專利名稱：礦用溫度傳感器校準(zhǔn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于傳感器校準(zhǔn)裝置，具體地說，涉及一種礦用溫度傳感器校 準(zhǔn)裝置。
背景技術(shù)：
煤礦井下充滿了可燃性氣體，當(dāng)井下環(huán)境溫度達(dá)到一定值時，在氧氣充足 的情況下，可燃性氣體會發(fā)生燃燒甚至爆炸，帶來重大安全事故，為了有效的 預(yù)防事故的發(fā)生，在井下都安裝有溫度傳感器，用于實時檢測環(huán)境溫度的大小。 井下人員可以通過直接觀察溫度傳感器的顯示值了解環(huán)境溫度值，地上人員通 過溫度傳感器的輸出信號了解當(dāng)前井下的環(huán)境溫度值。溫度傳感器的輸出信號 可以是電流信號，也可以是頻率信號，該輸出信號通過電纜傳輸?shù)降厣?，通過 相應(yīng)的計算后，該輸出信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的溫度值。通常溫度傳感器在使用一段 時間后，精度會出現(xiàn)偏差，或顯示值與環(huán)境溫度不符，或輸出信號對應(yīng)的溫度 值與環(huán)境溫度不符，需要對其進(jìn)行校準(zhǔn)。
目前，還沒有專門的礦用溫度傳感器校準(zhǔn)裝置，在對礦用溫度傳感器進(jìn)行 校準(zhǔn)時，通常采用冰水混合物作為標(biāo)準(zhǔn)溫度源，將被檢溫度傳感器的敏感元件
部分放入冰水混合物中，待穩(wěn)定后，觀察溫度傳感器的顯示值是否為o，如果顯
示值為0，則不需要校準(zhǔn)，如果不為0，則將該溫度傳感器的顯示值調(diào)為0即可，
這種校準(zhǔn)方法比較粗糙，無法實現(xiàn)精確校準(zhǔn)。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種礦用溫度傳感器校準(zhǔn)裝置，能夠?qū)Σ煌敵?信號的溫度傳感器，實現(xiàn)顯示值和輸出值的精確校準(zhǔn)。
為達(dá)到上述目的，本實用新型表述一種礦用溫度傳感器校準(zhǔn)裝置，其關(guān)鍵 在于由溫度校準(zhǔn)單元和輸出信號檢測單元組成，所述溫度校準(zhǔn)單元包括有標(biāo) 準(zhǔn)水銀溫度計、恒溫槽，所述標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計測量所述恒溫槽中的溫度，該標(biāo) 準(zhǔn)水銀溫度計的顯示值作為校準(zhǔn)時的標(biāo)準(zhǔn)溫度值；所述輸出信號檢測單元包括 有選擇控制電路、電流表、頻率計，所述選擇控制電路設(shè)置有第一輸出端和第 二輸出端，分別連接所述電流表和頻率計。
被檢溫度傳感器檢測所述恒溫槽內(nèi)溫度，并經(jīng)所述選擇控制電路，選擇輸 出信號至所述電流表或頻率計。所述溫度校準(zhǔn)單元實現(xiàn)對被檢溫度傳感器顯示 值的校準(zhǔn)，所述輸出信號檢測單元實現(xiàn)對被檢溫度傳感器輸出信號值的校準(zhǔn)。
所述選擇控制電路包括按鈕開關(guān)、第二、第三互鎖開關(guān)、負(fù)載電阻和直流 電源，所述按鈕開關(guān)的常閉開關(guān)的輸入端接收輸入信號，該常閉開關(guān)的輸入端 與輸出端之間并連所述負(fù)載電阻，所述按鈕開關(guān)的常閉開關(guān)的輸出端還連接所 述第二互鎖開關(guān)的常閉開關(guān)的輸入端，該第二互鎖開關(guān)的常閉開關(guān)的輸出端連 接所述第三互鎖開關(guān)的常閉開關(guān)，該第三互鎖開關(guān)的常開開關(guān)作為所述第一輸 出端與所述電流表的正極連接，該電流表的負(fù)極連接所述直流電源負(fù)極，所述 第二互鎖開關(guān)的常開開關(guān)作為所述第二輸出端連接所述頻率計的正極，該頻率 計的負(fù)極與所述直流電源負(fù)極連接。
所述按鈕開關(guān)的常閉開關(guān)的輸入端接收被檢溫度傳感器的輸出信號。在礦 井下，被檢溫度傳感器需要通過電纜才能將信號輸出到地面上，設(shè)置所述負(fù)載 電阻用于模擬電纜電阻。
