热电偶校正装置及其校正方法制造方法及图纸

公开了一种热电偶校正装置及其方法。所述的热电偶校正装置可包括：数据预处理单元，从所述一个或多个热电偶分别采集电压值，并将其转换为原始温度值；比较单元，将所述原始温度值与一预定的温度误差模型进行比较，以确定所述原始温度值的误差补偿系数；补偿单元，将所述温度补偿系数与所述原始温度值相关联，得到补偿温度值；以及控制单元，根据补偿温度值调整所述一个或多个热电偶所应用场合的温度。根据本申请公开的热电偶校正装置和方法可以延长热电偶的使用时间，并能够合理调整热电偶所应用场合的温度，从而有效节省能源。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及。
技术介绍
热电偶具有热电势较大、灵敏度较高等优点，广泛应用于例如培烧系统等场合来 对各种应用场合的温度实施实时控制。热电偶的测温原理可以简单理解为一对异质的导体 组成闭合回路，当将导体的接点至于不同的温度场中时，就会产生温度差电效应，回路中就 会有电流，于是导体组的两接点产生相应的热动势，该热动势被称为“塞贝克(Seebeck)电 压”。通过测量“塞贝克电压”就可以实现温度的测量。然而，由于热电偶所处环境的温度、湿度等原因经常导致测量出的温度值不够准 确。因此，在现有技术中，提出了利用热电偶的温度偏移量对热电偶的冷节点进行校正的方 法。然而，利用这种方法对热电偶的温度进行校正后，当热电偶在使用一段时间后仍会产生 一个负的温度误差。例如，N型热电偶在焙烧工艺环节中，炭素颗粒有可能附着甚至在高温 下渗入热电偶保护套中，造成热电偶保护套导热能力下降，进而使得检测温度值偏低。负误 差的存在对生产过程有较大的危害，主要体现在负误差将会消耗更多燃气能量，同时过量 消耗的燃气会使炉膛温度过高，甚至造成炉膛损坏。在现有的生产工艺中，当发现热电偶的误差值太大而不能实现正常生产时，只能 废弃旧的热电偶，采用新热电偶，造成了不必要的浪费。
技术实现思路
根据本申请的一个方面，公开了一种热电偶校正装置。所述的热电偶校正装置可 包括数据预处理单元，从所述一个或多个热电偶分别采集电压值，并将其转换为原始 温度值；比较单元，将所述原始温度值与一预定的温度误差模型进行比较，以确定所述原 始温度值的误差补偿系数；补偿单元，将所述温度补偿系数与所述原始温度值相关联，得到补偿温度值；以及控制单元，根据补偿温度值调整所述一个或多个热电偶所应用场合的温度。根据本申请的一个方面，公开了一种热电偶校正方法，可包括从一个或多个热电偶分别采集电压值，并将其转换为相应的原始温度值；将所述原始温度值与一预定的温度误差模型进行比较以确定出所述原始温度值 的误差补偿系数；将所确定的温度补偿系数关联到所述原始温度值得到补偿温度值；以及根据补偿温度值调整所述一个或多个热电偶所应用场合的温度。根据本申请公开的热电偶校正装置和方法可以延长热电偶的使用时间，并能够合理调整热电偶所应用场合的温度，从而有效节省能源。附图说明图1示例性地示出了本申请公开的一个实施方式的热电偶校正装置的方框图；图2示例性地示出了图1中数据预处理单元的方框图；图3示例性地示出了 N型热电偶的温度误差模型；图4示例性地示出了本申请公开的另一个实施方式的热电偶校正装置的方框图；图5示例性地示出了本申请公开的热电偶校正方法的流程图；以及图6示例性地示出了图4中的步骤S201的子步骤的流程图。具体实施例方式以下参照附图，描述本申请一个实施方式的热电偶校正装置100，该装置可应用在 例如铝用炭素培烧系统或类似场合。如图1所示，所述热电偶校正装置100包括数据预处理单元10，数据预处理单元 10设置成从一个或多个热电偶采集的电压值，例如塞贝克(Seebeck)模拟电压，并将其转 换为温度值，该温度表征了热电偶的原始温度。参见图2，它示例性的说明了所述数据预处理单元10的结构，可包括数据采集单 元101、A/D转换单元102、电压-温度转换单元103，其中，所述的数据采集单元101可以从 位于培烧现场(例如，培烧炉)的一个或多个热电偶采集塞贝克电压。数据采集单元101 可例如采用常规的温度传感器来实现。所述A/D转换单元102被配置为将数据采集单元101从一个或多个热电偶采集的 塞贝克电压转换为数字信号。电压-温度转换单元103被配置为根据预定的电压_温度表将A/D转换单元102 转换的表示电压的数字信号转为温度值。