[发明专利]短支热电偶温度校验炉及短支热电偶的校准方法

权利要求书

1.一种短支热电偶温度校验炉，其特征在于：包括中间设置有凹槽的固体的均温块，固体的均温块的中间凹槽为插入待测短支热电偶的检测区，用于测量均温块温度的控温传感器和温度显示器，所述均温块设置在校验炉的炉膛中心，炉膛四壁周围均匀环绕着加热器，使均温块受热均匀，所述加热器分为上下两段，控温传感器也包括两个，分别设置在接近均温块顶端和接近均温块底部，对底部及炉口温度分别进行监测和控制，两个控温传感器均与温度控制器相连，通过温度控制器和驱动电路分别连接上下两段加热器，温度控制器采用双段温度控制为待测短支热电偶提供均匀有效温场。

2.如权利要求1所述的短支热电偶温度校验炉，其特征在于：所述待测短支热电偶在检测区的插入深度大于等于75mm，所述控温传感器采用控温热电偶，上下两个控温传感器之间距离40mm。

3.如权利要求1所述的短支热电偶温度校验炉，其特征在于：在所述均温块上部和底部还设置有上部隔热块和底部隔热块。

4.如权利要求1或3所述的短支热电偶温度校验炉，其特征在于：所述均温块采用导热系数高的紫铜为材料，均温块上方用炉芯压条固定。

5.如权利要求1所述的短支热电偶温度校验炉，其特征在于：在所述均温块和控温传感器外采用刚玉管固定加热器，环绕所述加热器还设置有用于均匀温场的均匀保温部，采用陶瓷纤维包裹环绕加热器。

6.如权利要求1所述的短支热电偶温度校验炉，其特征在于：所述均温块中间的插入待测短支热电偶的检测区设置有与待测短支热电偶外径相当的不同孔径的插孔。

7.如权利要求1所述的短支热电偶温度校验炉，其特征在于：在炉体底部区域还均匀的布置有加热丝，以控制炉体内均温块的孔间温差；在校验炉炉口位置设置了辅助加热器。

8.一种应用如权利要求1所述的短支热电偶温度校验炉进行短支热电偶的校准方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：将标准热电偶套上保护管，与套上绝缘瓷珠的被校的短支热电偶分别插入到温度校验炉的检测区的适合插孔中，并插入至温度校验炉内的均温块底部，使其测量端与标准热电偶的测量端处于同一径向截面上；

步骤2：设定校准点温度，待温度达到稳定后，分别记录干体炉的显示值和参考温度计的测量值；

步骤3：校准由低温向高温逐点进行，在加热过程中，炉体内的底部温度由底部控温传感器监测，温度控制器接收到底部控温传感器的温度信号，通过驱动电路控制下段加热器的加热功率，从而控制炉管内的工作温度，炉口位置的工作温度由设置在均温块顶端的上部控温传感器监测，温度控制器接收到上部控温传感器的温度信号，通过驱动电路控制上段加热器的加热功率，从而控制炉口位置的温度，从而减小校验炉炉口对外传热的影响，提高校验炉工作区域轴向的温度均匀性；

步骤4：在每一个校准点上进行两次测量：在改变校准点设定时，应该在设定温度上升时测量一次，另一次测量应该在设定温度下降时进行。

9.如权利要求8所述的短支热电偶的校准方法，其特征在于：所述步骤3中温度控制器采用模糊PID控制进行温度控制。

10.如权利要求9所述的短支热电偶的校准方法，其特征在于：温度控制采用模糊控制规则，在系统偏差较大时，即系统偏差的绝对值大于等于偏差变化率时，则采用第一直接控制型模糊控制器直接输出控制量，对相应加热器进行控制，在系统偏差较小时，则采用第二模糊PID控制器在线修正PID的控制参数，以达到控制效果。