當(dāng)被檢溫度傳感器的輸出信號為頻率信號時，按下所述第二互鎖開關(guān)，接 通所述頻率計，當(dāng)被檢溫度傳感器的輸出信號為電流信號時，按下所述第三互 鎖開關(guān)，接通所述電流表，在進(jìn)行負(fù)載特性檢測時，還需要按下所述按鈕開關(guān)， 使所述負(fù)載電阻接入線路中。第二、三互鎖開關(guān)互鎖，同時按下第二、三互鎖 開關(guān)時，只能接通頻率計，保證每次使用時，所述選擇控制電路僅有一個信號 輸出端有效。通過所述選擇控制電路，所述電流表、頻率計和負(fù)載電阻有機(jī)地 連接起來，提高了校準(zhǔn)設(shè)備的兼容性。
所述選擇控制電路還包括有連接電阻，所述連接電阻與所述頻率計并聯(lián)。
有些廠家生產(chǎn)的輸出信號為頻率的被檢溫度傳感器，連接在所述選擇控制 電路中不形成回路，設(shè)置所述連接電阻后，可以構(gòu)成回路，實現(xiàn)被檢溫度傳感 器的校準(zhǔn)。
所述選擇控制電路固定在箱體內(nèi)部，所述按鈕開關(guān)、第二、第三互鎖開關(guān)
及直流電源的顯示屏和調(diào)節(jié)旋鈕位于所述箱體前面板上。
所述箱體上還固定所述電流表，該電流表顯示屏位于該箱體前面板上。 所述恒溫槽由低溫恒溫槽和/或超級恒溫槽組成，當(dāng)校準(zhǔn)溫度低于室溫時，
選用所述低溫恒溫槽，當(dāng)校準(zhǔn)溫度高于室溫時，選用所述超級恒溫槽。
所述低溫恒溫槽的工作范圍為-2(TC 室溫，工作介質(zhì)為酒精，所述超級恒 溫槽的工作范圍為室溫 10(TC，工作介質(zhì)為純凈水。所述低溫恒溫槽和超級恒 溫槽結(jié)合使用，可以實現(xiàn)-2(TC 10(TC的校準(zhǔn)，同時避免了使用同一個恒溫槽 需要更換工作介質(zhì)的麻煩。
本實用新型的顯著效果是提供了一種礦用溫度傳感器校準(zhǔn)裝置，能夠提 供穩(wěn)定的溫度源，并將電流表、頻率計、負(fù)載電阻有機(jī)地連接起來，對不同輸 出信號的溫度傳感器，實現(xiàn)顯示值和輸出值的精確校準(zhǔn)，當(dāng)被檢溫度傳感器輸 出信號為電流信號時，電流表顯示其輸出值，當(dāng)被檢溫度傳感器輸出信號是頻 率信號時，頻率計顯示其輸出值，也可以方便的進(jìn)行負(fù)載特性檢定，校準(zhǔn)裝置 整體性及兼容性好，兩種溫度范圍的恒溫槽的設(shè)置，省去了更換工作介質(zhì)的麻 煩，操作更簡單，校準(zhǔn)的精度也更高。


圖l是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是選擇控制電路原理圖； 圖3是箱體前面板結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實施例1:
如圖1所示 一種礦用溫度傳感器校準(zhǔn)裝置，由溫度校準(zhǔn)單元1和輸出信 號檢測單元2組成，所述溫度校準(zhǔn)單元1包括有標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計3、恒溫槽4， 該恒溫槽4由低溫恒溫槽9和/或超級恒溫槽10組成，當(dāng)校準(zhǔn)溫度低于室溫時， 選用所述低溫恒溫槽9，當(dāng)校準(zhǔn)溫度高于室溫時，選用所述超級恒溫槽10,所 述標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計3測量所述恒溫槽4中的溫度，該標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計3的顯示 值作為校準(zhǔn)時的標(biāo)準(zhǔn)溫度值；所述輸出信號檢測單元2包括有選擇控制電路5、 電流表6、頻率計7，所述選擇控制電路5設(shè)置有第一輸出端和第二輸出端，分 別連接所述電流表6和頻率計7。
被檢溫度傳感器檢測所述恒溫槽4內(nèi)溫度，并經(jīng)所述選擇控制電路5，選擇 輸出信號至所述電流表6或頻率計7。所述溫度校準(zhǔn)單元1實現(xiàn)對被檢溫度傳感 器顯示值的校準(zhǔn)，所述輸出信號檢測單元2實現(xiàn)對被檢溫度傳感器輸出信號值 的校準(zhǔn)。
