熱電偶絲熱電勢的自動檢測系統及檢測方法技術方案

本發明專利技術涉及一種熱電偶絲熱電勢的自動檢測系統，該包括放線裝置、預處理裝置、測試單元、計米器、復繞裝置、控制系統、信號采集系統、設置有熱電勢測試分析系統的計算機，其中放線裝置、預處理裝置、測試單元、計米器、復繞裝置通過被檢測熱電偶絲動態連接，控制系統通過導線分別與測試單元、計米器、復繞裝置連接，信號采集系統通過導線分別與測試單元、計算機連接。本發明專利技術能夠對熱電偶絲熱電勢進行連續、自動、無損的檢測，具有精確高、客觀性強的優點，所述的檢測系統和方法適用于所有熱電偶絲熱電勢均勻性的全段檢測。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于微電壓測量領域，特別涉及一種。
技術介紹
熱電偶絲是一種工業用測溫材料，它利用塞貝克原理將溫度信號轉換成電信號而達到測溫的目的，所以熱電偶絲的電勢性能是判斷其質量優劣的重要指標。熱電偶是由正、負兩極不同的熱電偶材料組成，在相關國標及行業標準中對正、負兩極的熱電勢性能的均勻性和定點(如鋅點、鋁點、銅點)電勢都有明確的公差要求，而且對測試方法也有明確的規定。工業用熱電偶絲生產中通常每卷絲達幾百米甚至上千米，傳統的熱電偶絲熱電勢檢測是取約I米長樣品退火后與標樣作對比檢測。這種檢測方法是一種破壞性的檢測方法，這種方法不能用于生產中的要求對熱電偶絲的全部檢測。目前，國標中規定對熱電偶絲熱電勢均勻性檢測采用抽樣檢測頭、尾分別連續取三段約I米長熱電偶絲測試其電勢值，測試的平均值作為判斷整卷絲的電勢平均值，測試電勢最大值與最小值的差作為判斷整卷絲的不均勻性。由于這種方法不能對整卷絲材進行均勻性檢測，國標規定的測試方法具有一定局限性，它的前提是整卷絲的熱電勢均勻性波動不大。而事實上，合金材料由于熔煉帶來的成分不均勻以及偏析及加工工藝差異難以避免熱電偶絲的熱電勢在頭、中、尾產生較大波動。
技術實現思路
本專利技術的第一個目的是提供一種熱電偶絲熱電勢的自動檢測系統，該系統由放線、退火、自動測試、計數器、收線等裝置組成一套熱電偶絲材的連續測試設備，在國內率先實現了熱電偶絲電勢均勻性檢測的無損性、連續性和自動化。熱電偶絲熱電勢的自動檢測系統，包括放線裝置、預處理裝置、測試單元、計米器、復繞裝置、控制系統、信號采集系統、設置有熱電勢測試分析系統的計算機，其中放線裝置、預處理裝置、測試單元、計米器、復繞裝置通過被檢測熱電偶絲動態連接，控制系統通過導線分別與測試單元、計米器、復繞裝置連接，信號采集系統通過導線分布與測試單元、計算機連接；所述信號采集系統控制并顯示出采集信號，信號采集系統由數字萬用表和開關組成，被檢定熱偶絲和標準偶絲通過導線與開關相連，開關再通過導線與數字萬用表相連；設置有熱電勢測試分析系統的計算機將每次采集的電勢信號記錄自動生成熱電勢曲線。所述預處理裝置由加熱爐和溫控儀組成，溫控儀通過熱電偶與加熱爐的爐管連通。所述測試單元包括管式加熱爐、控溫熱電偶、接線塊、標準熱電偶絲，管式加熱爐的一側設置有壓下裝置，壓下裝置與被測熱電偶絲接觸，接線塊置于管式加熱爐的爐管中央，接線塊設有供被測熱電偶絲穿過的中心孔，標準熱電偶絲的一端固定在接線塊中心孔的一側，另一端通過導線與信號采集系統相連。所述壓下裝置包括橫桿、豎桿和手柄，其中手柄設置在橫桿上，橫桿的兩端分別固定有垂直于橫桿的豎桿，豎桿的端頭設置有帶有凹槽的壓塊。所述壓塊為不導電膠木塊，所述橫桿、豎桿采用金屬桿。所述接線塊為圓金屬片，其外徑與爐管內徑相同，與爐管軸向垂直置于爐管的中央。本專利技術的第二個目的是提供一種本專利采用無損連續自動的測試方法，該方法能夠對熱電偶絲熱電勢進行連續、自動、無損的檢測，具有精確高、客觀性強的優點。本專利技術所述的檢測系統和方法適用于所有熱電偶絲熱電勢均勻性的全段檢測。熱電偶絲熱電勢的自動檢測方法有以下步驟1)將一卷被測熱電偶絲放于放線裝置上，一端頭依次穿過預處理裝置的加熱爐、測試單元的管式加熱爐、經計米器繞線輪，固定在復繞裝置上的收線筒上；2)測試前將預處理裝置和測試單元設定為800 1600°C；3)啟動控制系統，按下“啟動”鍵，測試單元、計米器和復繞裝置同時啟動，測試單元的壓下裝置抬起，計米器開始計算被測熱電偶絲的運行長度，復繞裝置對被測熱電偶絲排線復繞，復繞裝置開始復繞排線；按下“停止”鍵，測試單元、計米器和復繞裝置同時停止工作，測試單元的壓下裝置壓下，計米器停止計算被測熱電偶絲的運行長度，復繞裝置停止排線的復繞，復繞排線停止工作，同時自動啟動信號采集及測試分析系統；當復繞排線停止工作時，壓下裝置自動壓下，將被測熱電偶絲推向接線塊，將被測熱電偶絲、標準熱電偶絲、開關和數字萬用表連通成回路，數字萬用表開始自動采集電勢信號，并通過計算機傳輸給熱電勢測試分析系統形成采集記錄，信號采集系統將每次采集的熱電勢信號記錄自動生成熱電勢曲線，信號采集系統每次完成信號采集后，控制系統又重新啟動復繞排線；采集數據經熱電勢測試分析系統自動生成相應曲線，上述I) -3)步驟交替進行直至被測熱電偶絲測試完畢，檢出整卷熱電熱電偶絲的熱電勢。