一種溫度傳感器響應(yīng)時間測量裝置及測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溫度傳感器響應(yīng)時間測量裝置及測量方法，屬于先進(jìn)傳感器測試技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]溫度傳感器廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、氣象、交通等眾多領(lǐng)域。在某些特殊應(yīng)用場合，被檢溫度可能發(fā)生快速變化，如氣象監(jiān)測中的探空儀應(yīng)用以及工業(yè)控制中的快速熱退火應(yīng)用等。這些應(yīng)用對溫度傳感器的響應(yīng)時間特性提出了要求，需要通過相關(guān)測量裝置對其進(jìn)行檢測。
[0003]溫度傳感器響應(yīng)時間需要通過特定的裝置產(chǎn)生溫度階躍信號并記錄傳感器在溫度階躍下的動態(tài)響應(yīng)特性。溫度階躍信號的產(chǎn)生通常使用水域/油浴法或激光加熱的方法。2009年，劉家恕(人名)等人提出的鎧裝鉑電阻溫度傳感器響應(yīng)時間測量裝置采用了水浴法產(chǎn)生溫度階躍信號，將傳感器從空氣接觸水面的瞬間作為溫度動態(tài)響應(yīng)測試的起點(diǎn)。2007年，郝曉劍(人名)等人提出的表面溫度傳感器響應(yīng)時間測量裝置采用激光加熱法產(chǎn)生溫度階躍信號，利用可高頻調(diào)制的高功率C02激光作為激勵源，用脈沖激光加熱被測傳感器，表面產(chǎn)生一個快速升溫的變化，進(jìn)而進(jìn)行溫度動態(tài)響應(yīng)檢測。在以上的兩種方法中，水域/油浴法相對簡單，但是適用性較差，且對于某些不能經(jīng)受液體浸泡的溫度傳感器無法進(jìn)行應(yīng)用。激光加熱的方法雖然適用性更強(qiáng)，但是需要準(zhǔn)備復(fù)雜的激光器系統(tǒng)，成本較尚O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種溫度傳感器響應(yīng)時間測量裝置及測量方法，通過低成本的測量裝置和簡單的測量方法實現(xiàn)溫度傳感器響應(yīng)時間的檢測，適用性強(qiáng)，易于應(yīng)用。
[0005]技術(shù)方案:為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種溫度傳感器響應(yīng)時間測量裝置，其特征在于:包括電源、疝燈、透鏡/透鏡組、恒溫箱、和輸出記錄裝置，在恒溫箱上設(shè)置有透光窗口，待測溫度傳感器置于恒溫箱內(nèi)，輸出記錄裝置對待測溫度傳感器的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出和記錄；疝燈產(chǎn)生的熱輻射光束依次通過透鏡/透鏡和透光窗口射入恒溫箱內(nèi)，疝燈產(chǎn)生的熱輻射光束通過透鏡/透鏡組聚焦在待測溫度傳感器表面，對待測溫度傳感器進(jìn)行加熱。
[0007]上述裝置中，電源用于為疝燈供電，疝燈用于產(chǎn)生熱輻射光束，透鏡/透鏡組用于將熱輻射光束聚焦，提高加熱效率。恒溫箱用于產(chǎn)生恒定的溫度，恒溫箱上的透光窗口由透明的固體材料構(gòu)成，便于熱輻射光束射入。輸出記錄裝置用于讀取和記錄隨時間變化的待測傳感器輸出信號。
[0008]一種采用溫度傳感器響應(yīng)時間測量裝置的測量方法，包括如下步驟:
[0009](I)打開電源，為疝燈通電，使疝燈產(chǎn)生熱輻射光束；
[0010](2)通過透鏡/透鏡組對疝燈產(chǎn)生的熱輻射光束進(jìn)行匯聚；
[0011](3)匯聚后的熱輻射光束通過恒溫箱上的透光窗口入射并聚焦在待測溫度傳感器表面，對待測溫度傳感器進(jìn)行加熱；
[0012](4)監(jiān)測輸入記錄裝置，當(dāng)待測溫度傳感器被熱輻射光束加熱到穩(wěn)定溫度以后，關(guān)閉疝燈，停止加熱，由此產(chǎn)生下降的溫度階躍；
[0013](5)以關(guān)閉疝燈的瞬間為階躍產(chǎn)生的起點(diǎn)，由輸出記錄裝置記錄待測溫度傳感器在冷卻過程中的輸出信號，由此給出響應(yīng)時間測量結(jié)果。