如圖2所示所述選擇控制電路5包括按鈕開關(guān)Jl、第二、第三互鎖開關(guān) J2、 J3、負(fù)載電阻R和直流電源B,所述按鈕開關(guān)Jl的常閉開關(guān)的輸入端接收 輸入信號，該常閉開關(guān)的輸入端與輸出端之間并連所述負(fù)載電阻R，所述按鈕開 關(guān)Jl的常閉開關(guān)的輸出端還連接所述第二互鎖開關(guān)J2的常閉開關(guān)的輸入端， 該第二互鎖開關(guān)J2的常閉開關(guān)的輸出端連接所述第三互鎖開關(guān)J3的常閉開關(guān)， 該第三互鎖開關(guān)J3的常開開關(guān)作為所述第一輸出端與所述電流表6的正極連 接，該電流表6的負(fù)極連接所述直流電源B負(fù)極，所述第二互鎖幵關(guān)J2的常開 開關(guān)作為所述第二輸出端連接所述頻率計7的正極，該頻率計7的負(fù)極與所述 直流電源B負(fù)極連接。
所述選擇控制電路5還包括有連接電阻R0，所述連接電阻R0與所述頻率計 7并聯(lián)。
所述按鈕開關(guān)Jl的常閉開關(guān)的輸入端接收被檢溫度傳感器的輸出信號。在 礦井下，被檢溫度傳感器需要通過電纜才能將信號輸出到地面上，設(shè)置所述負(fù)
載電阻R用于模擬電纜電阻。有些廠家生產(chǎn)的輸出信號為頻率的被檢溫度傳感 器，連接在所述選擇控制電路5中不形成回路，設(shè)置所述連接電阻RO，可以形 成回路，實現(xiàn)被檢溫度傳感器的校準(zhǔn)。
當(dāng)被檢溫度傳感器的輸出信號為頻率信號時，按下所述第二互鎖開關(guān)J2， 接通所述頻率計7，當(dāng)被檢溫度傳感器的輸出信號為電流信號時，按下所述第三 互鎖開關(guān)J3，接通所述電流表6，在進(jìn)行負(fù)載特性檢測時，還需要按下所述按 鈕開關(guān)J1，使所述負(fù)載電阻R接入線路中。第二、三互鎖開關(guān)J2、 J3互鎖，同 時按下第二、三互鎖開關(guān)J2、 J3時，只能接通頻率計7，保證每次使用時，所 述選擇控制電路5僅有一個信號輸出端有效。通過所述選擇控制電路5，所述電 流表6、頻率計7和負(fù)載電阻R有機(jī)地連接起來，提高了校準(zhǔn)設(shè)備的兼容性。
如圖3所示所述選擇控制電路5固定在箱體8內(nèi)部，所述按鈕開關(guān)Jl、 第二、第三互鎖開關(guān)J2、 J3及直流電源B的顯示屏和調(diào)節(jié)旋鈕位于所述箱體8 前面板上。
所述箱體8上還固定所述電流表6,該電流表6顯示屏位于該箱體8前面板上。
所述標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計3采用棒式二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計，所述直流電源B采 用HB-17直流穩(wěn)定電源，所述低溫恒溫槽9型號為DC-2006，所述超級恒溫槽 10型號為SC-15，所述電流表6為MB4204直流數(shù)字電流表，所述頻率計7為 E312B00通用計數(shù)器，所述負(fù)載電阻R阻值為500Q，所述連接電阻RO阻值為 1KQ 。
所述DC-2006型低溫恒溫槽9的工作范圍為-2(TC 室溫，工作介質(zhì)為酒精， 所述SC-15型超級恒溫槽10的工作范圍為室溫 10(TC，工作介質(zhì)為純凈水。 所述低溫恒溫槽9和超級恒溫槽10結(jié)合使用，可以實現(xiàn)-2(TC 10(TC的校準(zhǔn)， 同時避免了使用同一個恒溫槽需要更換工作介質(zhì)的麻煩。
所述被檢溫度傳感器輸出信號為頻率信號時的校準(zhǔn)，其工作原理如下
校準(zhǔn)前
將標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計3和被檢溫度傳感器的探頭插入所述恒溫槽4內(nèi)，連接 好各儀器，并使所述按鈕開關(guān)J1、第二、第三互鎖開關(guān)J2、 J3全部處于彈開位 置；接通低溫恒溫槽9的電源開關(guān)，將低溫恒溫槽9的溫度設(shè)定為被檢溫度傳 感器測量范圍的下限值；接通超級恒溫槽IO，將超級恒溫槽10溫度設(shè)定為被檢 溫度傳感器量程的50%。同時將所述直流電源B輸出電流調(diào)至500mA，輸出電壓 調(diào)至12V。
