锋速达通风降温系统
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浙江降温设备热电偶传感器的静态特性温度校正FHF系列自垂翻板式
摘要： 介绍了在静态测温工程中，为提高温度测量的准确性，而设计的热电偶温度静态校正工程。该工程可以极大地提高热电偶温度传感器的测温精度。
关键词 ： 热电偶；温度校正； 压缩机测试
中图分类号： TP212.11 文献标识码 :B
TheStatic Characteristic Temperature Correction of Thermocouple Sensor
Abstract: In this paper, for improving the accuracy of measuring temperature, the static correction system for temperature of thermocouple sensor has been designed. This system can greatly improve the measuring accuracy for temperature of thermocouple sensor .
Key words: thermocouple; temperature correction ; compressor testing
0 引言
在压缩机模型级试验的温度测量中，常采用热电偶测量流场内的温度。测量精度对于压缩机模型级性能测试的准确度有很大的影响，但是由于热电偶自身制作中材料内部的机械应力、化学成分不稳定性以及制作工艺等因素，使得热电偶个体的差异性较大，温度测量的稳定性较差 [1] 。因此必须对测量中使用的热电偶温度传感器进行定期校正。目前，校正的温度传感器探针主要应用在离心式压缩机模型级的级测量中，进口气体未经过压缩，流速较小。模型级级出口流经的气体经过扩压器扩压后流速迅速减缓，所以，可以近似地认为流速对于温度传感器的测量影响可以忽略。因此，热电偶的静态校正能够满足目前压缩机级性能测试的要求。
1 热电偶静态温度校正工程的原理
本工程主要是应用比较法进行热电偶的校正。利用高精度的标准铂电阻温度传感器与待测热电偶的温度对比来完成温度校正。校正的原理是将标准铂电阻温度传感器和待标定的热电偶置于同一温度场中，分别测量标准铂电阻温度传感器的温度和待标定的热电偶的温度，两者比较，得到的差值即为该温度下的热电偶需校正的值。这样，在不同温度下进行温度比较，就会得到一组标准铂电阻温度传感器和待校的热电偶的温度比较值。对温度比较值进行拟合，得到拟合公式，便可得到在校正范围内任一点热电偶的校正后的温度值，从而在使用中提高了热电偶的测量精度 [2] 。
２ 热电偶温度校正工程的组成
热电偶温度校正工程主要由恒温槽、标准铂电阻、堆栈式测温仪、冰点器以及智能转换开关和软件等组成。
恒温槽使用的是 FLUKE 公司的 Hart Scientific Model 7341 恒温槽 , 该恒温槽内集成了采用最新创新性技术的固体温度控制器，能以极高的稳定度维持恒温槽的温度，同时可以通过 RS-232 和可选的 IEEE-488 接口实现数字通信。 7341 恒温槽的温度范围从－ 40 ～ 150 ℃。恒温槽内介质采用 5012 号硅油，使用硅油较比水具有更宽的工作温度范围。
标准铂电阻：校正用标准铂电阻采用的是 FLUKE 公司的二级标准铂电阻。
堆栈测温仪：堆栈测温仪由 FLUKE 公司的一个主测温控制器 1560 及附加的模块组成。主控制器是该工程的核心模块，它直接控制所有操作，并为各个模块发送控制信号和电源。所有模块都是工程的附属装置，可以测量温度，与其它仪表进行通讯。不同的模块具有不同的功能， 2560 模块用于标准铂电阻的测温； 2566 用于热电偶温度测量； 2562 用于铂电阻温度测量。在本温度校正工程中使用的是主测温控制器 1560 、 2560 模块和 2566 模块。
冰点器：为提高热电偶的校正精度，本工程采用的是热电偶冷端补偿的方法。提供冷端温度的是一台冰点器。该冰点器为热电偶提供精确零度，温度偏差为± 0.001 ℃。
智能转换开关：智能转换开关主要起到连接电脑和仪表的作用，将电脑发出的指令传递给各仪表，使各仪表形成统一的温度校正工程。
软件：在电脑中使用的校正软件为 Fluke 公司 9938 软件。
３ 校正步骤
（1）先将硅油灌入恒温槽内。
（2）将待校正的热电偶和标准铂电阻温度传感器，通过支架固定浸入恒温槽内，应尽量使各探头保持在同一平面上。
（3）将标准铂电阻与堆栈测温仪中的 2560 模块连接。将热电偶与冷端补偿的冰点器连接，然后将冰点器与堆栈测温仪中 2566 模块连接。通过智能转接卡将堆栈测温仪、电脑、恒温槽连接起来。
