一种示温漆标定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种示温漆标定装置，通过上位机设定加热程序段并传输到PID控制模块，PID控制模块控制感应加热电源的输出功率，标准试件插入感应加热线圈中，第一测温器将该端温度信号传递到PID控制模块形成加热闭环回路，待加热进入稳定状态后，上位机控制第二传感器构按照规划路径和速度进行移动，第二测温器从标准试件一端移动到另一端，测量规划路径上的标准试件温度并传输到上位机，通过查询标准试件上示温漆等温线在规划路径上的坐标的温度测量结果得到等温线对应的温度值。本实用新型专利技术采用感应加热，具有对标准试件几何尺寸，材料等参数要求低，安全性高，测温采用移动测量，一次加热即可完成标定，标定精度高，不会产生等温线漂移等优点。生等温线漂移等优点。生等温线漂移等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种示温漆标定装置


[0001]本技术涉及温度检测
，尤其涉及一种示温漆标定装置。

技术介绍

[0002]不可逆示温漆是一种以漆膜颜色变化来测量航空发动机、燃气轮机、工业管道等高温部件表面温度变化的特种功能性涂料。喷涂了不可逆示温漆的试件若表面发生温度变化，漆膜的颜色也随之发生变化，而且由于其变色不可逆性，改变之后颜色将保留在物体表面，从而指示出试件表面的温度分布。不可逆示温漆是一种重要的非干涉式表面温度测量方法，兼具了接触式与非接触式测温方法的优点，可附着于测温器件表面，却无需引线，也无需测试窗口，不会对目标温度场产生干扰，特别适用于一般测温工具无法或难于测量的场合，如复合材料表面、构件表面、旋转部件表面、大面积表面，可用于恶劣环境下的温度测量，不破坏被测试试验件的结构和工作状态，不影响被测试件的气动和传热特性，不影响被测试件的反复使用可测量连续温度分布，不需要信号的物理传输介质，具有直观形象的温度场颜色显示，结果准确、变色清晰、稳定，易于判读和长期保存，测温范围宽。
[0003]不可逆示温漆的测温原理在于喷涂在试验件表面的不可逆示温漆漆膜随温度变化而发生物理化学反应而使漆膜颜色发生变化，而试验件表面温度主要是通过辨识漆膜变色的等温线来判读的。因此若需要准确获知试验件表面的温度分布，需在不可逆示温漆在研制和使用的过程中，对不可逆示温漆进行标定，获取不同等温线代表的温度值。
[0004]我国2013年颁布了HG
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T 4562
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2013，规定了不可逆示温漆的产品分类、要求、试验方法、检验规则等。申请号CN201320269903.0，名称为《一种示温漆温度检测装置》的技术专利申请公开了通过在标准试件两端施加大电流加热形成等温线的方法对示温漆进行标定。这种方法在标准试件两端施加500
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900A的电流进行加热，大电流产生的拉力会造成标准试件最窄部分扭曲变形，会造成安全问题和标定失败；而且需要进行两次加热标定，前后两次标定的标准试件必须几何尺寸、材料等参数保持一致，对标准试件要求高；还需要在标准试件上焊接固定多个热电偶；由于前后两次加热时焊接固定热电偶位置和数量不同，会导致前后两次标准试件导电系数不同，标定精度降低；而且会引起前后两次标准试件上的温度分布不同，热电偶焊接位置与实际等温线不同，会导致等温线漂移、示温漆标定失败；同时存在仅能标定等温线处的温度，同时在使用时存在设备多、携带操作不便的问题。

