[实用新型]一种物体内部温度场分布测量仪器

说明书

技术领域

本实用新型涉及温度测量仪器技术领域，尤其涉及一种物体内部温度场分布测量仪器。

背景技术

测量物体表面及内部温度的动态分布有助于了解物体的理化特性，针对物体表面的温度场分布的研究较多，主要是基于红外成像测量原理，其能够实时快速的测量物体表面的温度场分布，技术已经极其成熟。但红外成像方法只适用测量物体表面的温度场分布，对于物体内部温度场分布的测量技术及测量仪器，目前研究报道极少。从少量的文献报道分析，物体内部温度场的分布测量主要有两类，一类是光学测量方法，一类是采用热传感器测量方法。前者价格昂贵，系统结构复杂，后者则廉价得多，结构也要简单一些。

采用热传感器测量方法，用得较多的是采用热电偶或热电阻。对于采用热电偶方法进行测量，一般是采用比较大的铠装热电偶，采用单通道测量模式或者多点测量模式，不适合微小物体内部温度场分布的测量。即使也有采用微小铠装热电偶进行温度场分布测量的研究，但主要问题是测量的通道较少，一般少于8个，且一般都是按照线阵排列进行测量，不具备专门的插入深度计量部件，测量精度差。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够准确高效的测量物体特别是微小物体内部温度场分布，且设置有多通道数据采集的测量仪器。

为达上述目的，本实用新型采取如下方案：一种物体内部温度场分布测量仪器，其特征在于：包括有温度传感器阵列、夹持器具、插入深度计量模块、电信号调理模块、多通道数据采集与控制模块以及计算机，温度传感器阵列安装在夹持器具上，夹持器具上还安设有插入深度计量模块，温度传感器阵列和插入深度计量模块分别和电信号调理模块、多通道数据采集与控制模块、计算机依次电连接；温度传感器阵列、插入深度计量模块分别采集温度信号和深度信号传送给信号调理模块进行放大滤波，再送入多通道数据采集与控制模块，计算机控制多通道数据采集与控制模块采集数据以及对数据进行保存与处理。

所述温度传感器阵列由微小型封装热电偶组成，热电偶个数为3～64。

所述热电偶按照一定距离分布置为一个线阵夹持固定在夹持器具上。

所述热电偶置为一个面阵夹持固定在夹持器具上。

所述电信号调理模块包括信号放大、滤波电路以及对温度传感器阵列进行冷端补偿的电路。

所述多通道数据采集与控制模块的数据采集触发模式包括定时触发、软件触发、外部硬件触发。

本实用新型具有以下优点和积极效果：

1)通过采用微小型铠装热电偶，不仅能够测量大的物体，也能测量微小目标，与较大的铠装热电偶相比，其热响应速度更高，更适合于测量温度快速变化目标。

2)采用了热电偶阵列，配合深度计量部件，空间定位更加精准，测量效率大大提高，可以实时的测量某条线或某个平面上的温度场分布情况，也可以通过不同深度的测量，获悉某个截面上任意时刻的温度场分布图。

3)可测量物体内部温度场分布，克服了红外成像方法难以测量物体内部的缺点，是红外测温仪的一个有益的补充。

附图说明

图1为本实用新型实施例测量物体内部温度的原理示意图。

图中：1、待测物体，2、温度传感器阵列，3、夹持器具及安装在夹持器具上插入深度计量模块，4、信号调理模块，5、多通道数据采集与控制模块、6为计算机。

具体实施方式

下面以具体实施例结合附图对实用新型做进一步说明，参见图1：

按本实用新型实施的一种物体内部温度场分布测量仪器，由温度传感器阵列2、夹持器具及安装在夹持器具上的插入深度计量模块3、信号调理模块4、多通道数据采集与控制模块5和计算机6构成，测量仪器插入待测物体1里进行测量。温度传感器阵列2由微小型封装热电偶组成，热电偶个数为3～64。热电偶按照一定距离分布置为一个线阵夹持固定在夹持器具3上。热电偶置也可以是为一个面阵夹持固定在夹持器具3上。插入深度计量模块也安设在在夹持器具上，温度传感器阵列2和插入深度计量模块分别和信号调理模块4、多通道数据采集与控制模块5、计算机6依次电连接。

将热电偶阵列插入被测物体1内部某个特定的深度，通过插入深度计量模块获悉热电偶的插入深度。由于温度的存在，热电偶就会输出电压信号，该电压信号比较微弱，因此，比较微弱的信号再通过信号调理模块4进行放大并滤波。由于热电偶测温在没有真正的0点参考时，就必须进行冷端补偿，因此，信号调理模块4同时还包括冷端补偿电路。