復繞排線的從工作到停止的間隔時間由系統自動控制，其間隔時間為O. 5 5min。本專利技術的優點及有益效果(I)本專利技術實現了熱電偶絲熱電勢的無損、自動、連續、全段檢測，該系統可有效監控和分析熱電偶絲全段熱電勢均勻性水平，有利于熱電偶絲的精確配對和篩選出不合格品。(2)現行國標對熱電偶絲熱電勢的檢測是檢測頭、尾樣品，而本專利技術通過全段熱電勢檢測和分析實現了分段精確配對，經測試配對的熱電偶絲精確度更高、可靠性更好、優等品更多。(3)本專利技術自動化程度高，有效提高了工作效率，比傳統的工藝提高60%以上效率。所述的檢測系統和方法適用于所有熱電偶絲熱電勢均勻性的全段檢測，特別適用于S (鉬銠10-鉬)、R(鉬銠13-鉬)、B (鉬銠30-鉬銠6)、N型(鎳鉻硅-鎳硅鎂)、K型(鎳鉻-鎳硅)、E型(鎳鉻-銅鎳)、J型(鐵-銅鎳)、T型(銅-銅鎳)等熱電偶絲熱電勢均勻性檢測。本專利技術所述的加熱爐、自動排線裝置、電氣控制開關、數字萬用表均采用市場銷售的常規產品。附圖說明圖I為檢測系統的示意圖2為計米器的示意圖3為復繞裝置的示意圖4為壓下裝置的示意圖5為檢測方法的流程圖。圖中，I為金屬橫桿，2為金屬豎桿，3為壓塊，4為手柄，5為繞線輪，6為計數器，7為電機，8為收線筒，9為自動排線裝置，10為復繞裝置，11為放線裝置，12為熱電偶絲，13為預處理裝置，14為控制裝置，15為測試單元，16為信號采集系統，17為計算機，18為接線塊，19為壓下裝置，20為計米器。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術作進一步的說明，但并不因此將本專利技術限制在所述的實施例范圍之中。參見圖1，本專利技術的檢測系統包括復繞裝置10、放線裝置11、預處理裝置13、控制系統14、測試單元15、信號采集系統16、設置有熱電勢測試分析系統的計算機17組成、計米器20。其中，放線裝置由不銹鋼架、膠木錐形線筒和軸承組成，膠木錐形線筒通過軸承安裝在不銹鋼架上。熱電偶絲在測試時可放于膠木錐形線筒上，一端線在拉力下持續引出，軸承在線筒受切線拉力下持續轉動，熱電偶絲也隨之不斷引出。預處理裝置由加熱爐和控溫系統組成，主要作用是對被測偶絲進行退火預處理，消除偶絲加工應力，使偶絲熱電勢處于穩定狀態。加熱爐爐管為高純剛玉管，加熱材料為鉬銠合金絲，爐管規格為0 (20-30) mmX (800-1000)111111，加熱爐最高控溫達16001，控溫熱電偶為PtRhlO-Pt熱電偶。測試單元參見圖1，測試單元由管狀加熱爐、控溫熱電偶、接線塊、標準偶絲等組成，主要作用是在一定溫度下對被測偶絲與標準偶絲的熱電勢作對比測試。本測試單元的管狀加熱爐僅用于對測試溫度的控制，其規格比預處理裝置中的加熱爐規格小。測試單元的管狀加熱爐爐管規格為0 (20-30) mmX (20-30)mm，最高控溫達1600°C。控溫熱電偶和爐管材本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種熱電偶絲熱電勢的自動檢測系統，其特征在于：包括放線裝置、預處理裝置、測試單元、計米器、復繞裝置、控制系統、信號采集系統、設置有熱電勢測試分析系統的計算機，其中放線裝置、預處理裝置、測試單元、計米器、復繞裝置通過被檢測熱電偶絲動態連接，控制系統通過導線分別與測試單元、計米器、復繞裝置連接，信號采集系統通過導線分別與測試單元、計算機連接；所述信號采集系統控制并顯示出采集信號，信號采集系統由數字萬用表和開關組成，被檢定熱偶絲和標準熱偶絲通過導線與開關相連，開關再通過導線與數字萬用表相連；設置有熱電勢測試分析系統的計算機將每次采集的電勢信號記錄自動生成熱電勢曲線。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李國綱，唐會毅，汪建勝，吳保安，劉慶賓，陳德茂，
申請(專利權)人：重慶材料研究院，
類型：發明
國別省市：