（4）打开冰点器、堆栈测温仪、电脑以及恒温槽。
（5）在电脑软件中设置所需要的参数，比如容差、采集稳定时间、探针编号等。
（6）开始测量。当温度达到某一设定温度时，电脑开始记录标准铂电阻和待校热电偶的温度，记录完成后恒温槽继续变化温度，至下一温度设定点。
（7）当所有温度设定点都完成后，打印校正报告。
（8）根据校正报告中标准铂电阻和每个待测热电偶的温度值，对其进行比较，生成多项式拟合曲线。利用多项式拟合曲线，便可以在已知热电偶温度的基础上得到对应的标准铂电阻的温度。这样便可很大程度上提高热电偶的测量精度，使之在精度上与标准铂电阻相当。从而满足压缩机级测量中对温度测量精度的要求。
具体校正流程图见图 1 。
４ 校正结果分析
每只热电偶由于加工等原因其校正后的拟合曲线各不相同，下面以其中一只热电偶与标准铂电阻的校正数据比较，具体数据见表 1 ，标准铂电阻和热电偶温度比较见图 2 。
表 1 热电偶静态校正数据比较表
设定温度 / ℃
标准铂热电阻温度 / ℃
被校热电偶温度 / ℃
-10
-9.7154
-10.2367
0
0.2322
-0.4900
10
10.1843
9.3336
20
20.1711
19.2003
30
29.8574
28.7723
40
40.0143
38.9370
50
49.6519
48.4403
60
60.2901
58.9693
70
70.0869
68.7847
80
80.0515
78.8267
90
90.0392
88.8317
100
100.0180
98.8173
110
110.0083
108.8243
对各测量点进行拟合，选择校正公式：
z=a+bx+cx2 （1 ）
式中 z ——校正后的温度值，℃
X ——热电偶实测温度，℃
A ——系数， a ＝ 0.68348701
B ——系数， b ＝ 1.0147545
C ——系数， c ＝ 8.9961715 e － 05
这样通过式（1）便可完成在校正范围内任意温
适用：
自垂翻防火阀通常安装在通风、空调工程的管道中,也可安装在防火墙和地台内。平时常开,70℃阀门关闭。FHF-1和FHY-1按健标T356结构设计，并做了必要的改进。FHF-2多叶防火阀为改进设计，L尺寸可以大大减少，但无检查门，若需要可单独订货，管道检查门装在靠近防火阀的管道上。L=墙厚+100或者说L=B/n+50
性能：
(1)当风管气温超过70℃时，易熔片熔断，叶片在重力的作用下自动关闭。
(2)根据用户要求，可安装电讯号与有关设备联锁。吸顶式防火阀FHX-FD
适用：
吸顶式防火阀主要用于卫生间通风管及其它吊顶的回风管道口，平时呈常开状态，可供通风排气，火灾发生时，当气温度至70℃，阀门的易熔环熔断，阀门关闭，切断火势沿管道蔓延的通路。
性能：
(1)阀门呈常开状态，可用于管道端部通风或吊顶管道通风。
(2)气流温度达70℃时，阀门关闭。
防火阀FFH-1（FD）FFH-6（FVD）
适用：
防火调通常安装在通风空调工程的风管上，平时常开，70℃时阀门关闭。
性能：
(1)温度达到70℃时熔断器动作阀门关闭。
(2)手动开启，手动复位。
(3)阀门关闭可发出一路讯号。
防火调节阀FHT-2（FVD）FHT-7（FVD）
适用：
防火调节阀通常安装在空调工程的风管上，平时常开，70℃时阀门关闭，阀门叶片可在0°-90°范围内五档调节。
性能：
(1)温度70℃时熔断器动作阀门关闭。
(2)手动关闭，手动复位。
(3)手动改变叶片开启角度。
(4)开闭后发出一路电讯号。
全自动防烟防火阀FHZ-SFVD
适用：
适用于有防烟防火要求的通风空调工程的风管上，特别适用于设有卤代烷气体自动灭火装置的重要建筑物，因灭火时释放气体前要求关闭所有阀门，灭火完毕后，又应该打开阀门进行通风排气；以及当排烟工程兼做通风空调工程时，既要考虑通风时空气调节要求，又要考虑发生火灾时能迅速排烟防火的要求，还适用于通风、空调管道装在吊顶上，无法用人工手动复位的场合。
功能：
(1)阀门平时呈常开状态,由控制中心输出的DC24V电源(DC24V±10%，0.3A±10%)可以使阀门自动关闭，并能联锁通风，空调风机停止，输出关闭信号。
(2)70℃时，温度熔断器动作，阀门关闭。
(3)按阀门上执行器的手动按钮，阀门关闭。
(4)当需要防烟防火阀再次打开时，电信号(DC24V、0.4A)可以使阀门自动复位到原先开启状态复位扭矩>12N·M，并可联锁通风，空调风机自动启动。
(5)阀门既可中央控制室集中控制，又可单元自动控制。
(6)这种机械中设有扭矩调节装置，可根据防火阀规格调整其动作扭矩，以确保动作可靠性，动作扭矩分三档：弱1N·M，中1.5N·M，强3N·M。
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