电压-温度表通常由热电偶的生产厂商来确定， 可存储在下面将描述的存储单元30中。再参见图1，得到了原始温度值后，比较单元20接受所述的原始温度值并将该原 始温度值与一预定的温度误差模型进行比较，根据比较结果确定误差补偿系数。温度误差模型可以预先地确定并存储在存储单元30中。不同的温度点对应有各 自的温度误差，所以，可以用不同点的温度误差曲线来形成温度误差模型，从而得到不同温 度点的误差补偿系数。但是本专利技术并不局限于此，根据使用场合精度的不同要求，也可以采 用其他的手段例如从原始温度值的概率分布密度来确定温度误差模型。图3所示为示例性 的N型热电偶的温度误差模型。应该理解，虽然在上文中示例性地描述了电压_温度表和温度误差模型被保存在 存储单元30，然而应该理解，电压-温度表和温度误差模型可以存储在任意的存储装置中， 例如，其它远程计算机，只要热电偶校正装置100能够对它们进行存取即可。补偿单元40可以将比较单元20确定的温度补偿系数与数据预处理单元10转换 得到的原始温度值。例如，当数据预处理单元10的数据采集单元101从使用了 60天的某 一 N型热电偶获取的塞贝克电压，经过A/D转换单元102和电压-温度转换单元103处理后 得到原始温度为800°C。比较单元20根据该热电偶的温度误差模型，确定出在温度800°C 时的温度补偿系数，例如30°C。补偿单元40将该系数与原始温度80(TC相关联，例如相加，然后输出关联值，例如830°C。以此类推，当数据预处理单元10的数据采集单元101从其工 作现场采集到热电偶的其它温度点的塞贝克电压后，可以根据该确定的误差模型，自动对 其它温度点的原始温度进行补偿。例如，对该热电偶的原始温度为1000°C、120(TC ....时， 补偿单元40可根据上述对应的温度误差模型分别确定出它们各自应该补偿的温度补偿系 数，在利用确定出的温度误差对上述各实测温度进行关联操作后输出。控制单元70，其从补偿单元40接收经过补偿的温度数据，并根据该数据来调整热 电偶所检测温度的场合例如焙烧炉的能量供给。图4为本申请公开中的另一实施方式的热电偶校正装置100’。如图4所示，热电 偶校正装置100’包括数据预处理单元10、比较单元20、存储单元30、补偿单元40’和控制 单元50。除了补偿单元40，外，该实施方式的数据预处理单元10、比较单元20、存储单元30 和控制单元50与上述实施方式相同，因此出于简洁目的下面仅对补偿单元40’进行描述。在该实施方式中，补偿单元40 ’在根据比较单元20确定的误差补偿系数进行补偿 操作时，不是直接将误差补偿系数直接增加到实测的原始温度值上，而是可以根据原始温 度值的各温度段的不同而确定不同的补偿权重。例如，在原始温度值为800°C -1000°C的误 差补偿系数权重为80%，1000°C -1200°C的误差补偿系数权重为90%等。当对热电偶的实 测原始温度为800°C时，补偿单元50根据温度误差曲线确定出要补偿的温度为30°C，则其 要补偿的温度为30°C *80%= 24°C。即，补偿单元50输出的温度为824°C。由于在不同的温度段采用不同的误差补偿权重，本实施方式的热电偶校正装置 100’可以消除由于校正装置100’的各部件自身精度的影响，而给补偿单元50所要补偿的 温度带来的误差。下面参照附图描述根据本申请的热电偶校正方法200。如图5所示，在步骤S201，利用一个或多个热电偶从应用场合(例如，培烧现场本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热电偶校正装置，包括：数据预处理单元，从所述一个或多个热电偶分别采集电压值，并将其转换为原始温度值；比较单元，将所述原始温度值与一预定的温度误差模型进行比较，以确定所述原始温度值的误差补偿系数；补偿单元，将所述温度补偿系数与所述原始温度值相关联，得到补偿温度值；以及控制单元，根据补偿温度值调整所述一个或多个热电偶所应用场合的温度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李枫，杨晓波，
申请(专利权)人：北京华邦天控科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]