本实用新型专利技术公开了一种智能活塞体积管检定装置的在线恒温温度标定装置,包括循环管线，所述循环管线上设置有标定装置，所述标定装置设置在所述循环管线的支管上，所述标定装置包括恒温容器和油泵，油泵的出口端与所述恒温容器的进口端连接，所述恒温容器包括超声波温度计和标准温度计。本实用新型专利技术通过油泵驱动检定介质流过恒温装置达到稳态辐射热平衡来以此获得一均匀、稳定的温度场，实现分辨率小于0.001℃的精密温度测量。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种检定装置，尤其涉及到一种智能活塞体积管检定装置的在线恒温温度标定装置。
技术介绍
目前，现有技术中的一种智能活塞体积管检定装置的温度标定的装置，通过将标准传感器和待标定传感器同时插入装有氧化铝粉的容器中通过加热器提高氧化铝粉温度，通过控制通入气体的流量降低和稳定氧化铝粉温度。该装置能够实现大范围温度标定，但由于铝粉温度控制精度在所述装置下无法保持高精度，因此标定精度较低。所述标定装置中要求对时间严格控制，如从温度达到期望值到温度稳定所需时间、从温度稳定到温度开始下降的时间，实际操作中这些时间常量需要严格测定并遵守，增加了该装置的使用难度，也限制了该装置的使用。
技术实现思路
本技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种智能活塞体积管检定装置的在线恒温温度标定装置。本技术通过以下技术方案来实现上述目的：本技术包括循环管线，所述循环管线上设置有标定装置，所述标定装置设置在所述循环管线的支管上，所述标定装置包括恒温容器和油泵，油泵的出口端与所述恒温容器的进口端连接，所述恒温容器包括超声波温度计和标准温度计。具体地，所述超声波温度计包括换能器、FPGA集成电路、放大电路、滤波电路、A/D转换器、D/A转换器、滤波放大器和输入输出端口，所述FPGA集成电路包括高速控制器、信号采集器、信号发生器和处理器，所述换能器的第一输出端与所述放大电路的输入端连接，所述放大电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述信号采集器的输入端连接，所述信号发生器的输出端与所述D/A转换器的输入端连接，所述D/A转换器的输出端与所述滤波放大器的输入端连接，所述滤波放大器的输出端与所述换能器的输入端连接。进一步地，所述支管的进出端口上设置有截断阀。具体地，所述输入输出端口包括键盘、控制面板接口、显示电路和RS32接口，所述键盘和所述控制面板接口的输入端分别与所述高速控制器的输入端连接，所述处理器的输出端分别与所述显示电路和RS32接口的输入端连接。本技术通过油泵驱动检定介质流过恒温装置达到稳态辐射热平衡来以此获得一均匀、稳定的温度场，实现分辨率小于0.001℃的精密温度测量。附图说明图1是本技术的结构连接示意图；图2是本技术的所述超声波温度计的结构示意图；图3是超声波的特征波形图；图4是超声波的样本采集图；图中：1-循环管线,2-截断阀,3-油泵,4-超声波温度计,5-标准温度计。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明：如图1所示，本技术包括循环管线1，所述循环管线1上设置有标定装置，所述标定装置设置在所述循环管线的支管上，所述标定装置包括恒温容器和油泵3，油泵3的出口端与所述恒温容器的进口端连接，所述恒温容器包括超声波温度计4和标准温度计5。如图2所示，所述超声波温度计4包括换能器、FPGA集成电路、放大电路、滤波电路、A/D转换器、D/A转换器、滤波放大器和输入输出端口，所述FPGA集成电路包括高速控制器、信号采集器、信号发生器和处理器，所述换能器的第一输出端与所述放大电路的输入端连接，所述放大电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述信号采集器的输入端连接，所述信号发生器的输出端与所述D/A转换器的输入端连接，所述D/A转换器的输出端与所述滤波放大器的输入端连接，所述滤波放大器的输出端与所述换能器的输入端连接。