零點校準(zhǔn)低溫恒溫槽9降至設(shè)定溫度并穩(wěn)定后，讀取被檢溫度傳感器顯 示值和標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計3的顯示值，同時，調(diào)節(jié)該被檢溫度傳感器顯示值與標(biāo) 準(zhǔn)水銀溫度計3的顯示值一致。
示值校準(zhǔn)超級恒溫槽10溫度升至設(shè)定溫度并穩(wěn)定后，將被檢溫度傳感器 探頭從低溫恒溫槽9中取出。該探頭取出后，在環(huán)境溫度下放置2分鐘，然后 插入超級恒溫槽10中，待示值穩(wěn)定后，讀取該被檢溫度傳感器和標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度 計3的顯示值，同時，調(diào)節(jié)該被檢溫度傳感器顯示值與標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計3的顯 示值一致。
基本誤差檢測按下所述第二互鎖開關(guān)J2，所述第二互鎖開關(guān)J2的常閉開 關(guān)斷開，常開開關(guān)閉合，所述頻率計7接通，所述負(fù)載電阻R短路，所述電流 表6斷路。記錄此時所述頻率計7和被檢溫度傳感器的顯示值，按照公式a
將頻率計7顯示的頻率值換算成溫度值。式中，G表示檢測輸出信號《對應(yīng) 的溫度；^表示輸出電信號上限對應(yīng)的溫度；G。表示輸出電信號下限對應(yīng)的溫 度；S表示檢測的輸出電信號；^表示輸出電信號范圍上限標(biāo)稱值；A表示輸 出電信號范圍下限標(biāo)稱值。&、 G。、 Pm、 A均是根據(jù)被檢溫度傳感器型號說明
書給出的固定值。
選擇被檢溫度傳感器量程的0、 25%、 50%、 75%、 100%5個點進(jìn)行檢測，溫 度低于室溫的檢測點，采用低溫恒溫槽9進(jìn)行檢測，溫度高于室溫的檢測點， 采用超級恒溫槽IO進(jìn)行檢測，各檢測點檢測方法相同。
負(fù)載特性檢測在第二互鎖開關(guān)J2按下的同時，還需按下所述按鈕開關(guān)Jl， 按鈕開關(guān)J1的常閉開關(guān)斷開，所述負(fù)載電阻R與頻率計7串接。記錄此時所述 頻率計7和被檢溫度傳感器的顯示值，并將頻率計7示值按公式a換算成溫度 值。檢測點的選擇與基本誤差檢測相同。各檢測點溫度換算值與未外接負(fù)載電 阻R時的各檢測點溫度換算值比較，變化應(yīng)不超過基本誤差的規(guī)定，否則調(diào)節(jié) 被檢溫度傳感器。
所述被檢溫度傳感器輸出信號為電流信號時，校準(zhǔn)操作過程與頻率信號作 為輸出信號的被檢溫度傳感器操作大致相同，其不同之處主要在于在進(jìn)行基 本誤差檢測時，彈起所述按鈕幵關(guān)J1和第二互鎖開關(guān)J2，按下所述第三互鎖開 關(guān)J3，所述第三互鎖開關(guān)J3的常閉開關(guān)斷開，常開開關(guān)閉合，所述電流表6接 通，所述負(fù)載電阻R短路，所述頻率計7斷路。
記錄此時電流表6和被檢溫度傳感器的顯示值，并計算電流表6顯示值對 應(yīng)的溫度值，比較后，調(diào)節(jié)被檢溫度傳感器。
權(quán)利要求1、一種礦用溫度傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于由溫度校準(zhǔn)單元(1)和輸出信號檢測單元(2)組成，所述溫度校準(zhǔn)單元(1)包括有標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(3)、恒溫槽(4)，所述標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(3)測量所述恒溫槽(4)中的溫度，該標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(3)的顯示值作為校準(zhǔn)時的標(biāo)準(zhǔn)溫度值；所述輸出信號檢測單元(2)包括有選擇控制電路(5)、電流表(6)、頻率計(7)，所述選擇控制電路(5)設(shè)置有第一輸出端和第二輸出端，分別連接所述電流表(6)和頻率計(7)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述礦用溫度傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述選擇 