[发明专利]一种高温温度阶跃方法

摘要

一种高温温度阶跃方法，包括以下步骤：S1：采集被校准温度传感器电压信号，并将采集到的被校准温度传感器电压信号进行预处理；S2：响应时间的校准；S3：确定温度阶跃开始的时刻；S4：根据经S1预处理后的被校准温度传感器电压信号，计算所需的温度变化量；S5：根据温度变化量计算被校准温度传感器达到此温度变化量时的时刻；S6:通过ΔT得到Δt，进而得到响应时间。 1

主权项

1.一种高温温度阶跃方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：采集被校准温度传感器电压信号，并将采集到的被校准温度传感器电压信号进行预处理；

S2：响应时间的校准

被校准温度传感器置于恒温介质中，假设被校准温度传感器内部温度分布均匀，忽略导热和辐射换热带来的影响，则被校准温度传感器的热平衡方程为：

式中：m为被校准温度传感器测量端质量，kg；c_p为被校准温度传感器的比热，J(kg.K)；α为对流换热系数；A为被校准温度传感器表面积，m²；T_g为被测介质的温度，℃；T_j为被校准温度传感器测量温度，℃；

整理(1)式可得:

当t＝0时，T_j＝T_j0，对(2)式进行求解，可得：

T_g‑T_j＝(T_g‑T_j0)e^‑t/τ      (4)

将被校准温度传感器近似为一阶响应系统，对于按一阶响应系统处理的被校准温度传感器，时间常数定义为达到温度阶跃量的63.2％所需要的时间，记为τ，响应时间定义为达到温度阶跃量的10％，50％，90％所需要的时间，记为τ_0.1、τ_0.5、τ_0.9；

S3：确定温度阶跃开始的时刻，被校准温度传感器温度开始升高的时刻为温度阶跃开始的时刻；

S4：根据经S1预处理后的被校准温度传感器电压信号，计算所需的温度变化量；时间常数τ＝0.632×Δt，响应时间τ_0.1，τ_0.5，τ_0.9分别为τ_0.1＝0.1×Δt，τ_0.5＝0.5×Δt，τ_0.9＝0.9×Δt，式中Δt为时间变化量；

S5：根据温度变化量计算被校准温度传感器达到此温度变化量时的时刻；以时间为横坐标，被校准温度传感器电压为纵坐标，构建时间与温度传感器电压的函数关系，通过查常用热电阻热电偶分度表，从而得到被校准温度传感器温度变化量ΔT；

S6:通过ΔT得到Δt，进而得到响应时间τ_0.1，τ_0.5，τ_0.9。

2.根据权利要求1所述的一种高温温度阶跃方法，其特征在于：所述S1中，采集被校准温度传感器电阻信号，并将采集到的被校准温度传感器电阻信号通过Mallat算法进行预处理。

3.根据权利要求1所述的一种高温温度阶跃方法，其特征在于：所述S1中，将采集到的被校准温度传感器电压信号通过Mallat算法进行预处理。

4.根据权利要求1所述的一种高温温度阶跃方法，其特征在于：所述S4中，根据经S1预处理后的被校准温度传感器电阻信号，计算所需的温度变化量。

5.根据权利要求1所述的一种高温温度阶跃方法，其特征在于：所述S5中，以时间为横坐标，被校准温度传感器电阻为纵坐标，构建时间与温度传感器电阻的函数关系。