[0014]有益效果:本發(fā)明提供的溫度傳感器響應(yīng)時間測量裝置及測量方法，利用疝燈和透鏡/透鏡組代替復(fù)雜的激光系統(tǒng)，測量裝置的結(jié)構(gòu)簡單，成本低；相應(yīng)的測量方法適用性強(qiáng)，易于應(yīng)用。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0017]如圖1所示為一種溫度傳感器響應(yīng)時間測量裝置，包括電源1、疝燈2、透鏡/透鏡組3、恒溫箱4、和輸出記錄裝置6，在恒溫箱4上設(shè)置有透光窗口 41，待測溫度傳感器5置于恒溫箱4內(nèi)，輸出記錄裝置6對待測溫度傳感器5的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出和記錄；疝燈2產(chǎn)生的熱輻射光束依次通過透鏡/透鏡3和透光窗口 41射入恒溫箱4內(nèi)，疝燈2產(chǎn)生的熱輻射光束通過透鏡/透鏡組3聚焦在待測溫度傳感器5表面，對待測溫度傳感器5進(jìn)行加熱。輸出記錄裝置6用于讀取和記錄隨時間變化的待測傳感器5的輸出信號，其中，輸出信號的采樣間隔要遠(yuǎn)小于待測傳感器5的響應(yīng)時間。
[0018]一種采用溫度傳感器響應(yīng)時間測量裝置的測量方法，包括如下步驟:
[0019](I)打開電源1，為疝燈2通電，使疝燈2產(chǎn)生熱輻射光束；
[0020](2)通過透鏡/透鏡組3對疝燈2產(chǎn)生的熱輻射光束進(jìn)行匯聚；
[0021](3)匯聚后的熱輻射光束通過恒溫箱4上的透光窗口 41入射并聚焦在待測溫度傳感器5表面，對待測溫度傳感器5進(jìn)行加熱；
[0022](4)監(jiān)測輸入記錄裝置6，當(dāng)待測溫度傳感器5被熱輻射光束加熱到穩(wěn)定溫度以后，關(guān)閉疝燈2，停止加熱，由此產(chǎn)生下降的溫度階躍；
[0023](5)以關(guān)閉疝燈2的瞬間為階躍產(chǎn)生的起點(diǎn)，由輸出記錄裝置6記錄待測溫度傳感器5在冷卻過程中的輸出信號，由此給出響應(yīng)時間測量結(jié)果。
[0024]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種溫度傳感器響應(yīng)時間測量裝置，其特征在于:包括電源(1)、疝燈(2)、透鏡/透鏡組(3)、恒溫箱(4)、和輸出記錄裝置(6)，在恒溫箱(4)上設(shè)置有透光窗口(41)，待測溫度傳感器(5)置于恒溫箱(4)內(nèi)，輸出記錄裝置(6)對待測溫度傳感器(5)的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出和記錄；疝燈(2)產(chǎn)生的熱輻射光束依次通過透鏡/透鏡(3)和透光窗口(41)射入恒溫箱(4)內(nèi)，疝燈(2)產(chǎn)生的熱輻射光束通過透鏡/透鏡組(3)聚焦在待測溫度傳感器(5)表面，對待測溫度傳感器(5)進(jìn)行加熱。
2.一種采用溫度傳感器響應(yīng)時間測量裝置的測量方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)打開電源(1)，為疝燈⑵通電，使疝燈⑵產(chǎn)生熱輻射光束； (2)通過透鏡/透鏡組(3)對疝燈(2)產(chǎn)生的熱輻射光束進(jìn)行匯聚； (3)匯聚后的熱輻射光束通過恒溫箱(4)上的透光窗口(41)入射并聚焦在待測溫度傳感器(5)表面，對待測溫度傳感器(5)進(jìn)行加熱； (4)監(jiān)測輸入記錄裝置￠)，當(dāng)待測溫度傳感器(5)被熱輻射光束加熱到穩(wěn)定溫度以后，關(guān)閉疝燈(2)，停止加熱，由此產(chǎn)生下降的溫度階躍； (5)以關(guān)閉疝燈(2)的瞬間為階躍產(chǎn)生的起點(diǎn)，由輸出記錄裝置(6)記錄待測溫度傳感器(5)在冷卻過程中的輸出信號，由此給出響應(yīng)時間測量結(jié)果。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種溫度傳感器響應(yīng)時間測量裝置及測量方法，測量裝置包括電源、疝燈、透鏡/透鏡組，恒溫箱、待測傳感器、輸出記錄裝置，其中恒溫箱上設(shè)置有透光窗口。疝燈產(chǎn)生的熱輻射光束由透鏡/透鏡組聚焦，通過透光窗口射入恒溫箱，并對待測傳感器進(jìn)行加熱。待測傳感器被熱輻射光束加熱到穩(wěn)定的溫度以后，關(guān)閉光源，停止加熱，由此產(chǎn)生下降的溫度階躍。通過輸出記錄裝置記錄待測傳感器的階躍響應(yīng)，由此測得溫度傳感器的響應(yīng)時間。本發(fā)明提供的溫度傳感器響應(yīng)時間測量裝置及測量方法，利用疝燈和透鏡/透鏡組代替復(fù)雜的激光系統(tǒng)，測量裝置的結(jié)構(gòu)簡單，成本低；相應(yīng)的測量方法適用性強(qiáng)，易于應(yīng)用。
【IPC分類】G01K15-00
【公開號】CN104697671
【申請?zhí)枴緾N201510114497
【發(fā)明人】黃見秋, 李飛
【申請人】東南大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月16日