超声波温度计4的工作原理如下：FPGA集成电路通过控制信号发生器产生数字正弦波信号，经D/A转换及滤波、放大之后，驱动超声波换能器E1发出超声波信号；FPGA集成电路通过控制A/D转换器对换能器E2接收到的回波信号进行高速采样和存储；将采集数据送到FPGA集成电路上的NIOSII处理器进行分析处理，利用细分算法得到超声波信号的纳秒级传播时间；根据温度与波速的关系模型（）计算出当前温度值。所述支管的进出端口上设置有截断阀2。所述输入输出端口包括键盘、控制面板接口、显示电路和RS32接口，所述键盘和所述控制面板接口的输入端分别与所述高速控制器的输入端连接，所述处理器的输出端分别与所述显示电路和RS32接口的输入端连接。油泵3驱动检定介质流过恒温装置，通过恒温容器内的超声波温度计4和标准温度计5的探头，测量几组T值和x值，拟合之后即可确定a和b的值。如图3所示，超声波传播时间由T1和T2两部分组成，其中，T1的测量通过FPGA数字逻辑计时和回波信号的采集频率精确计算得到，对于时间终点T2的测量设计采用了软件细分插补算法，从而使整个传播时间测量分辨率达到纳秒级。设A/D的采样频率为FA/D，采样周期为TA/D；从第一个采样点到采样点P之间的采样数为N，对应的采样值为V1，对应的时刻为T1；采样点P+1对应的采样值为V2，则超声波的传输时间TZD为：其传播时间的分辨率主要取决与T2的细分插补算法，因此测量传播时间的分辨率R为：根据设计参数，采用的A/D转换器分辨率RA/D为12bit，超声波信号频率fu为1MHz，则传播时间的测量分辨率理论上可达到0.122ns：结果分析：设计测量的精度取决于传播时间的测量，为此进行了传播时间的实际测量实验，如图4所示，从图(a)可以看到，传播时间测量的平稳性，在连续测量过程中，只有少数数据随机地产生了±1ns的误差；如图(b)所示，对测得的数据进行了10次均值滤波，去除了测量过程中的部分误差，使传播时间的测量达到了0.2ns，进一步验证了设计的高精度测量。由此，超声波传播时间的高精度测量便可实现。因为经分析要达到0.001℃的温度分辨率测量，需要超声波传输时间测量小于1.5ns。而设计的超声波传播时间的测量重复性误差小于1ns，因此,所设计的超声波温度计能够解决超声波测温技术在实际应用中的关键问题，并可以实现分辨率小于0.001℃的精密温度测量。以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种智能活塞体积管检定装置的在线恒温温度标定装置，包括循环管线，其特征在于：所述循环管线上设置有标定装置，所述标定装置设置在所述循环管线的支管上，所述标定装置包括恒温容器和油泵，油泵的出口端与所述恒温容器的进口端连接，所述恒温容器包括超声波温度计和标准温度计。
【技术特征摘要】
1.一种智能活塞体积管检定装置的在线恒温温度标定装置，包括循环管线，其特征在于：所述循环管线上设置有标定装置，所述标定装置设置在所述循环管线的支管上，所述标定装置包括恒温容器和油泵，油泵的出口端与所述恒温容器的进口端连接，所述恒温容器包括超声波温度计和标准温度计。2.根据权利要求1所述的智能活塞体积管检定装置的在线恒温温度标定装置，其特征在于：所述超声波温度计包括换能器、FPGA集成电路、放大电路、滤波电路、A/D转换器、D/A转换器、滤波放大器和输入输出端口，所述FPGA集成电路包括高速控制器、信号采集器、信号发生器和处理器，所述换能器的第一输出端与所述放大电路的输入端连接，所述放大电路的输出端与所述滤波电...
【专利技术属性】
技术研发人员：张建新，王遵健，张肖，
申请(专利权)人：温州恒海科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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