控制電路(5)包括按鈕開關(guān)(Jl)、第二、第三互鎖開關(guān)(J2、 J3)、負(fù)載電阻(R)和直流電源(B)，所述按鈕開關(guān)(Jl)的常閉開關(guān)的輸入端接收輸入信號， 該常閉開關(guān)的輸入端與輸出端之間并連所述負(fù)載電阻(R)，所述按鈕開關(guān)(Jl) 的常閉開關(guān)的輸出端還連接所述第二互鎖開關(guān)(J2)的常閉開關(guān)的輸入端，該 第二互鎖開關(guān)(J2)的常閉開關(guān)的輸出端連接所述第三互鎖開關(guān)(J3)的常閉 開關(guān)，該第三互鎖開關(guān)(J3)的常開開關(guān)作為所述第一輸出端與所述電流表(6) 的正極連接，該電流表(6)的負(fù)極連接所述直流電源(B)負(fù)極，所述第二互 鎖開關(guān)(J2)的常開開關(guān)作為所述第二輸出端連接所述頻率計(7)的正極，該 頻率計(7)的負(fù)極與所述直流電源(B)負(fù)極連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述礦用溫度傳感器校準(zhǔn)裝置,其特征在于還包括有 連接電阻(R0)，所述連接電阻(R0)與所述頻率計(7)并聯(lián)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述礦用溫度傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述選擇 控制電路(5)固定在箱體(8)內(nèi)部，所述按鈕開關(guān)(Jl)、第二、第三互鎖開 關(guān)(J2、 J3)及直流電源(B)的顯示屏和調(diào)節(jié)旋鈕位于所述箱體(8)前面板 上；所述箱體(8)上還固定所述電流表(6)，該電流表(6)顯示屏位于該箱 體(8)前面板上。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述礦用溫度傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述恒溫 槽(4)由低溫恒溫槽(9)和/或超級恒溫槽(10)組成，當(dāng)校準(zhǔn)溫度低于室溫 時，選用所述低溫恒溫槽(9)，當(dāng)校準(zhǔn)溫度高于室溫時，選用所述超級恒溫槽 (10)。
專利摘要本實用新型公開了一種礦用溫度傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于由溫度校準(zhǔn)單元和輸出信號檢測單元組成，所述溫度校準(zhǔn)單元包括有標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計、恒溫槽，所述標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計測量所述恒溫槽中的溫度，該標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計的顯示值作為校準(zhǔn)時的標(biāo)準(zhǔn)溫度值；所述輸出信號檢測單元包括有選擇控制電路、電流表、頻率計，所述選擇控制電路設(shè)置有第一輸出端和第二輸出端，分別連接所述電流表和頻率計。溫度校準(zhǔn)單元校準(zhǔn)被檢傳感器的顯示值，輸出信號檢測單元校準(zhǔn)被檢傳感器的輸出信號值。該裝置量程寬，既能校準(zhǔn)輸出信號為頻率信號的溫度傳感器，也能校準(zhǔn)輸出信號為電流的輸出傳感器，還能進(jìn)行負(fù)載特性校準(zhǔn)，設(shè)備兼容性強(qiáng)，校準(zhǔn)精度高，易于操作。
文檔編號G01K15/00GK201193963SQ20082009812
公開日2009年2月11日 申請日期2008年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月23日
發(fā)明者周宗福, 周小添 申請人:周宗福