[实用新型]钨铼热电偶测温转换装置

说明书

本实用新型涉及一种测温装置，特别是把钨铼热电偶的热电势信号转换为铂铑测温仪表所接受的信号的测温转换装置，它既可以与B型、S型和R型分度号热电偶测温仪表配套用于钨铼热电偶的测温，也可直接作为钨铼热电偶的测温仪表。

冶金行业传统的测温方式是从铂铑热电偶测得热电势信号，通过补偿导线由铂铑测温仪表指示出温度值。但是由于铂铑热电偶不仅价格昂贵，而且在使用过程中的安全管理也极为困难，不少厂家因铂铑热电偶被盗而中断测温的情况时有发生，给正常生产带来麻烦，基于上述原因，近年来一种质优价廉的钨铼热电偶问世，它具有耐高温、热电势大、线性关系好、测温灵敏，可测范围宽，并适合在真空、还原、氧化气氛中长期使用等诸多优点，显示出其强大的生命力，可是，尽管如此，由于广大测温用户现有的铂铑测温仪表系统不能直接用于钨铼热电偶的测温，这些铂铑测温仪表多数是价格昂贵、构造复杂，也有不少是引进的成套温控系统和国产的计算机控制系统，真是弃之可惜，改造起来又耗资费时相当困难，正因为如此，使其钨铼热电偶的尽快推广应用受到严重影响。

本实用新型的目的在于提供一种既能使原铂铑测温仪表继续使用、结构简单、成本低、测温准确、性能稳定可靠，又能直接作为钨铼热电偶测温仪表的钨铼热电偶测温转换装置。

本实用新型的目的是通过如下的技术方案来实现的，是由钨铼热电偶、中间仪表和铂铑测温仪表组成，其中间仪表插接于两者之间。它具有一个高精度仪用放大器，其输入端通过补偿导线与钨铼热电偶相连，高精度仪用放大器将取自钨铼热电偶的热电势信号经放大滤波后送入4066模拟开关；AD590温度传感器输出的信号经精密I/V转换后也送4066模拟开关，模拟开关的公共输出端接于A/D转换器7109的模拟信号输入端，A/D转换器的数据线接于单片机8031的数据/地址口线PO口，其控制信号由单片机提供；D/A转换器1210的数据线与单片机的数据/地址口线PO口相连，控制信号由单片机提供，D/A转换器的模拟输出端接于由放大器LF356组成的I/V转换电路的输入端相连，还包括一个由三极管BG与发光二极管D构成的断偶指示电路和由R与12V电源组成的接于高精度放大器输入端的断偶检测电路。

本实用新型通过试验证明有测温范围宽、系统测温精度在0.2％以内、性能稳定可靠、结构简单、成本低等优点，同时使原铂铑测温仪表继续使用，利于钨铼热电偶的尽早推广应用，有显著的经济和社会效益。

图1是本实用新型的外形结构示意图。

图2是本实用新型的电路原理方框图。

图3是本实用新型的软件流程图。

本实用新型的实施例结构附图加以描述，它包括钨铼3/25热电偶1、铂铑测温仪表5，中间仪表3通过补偿导线2、4插接于两者之间，其中间仪表3具有一个高精度仪用放大器，它是由三片高精度集成运放器OP07构成的差动放大电路，电阻匹配精度达0.01％以保证对输入信号的高质量放大，其输入端通过补偿导线与热电偶1相连，并将取得的热电势信号放大滤波后送入4066模拟开关；用于测量热电偶1冷端环境温度的温度传感器AD590的输出信号经电流—电压转换后进入模拟开关4066，4066的公共输出端接于A/D转换器7109的模拟信号输入端，A/D转换器的数据线接于单片机8031的数据/地址口线PO口，其控制信号由单片机8031提供，D/A转换器1210的数据线与单片机的数据/地址口线PO口相连，控制信号由单片机提供，D/A转换器的模拟输出端接于由放大器LF356组成的I/V转换电路的输入端；还有一个由三极管BG与发光二极管D构成的断偶指示电路和由12V电源与电阻R构成的断偶检测电路接于高精度仪用放大器的输入端。

本实用新型使用时是通过如下的程序来实现的，中间仪表3内的高精度仪用放大器将热电偶输出的热电势信号进行大约50倍的放大和滤波，经放大滤波处理以后的信号进入4066模拟开关，与此同时AD590温度传感器的输出信号经过精密电流—电压转换也送入4066模拟开关；此时由8031单片机、2764程序存储器、6116数据存储器构成的计算机系统复位以后，在软件的支配下，首先打开模拟开关4066，使经过放大、滤波处理的热电势信号至A/D转换器，进行模—数转换，转换后的数字量由单片机采集，并由软件判断是否断偶，若热电偶1由于损坏而断偶时，断偶检测电路将给8031单片机提供一个信号，8031采集到此信号后由软件支配进行断偶指示，发光二极管点亮；相反若热电偶1正常工作，8031单片机将打开模拟开关4066，采集经模—数转换后的AD590输出的电压值，并进行数据的冷端补偿处理，然后将该数据通过查钨铼3/25热电偶分度表获得真实热电偶热端温度，并将此温度送四位LED数码管显示。而后再通过查铂铑热电偶分度表将此温度转换成对应铂铑热电偶的电压值，并将此数字量送至12位D/A转换器1210进行数—模转换，并通过放大器的I/V转换输出模拟铂铑热电偶的电压，经输出端送入铂铑测温仪表5的输入端，从而实现本实用新型的发明目的。