專利名稱：一種熱電偶離線檢測儀的制作方法
技術領域：
一種熱電偶離線檢測儀技術領域[0001]本實用新型屬于檢測儀表技術領域，尤其涉及一種熱電偶離線檢測儀。
背景技術：
[0002]隨著科學技術的發(fā)展，鋼鐵企業(yè)連鑄自動化程度不斷提高。在鋼水連鑄過程中， 結晶器是鑄機設備中非常重要的設備，結晶器的工作狀況將直接影響鑄坯質(zhì)量，而基于熱電偶測溫的漏鋼預報系統(tǒng)可以有效的檢測結晶器的工作狀況并預防漏鋼，從而提高生產(chǎn)效率。[0003]影響漏鋼預報系統(tǒng)檢測的準確性和穩(wěn)定性的因素主要為相嵌在結晶器銅板上的多個熱電偶的三個參數(shù)是否一致，即測溫精度是否一致、響應時間是否一致以及穩(wěn)定性是否一致。目前，采用熱電偶檢測儀對多個熱電偶的上述三個參數(shù)進行檢測，進而檢測多個熱電偶的測溫精度是否一致，以及響應時間、穩(wěn)定性是否一致。[0004]而現(xiàn)有技術中的熱電偶檢測儀，為實驗室設備，體積巨大，對環(huán)境要求高，便攜性差，不能滿足鋼鐵企業(yè)等對其進行現(xiàn)場使用的要求，進而導致其市場應用前景較差。實用新型內(nèi)容[0005]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種熱電偶離線檢測儀，以使其體積較小、 使用方便、便攜性好，從而滿足鋼鐵企業(yè)等對其進行現(xiàn)場使用的要求，進而提高其市場應用前景。[0006]為此，本實用新型提供如下技術方案[0007]一種熱電偶離線檢測儀，包括[0008]用于采集多個熱電偶的溫度的溫度采集裝置；[0009]與所述溫度采集裝置相連，用于對所采集的多個熱電偶的溫度進行分析處理，檢測多個熱電偶的測溫精度、響應時間以及穩(wěn)定性的嵌入式工控機；[0010]與所述嵌入式工控機相連，用于進行人機交互操作的人機模塊。[0011]優(yōu)選的，所述溫度采集裝置包括[0012]用于連接多個熱電偶的多路熱電偶插孔；[0013]與所述多路熱電偶插孔相連的溫度采集卡。[0014]優(yōu)選的，所述溫度采集卡包括[0015]與所述多路熱電偶插孔中每路分別相連的，用于對每路熱電偶插孔連接的熱電偶進行溫度檢測的多路測溫單元；[0016]與所述多路測溫單元同時相連的多路選通器；[0017]與所述多路選通器和所述嵌入式工控機同時相連，用于和所述嵌入式工控機相協(xié)調(diào)，完成數(shù)據(jù)的轉換盒傳輸?shù)奈⑻幚砥?。[0018]優(yōu)選的，所述測溫單元包括[0019]與熱電偶插孔相連，用于接收所述熱電偶的電信號并對所述電信號進行濾波放大的濾波放大器；[0020]與所述濾波放大器相連，用于根據(jù)熱電偶的冷端補償信號對放大后的電信號進行修正的冷端補償器；[0021]與所述冷端補償器相連，用于對修正后的電信號進行模數(shù)轉換的模/數(shù)A/D轉換器。[0022]優(yōu)選的，所述嵌入式工控機包括基于Windows系列的檢測軟件和工控機硬件。[0023]優(yōu)選的，所述熱電偶離線檢測儀，還包括與所述溫度采集裝置和所述嵌入式工控機同時相連，并用于為所述溫度采集裝置和所述嵌入式工控機提供穩(wěn)定電源的電源模塊。[0024]優(yōu)選的，所述熱電偶離線檢測儀，還包括狀態(tài)顯示模塊，所述狀態(tài)顯示模塊包括[0025]與所述電源模塊相連的，用于顯示所述電源模塊工作狀態(tài)的電源指示燈；[0026]與所述嵌入式工控機相連的，用于顯示所述嵌入式工控機工作狀態(tài)的工控機工作指示燈；[0027]與所述嵌入式工控機相連的工控機重啟指示燈；[0028]與所述嵌入式工控機相連的，用于顯示所述熱電偶離線檢測儀工作狀態(tài)的儀器指示燈。[0029]優(yōu)選的，所述人機模塊具體包括觸摸式液晶顯示屏。[0030]優(yōu)選的，所述熱電偶離線檢測儀，還包括與所述嵌入式工控機相連的接口模塊，所述接口模塊包括鼠標接口、鍵盤接口、通用串行總線USB接口、推薦標準RS232接口和打印機接口。[0031]優(yōu)選的，所述熱電偶離線檢測儀，還包括用于安裝所述溫度采集裝置、所述嵌入式工控機、所述電源模塊、所述人機模塊、所述接口模塊和所述狀態(tài)顯示模塊的便攜式保護箱。其中[0032]所述便攜式保護箱包括箱體以及與所述箱體相連的箱蓋。[0033]本實用新型實施例提供的熱電偶離線檢測儀，包括了溫度采集裝置、與所述溫度采集裝置相連的，用于對采集的多個熱電偶的溫度進行分析處理，檢測多個熱電偶的測溫精度、響應時間以及穩(wěn)定性的嵌入式工控機以及用于進行人機交互操作的人機模塊。由于嵌入式工控機無風扇結構、體積小巧(公知)，故集成了嵌入式工控機的本實用新型具有體積較小的特點，使用方便、便攜性好，從而滿足了鋼鐵企業(yè)等對其進行現(xiàn)場使用的要求，進而提高了其市場應用前景。


