温度传感器动态测试性能(热滞后)的重要指标。本文提供了一个温度传感器热时间常数简易的测试方法,以及验证温度传感器的热时间常数对温度校准结果的影响。     

热电偶校正结果不一致的排查及延伸

正铠装热电偶广泛用于工业生产,做好铠装热电偶的量传工作有利于保障工业生产的顺利进行。本实验室在一次校准工作中发现,不同标准装置测量同一支热电偶的测量结果差异明显,接着设计多种实验,希望能找出存在差异的原因,有利于本实验室开展准确可靠的校准工作。一、出现差异JJF1262-2010《铠装热电偶校准规范》适用于测温范围-40℃~1100℃的铠装廉金属热电偶的校准。规范要求测量300℃以下的时候,采用二等标准铂电阻     

一种短型热电偶校准装置

某短型温度传感器为试车台架专用温度传感器,用于测量某型发动机试车时涡轮后燃气温度。该型传感器为4支串联使用,传感器长度小于60mm,使用常规的热电偶校准装置,无法实现短型温度传感器的校准,使用干井式计量炉无法同时满足4支小型热电偶的插入。该短型温度传感器为重要的温度参数测量传感器,需对其计量特性进行校准。本文主要介绍了该系统的工作原理和结构组成,并通过试验的方法,对传感器特性进行校准研究,本系统可以对短型热电偶温度特性进行准确评价,具有很好的应用推广价值。     

铠装贵金属热电偶测量端位置的确定方法

热电偶测量端位置的准确定位对于热电偶的校准和使用有着重要影响,特别对于铠装贵金属热电偶来说,由于无法通过肉眼准确识别保护管内部热电偶测量端的位置,因此在热电偶检定和使用过程中一般将其外保护管顶部作为测量端所在位置。然而通过现场试验发现,铠装贵金属热电偶测量端一般并不位于保护管顶部,本文提供了一种准确定位铠装贵金属热电偶测量端的方法。     

N型热电偶热电势稳定性的研究

N型热电偶是近20年廉金属热电偶合金材料研究方面取得的重要成果,有明显的优点.而作为温度传感器,热电偶在长期使用过程中的热电稳定性是人们最为关心的问题.本文通过对N型热电偶合金丝及N型铠装热电偶的长期稳定性试验的考核,结果无论是用氧化铝绝缘的裸丝N型热电偶,还是铠装N型热电偶,在有关标准推荐的长期最高工作温度下试验,热电偶均呈现了良好的长期稳定性.故表明N型铠装热电偶的长期稳定性能良好,大有取代K型热电偶成为工业测温的主要热电偶品种的趋势.     

薄膜热电偶的动态特性及动态补偿研究

针对用于瞬态高温测量薄膜热电偶的动态特性研究问题,本提出了为展宽其工作频带,以此来减小动态误差的方法。采用了一种脉冲激光法对薄膜热电偶进行了动态校准实验;利用基于沃尔什函数的建模方法建立了较好的薄膜热电偶动态模型;比一般的最小二乘法具有更高的拟合程度;通过地模型的极点和工作频带的分析,设计了动态补偿数字滤波器,改善薄膜热电偶的动态特性。     

基于热电偶的爆炸场温度补偿方法及其 LabVIEW 实现?

在爆炸场瞬态高温测试过程中,由于热电偶的动态特性较差,使得测试结果存在较大动态误差。针对该问题,应用了以大功率激光器为热源的可溯源动态校准系统,对热电偶传感器进行动态校准,分析其动态特性;在此基础上,运用MATLAB和量子粒子群优化(QPSO)算法设计动态补偿滤波器,试验验证了动态补偿的有效性;通过Lab VIEW与MATLAB混合编程,最终在Lab VIEW平台上实现对热电偶输出的动态补偿。结果表明,补偿后的热电偶响应速度加快,爆炸场温度补偿结果可信。     

多区加热热电偶检定炉的温场研究

针对在热电偶检定过程中使用传统的检定炉用均温块所导致的控温滞后、恒温时间长、漏电及炉管弯曲等问题,研制出不用均温块温场也能满足相关规范要求的多区加热检定炉,以提高检测效率.根据JJF 1184-2007《热电偶检定炉温度场测试技术规范》对用均温块的传统单区加热检定炉与不用均温块的多区加热检定炉的温场分别进行测试;再用热...     

铠装热电偶两种校准方法的比较

通过JJG 351-1996与JJF 1262-2010两种方法对8支铠装K型热电偶进行测试,分析得出后者方法的复现性更佳,不确定度更小,更符合铠装廉金属热电偶的固有特性。     

Errors in dynamic calibration of thermoelectric transducers with differences between their thermal inertias

Conclusions The existing method of dynamic calibration of thermocouples can also be used for calibrating other thermal elements, for instance, thermistors, in which case a thermocouple or resistance thermometer should be used as a reference instrument. However, errors may be incurred in dynamic calibration if there is a difference between the thermal inertia of the reference and calibrated thermal elements. This circumstance limits the application of the dynamic method. This method is advantageous when it does not reduce the accuracy of calibration and provides a gain in calibration time as compared with the static method. The criterion of this gain is the ratio of the time spent on calibration by the static and dynamic methods.Analysis has shown that the dynamic method with air calibration and an error of 1° provides a gain in time from 1.5 to 40 for all the thermistors under consideration with the exception of types KMT-4 and MMT-4. For a given calibration error of 0.1° it is advantageous to calibrate by the dynamic method (either in air or in oil) only thermistors type KMT-14.It is possible by means of the nomogram provided in the article to determine the applicability of the dynamic method for calibrating thermal elements of a type or under static calibration conditions not covered by the article.     

热电偶热传导测温中的动态响应时间和误差估计

热电偶是常用的测温元件.文中假设裸露热电偶的热端为一球形温度计,建立裸露热电偶热传导测量空气温度的数学模型,从理论上给出其热传导测量空气温度的动态响应时间和最大温度误差估计式,从而可知只要球形温度计在接触式测量温度时得到其动态响应时间和最大温度误差即可满足所求公式.在实际中,应用裸露热电偶温度传感器测试装药中孔隙内气体爆炸时的温度,可以满足测试要求,说明理论上提出的公式是正确的.     

基于阶跃温度响应的热电偶时间常数测试系统

为了更方便地测试热电偶时间常数,设计了一套热电偶时间常数测试系统,包括工控机、信号调理电路、A/D采集、数据采集处理软件和打印机等。根据热电偶对阶跃温度的响应,提出了一种全新的热电偶时间常数测试方法,设计功能完善的信号调理电路,通过PCL818L数据采集卡将采集的数据送交上位机应用软件进行分析处理,得到所需要的热电偶参数,应用软件提供各类报表输出及数据打印功能。     

Study of TFTC Dynamic Character Calibration Technique

A TFTC (thin film thermocouple) is an advanced thermal sensor that is used for measuring transient temperatures. Because of the TFTC??s high-speed response, the usual calibration instrument and method cannot meet the calibration needs. This article introduces a pulse laser heating method. Dynamic character measurements and system identification are combined. The material of the TFTC is NiCr?CNiSi, and the film thickness is 2 ??m with a ceramic substrate. The transfer function is derived by means of a least-squares solution. In this method under the assumption of an ideal temperature step, there is no strict requirement on a first-order system and the limit of a pulse laser bandwidth. The calibration method introduced in this article resolves the TFTC dynamic character calibration problem.