[发明专利]一种加热炉便携式黑匣子全炉况同步测温阵列

权利要求书

1.一种加热炉便携式黑匣子全炉况同步测温阵列，其特征在于：包括若干个黑匣子装置(1)，在加热炉的预热段、加热段和均热段各选取若干根坯料(2)作为测温坯料，每根所述测温坯料上设置有至少一个黑匣子装置(1)，所述黑匣子装置(1)通过耐高温接插件与热电偶簇(5)相连，所述热电偶簇(5)包括至少一个用于测量坯料(2)周围炉温的炉气热电偶(3)，所有黑匣子装置(1)的数据通过天线(4)与设置于加热炉外部的炉外信号接收同步处理单元、Level1系统或Level2系统无线连接；

所述黑匣子装置(1)包括温度采集模块(8)，所述温度采集模块(8)通过耐高温接插件与热电偶簇(5)相连，所述温度采集模块(8)采集热电偶簇(5)所在位置的温度并形成实测温度信号，所述温度采集模块(8)发送实测温度信号至信号处理模块(9)；

信号处理模块(9)，所述信号处理模块(9)接收实测温度信号，所述信号处理模块(9)对实测温度信号进行AD转换、信号滤波和误差补偿后形成有效温度信号，所述信号处理模块(9)发送有效温度信号至数据存储模块(10)；

数据存储模块(10)，所述数据存储模块(10)包括数据存储卡，所述数据存储模块(10)接收有效温度信号，所述数据存储模块(10)将有效温度信号存储至数据存储卡中；

所述信号滤波方式包括两种滤波方式，第一种滤波方式包括如下步骤：

在信号处理模块内设置带通滤波器或带阻滤波器；

设定采样周期和采样频率；

第二种滤波方式为对已经AD转换的数字信号进行平滑滤波，包括如下步骤：

设定周期平滑次数；

对周期内的信号进行平均值滤波；

设定采样周期为t_f，当前实测AD值为V_i，平滑周期为t_m，其中t_m≥t_f且t_m是t_f的整数倍，设定倍数为n，平滑周期内的有效实测值为：

满足/

其中，ζ为缩放倍数，

通过标定，将AD值V_i转换为温度值T_i。

2.根据权利要求1所述的加热炉便携式黑匣子全炉况同步测温阵列，其特征在于：所述误差补偿包括：

设定当前炉压波动引起的工况误差为T_p，点火时间引起的工况误差为T_t，氧化铁皮引起的工况误差为T_o，振动引起的工况误差为T_v，位置偏差引起的工况误差为T_w，补偿后的实际温度值为

3.根据权利要求2所述的加热炉便携式黑匣子全炉况同步测温阵列，其特征在于：所述黑匣子装置(1)固定于坯料(2)外表面，所述温度采集模块(8)、信号处理模块(9)和数据存储模块(10)设置于密封腔体(11)中，所述密封腔体(11)外侧依次设置有冷却水层(12)、耐高温隔热板(13)、耐高温隔热棉(14)、不锈钢箱体(15)和耐高温纤维板(16)，所述数据存储模块(10)与耐高温纤维板(16)外侧通过蒸汽通道(17)连通，所述蒸汽通道(17)内设置有蒸汽嘴(6)，所述蒸汽嘴(6)的内部设置有天线(4)，所述天线(4)与数据存储模块(10)相连。

4.根据权利要求2所述加热炉便携式黑匣子全炉况同步测温阵列，其特征在于：所述热电偶簇(5)还包括若干个坯料热电偶(7)，若干个所述坯料热电偶(7)分别嵌入至坯料(2)内部不同深度，所述炉气热电偶(3)设置于坯料上方。