技术实现思路

[0005]本技术的一个目的在于提出示温漆标定装置，本技术通过感应加热标准试件，利用测温器移动测量，一次加热完成标定，解决标定精度低、等温线容易漂移、示温漆标定易失败等问题。
[0006]根据本技术实施例的一种示温漆标定装置，包括感应加热电源、感应加热线圈、控制单元、标准试件、支架、至少一个第一测温器和至少一个第二测温器；
[0007]所述感应加热电源与感应加热线圈连接，所述感应加热电源与控制单元电连接，
所述感应加热电源分别为感应加热线圈和控制单元供电；
[0008]所述标准试件的一端安装在支架上作为非加热端且其另一端伸入感应加热线圈中心作为加热端；
[0009]至少一个所述第一测温器固定安装在支架上，所述第一测温器用于测量标准试件加热端的温度并将温度信号传递给控制单元形成加热闭环回路；
[0010]至少一个所述第二测温器安装在支架上并可沿标准试件的长度方向移动，所述第二测温器用于测量标准试件的加热端到非加热端的温度并传递给控制单元；
[0011]所述控制单元控制感应加热电源的输出功率和控制第二测温器移动；
[0012]通过查询标准试件上示温漆等温线在规划路径上的坐标的温度测量结果得到等温线对应的温度值。
[0013]这种结构，采用感应加热，对标准试件损伤小，标准试件上无电流，对标准试件几何尺寸、材料等参数要求低、安全性高；移动测量，一次加热即可完成标定，标定精度高；而且一次加热不会产生等温线漂移，可以标定等温线处及其他所需标定位置的温度。
[0014]具体地，所述控制单元包括上位机和PID控制模块，所述上位机与PID控制模块通信连接；
[0015]所述上位机设定加热程序段用于设置期望温度值；
[0016]所述PID控制模块接收来自上位机和第一测温器的温度电信号并将温度电信号转换为温度数据形成反馈温度值，所述PID控制模块根据反馈温度值与期望温度值的差值自动调节感应加热电源的输出功率。
[0017]这种结构，通过上位机设定加热程序段并传输到PID控制模块，PID控制模块控制高频加热电源的输出功率，标准试件一端插入感应加热线圈中，高频加热电源利用感应加热线圈加热标准试件的一端，第一测温器将该端温度信号传递到PID控制模块形成加热闭环回路。
[0018]具体地，所述控制单元还包括与上位机通信连接的数据采集单元，所述数据采集单元用于将第二测温器的温度电信号转换为温度数据并传递给上位机进行显示记录。
[0019]这种结构，待加热进入稳定状态后，上位机控制支架上的可移动部分按照规划路径和速度进行移动，第二测温器固定在支架上的可移动部分上，支架上的可移动部分带动第二测温器从标准试件一端移动到另一端，测量规划路径上的标准试件温度并传输到上位机。
[0020]具体地，所述支架包括底座、第一支杆、支柱、移动滑块、第二支杆、螺纹杆、引导杆和升降电机；
[0021]所述底座、第一支杆、移动滑块和第二支杆相互平行设置，所述支柱垂直安装在底座上，所述第一支杆的一端和第二支杆的一端与支柱固定连接；
[0022]所述螺纹杆和引导杆相互平行的设置在第一支杆和第二支杆之间，所述升降电机用于带动螺纹杆转动，所述升降电机安装在螺纹杆靠近第二支杆的一端，所述引导杆用于引导移动滑块移动，所述移动滑块上开设有供螺纹杆穿过的第一通孔和供引导杆穿过的第二通孔，所述第一通孔内设置有与螺纹杆的外螺纹相匹配的内螺纹。
[0023]这种结构主要用于固定感应加热线圈、第一测温器和第二测温器，并带动第二测温器移动测量标准试件上的温度。
[0024]在此基础上，所述第一测温器安装在第一支杆远离支柱的一端，所述第二测温器安装在移动滑块远离支柱的一端，所述第二测温器在移动滑块的带动下沿螺纹杆的长度方向移动。
[0025]在此基础上，所述升降电机与上位机通信连接，升降电机接收上位机发出的移动信号以控制螺纹杆的转动速度，螺纹杆转动带动移动滑块的上升或下降。
[0026]这种结构，在接到PID控制模块开始移动信号后，按照规划路径和速度带动第二测温器从标准试件加热端移动到另一端。
[0027]在此基础上，所述PID控制模块形成反馈温度值的误差小于0.1％，所述PID控制模块自动调节感应加热电源输出功率的误差不大于0.1％。
[0028]这种结构保证标定装置的标定精度。
[0029]优选的，所述感应加热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种示温漆标定装置，其特征在于，包括感应加热电源、感应加热线圈、控制单元、标准试件、支架、至少一个第一测温器和至少一个第二测温器；所述感应加热电源与感应加热线圈连接，所述感应加热电源与控制单元电连接，所述感应加热电源分别为感应加热线圈和控制单元供电；所述标准试件的一端安装在支架上作为非加热端且其另一端伸入感应加热线圈中心作为加热端；至少一个所述第一测温器固定安装在支架上，所述第一测温器用于测量标准试件加热端的温度并将温度信号传递给控制单元形成加热闭环回路；至少一个所述第二测温器安装在支架上并可沿标准试件的长度方向移动，所述第二测温器用于测量标准试件的加热端到非加热端的温度并传递给控制单元；所述控制单元控制感应加热电源的输出功率和控制第二测温器移动；通过查询标准试件上示温漆等温线在规划路径上的坐标的温度测量结果得到等温线对应的温度值。2.根据权利要求1所述的示温漆标定装置，其特征在于，所述控制单元包括上位机和PID控制模块，所述上位机与PID控制模块通信连接；所述上位机设定加热程序段用于设置期望温度值；所述PID控制模块接收来自上位机和第一测温器的温度电信号并将温度电信号转换为温度数据形成反馈温度值，所述PID控制模块根据反馈温度值与期望温度值的差值自动调节感应加热电源的输出功率。3.根据权利要求2所述的示温漆标定装置，其特征在于，所述控制单元还包括与上位机通信连接的数据采集单元，所述数据采集单元用于将第二测温器的温度电信号转换为温度数据并传递给上位机进行显示记录。4.根据权利要求3所述的示温漆标定...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰宇丹，张百灵，隋永华，
申请(专利权)人：西安空天能源动力智能制造研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：