[0034]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0035]圖I是本實用新型實施例提供的熱電偶離線檢測儀的結構示意圖；[0036]圖2是本實用新型實施例提供的溫度采集裝置的工作原理圖；[0037]圖3是本實用新型實施例提供的熱電偶離線檢測儀的面板結構示意圖；[0038]圖4是本實用新型實施例提供的熱電偶離線檢測儀的工作流程圖。
具體實施方式
[0039]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。[0040]本實用新型提供了一種熱電偶離線檢測儀，請參見圖1，該熱電偶離線檢測儀包括溫度采集裝置100、嵌入式工控機200和人機模塊300，其中[0041]溫度采集裝置100，用于采集多個熱電偶的溫度。[0042]其中，溫度采集裝置100包括用于連接多個熱電偶的多路熱電偶插孔；以及與上述多路熱電偶插孔相連，用于采集多個熱電偶的溫度的溫度采集卡。上述溫度采集卡具體包括多路測溫單元、多路選通器和微處理器。上述多路測溫單元與上述多路熱電偶插孔中每路分別相連，用于對每路熱電偶插孔連接的熱電偶的溫度進行檢測；上述多路選通器與上述多路測溫單元同時相連；上述微處理器與上述多路選通器和上述嵌入式工控機同時相連，用于和上述嵌入式工控機相協(xié)調(diào)，完成數(shù)據(jù)的轉換和傳輸。[0043]具體地，測溫單元包括濾波放大器、冷端補償器和A/D(Analog. Digital，模/數(shù)) 轉換器，其中濾波放大器與熱電偶插孔相連，用于接收上述熱電偶的電信號并對電信號進行濾波放大；冷端補償器與上述濾波放大器相連，用于根據(jù)熱電偶的冷端補償信號對放大后的電信號進行修正；A/D轉換器與上述冷端補償器相連，用于對修正后的電信號進行模數(shù)轉換。[0044]為提高測量精度，本實施例具體采用高精度的A/D轉換器。[0045]上述電信號具體為電動勢。[0046]由于現(xiàn)有的漏鋼預報系統(tǒng)需要同時檢測60-90支熱電偶，而現(xiàn)有的檢測設備一般只能同時測量20-30支，不能大批量地對熱電偶進行檢測，從而降低了檢測效率。為解決上述問題，本實施例中，溫度采集裝置100具體包括96路熱電偶插孔，其可同時接入96支熱電偶，即同時可有96路熱電偶溫度信號輸入接口。在面板結構上，本實施例將上述96路熱電偶插孔分別集成在兩路熱電偶插座上，即第一插座和第二插座，兩路插座結構相同，分別設有48路電熱偶插孔，記為1-48路和49-96路。相應地，溫度采集卡集成分別與上述96路熱電偶插孔相連的96路測溫單元，分別對每路電熱偶插孔上連接的電熱偶進行溫度測量。[0047]可見，本實用新型解決了上述問題，可以大批量地對熱電偶進行檢測，進而提高了檢測效率。[0048]基于上述器件，請參見圖2，溫度采集裝置100的工作原理如下各路輸入信號即熱電偶的電信號進入溫度采集裝置100后，在各路濾波放大器內(nèi)被濾波放大；之后進入各路冷端補償器，各路冷端補償器根據(jù)熱電偶的冷端補償信號對放大后的電信號進行修正； 修正后的電信號在各路A/D轉換器內(nèi)被進行模數(shù)轉換處理，轉換為數(shù)字信號；多路選通器依次將各路數(shù)字信號傳輸給微處理器，微處理器將數(shù)字信號進行處理后傳輸至嵌入式工控機(圖中未不出)。[0049]嵌入式工控機200與溫度采集裝置100相連，用于對所采集的多個熱電偶的溫度進行分析處理，檢測多個熱電偶的測溫精度、響應時間以及穩(wěn)定性。其中，嵌入式工控機200 具體通過USB (Universal Serial BUS，通用串行總線)接口與溫度采集裝置100相連。[0050]對熱電偶的測溫精度、響應時間以及穩(wěn)定性進行檢測的原理如下[0051]精度檢測利用帶有標準溫度傳感器的溫度加熱裝置對待檢測的熱電偶進行預設溫度加熱，之后本實用新型的熱電偶離線檢測儀對熱電偶的溫度進行測量，并將測量的熱電偶的溫度以同時刻標準溫度傳感器的的溫度為基準進行精度分析。[0052]響應時間檢測溫度加熱裝置對多個熱電偶進行預設溫度加熱，直至每個熱電偶的溫度達到預設溫度，本實用新型的熱電偶離線檢測儀記錄每個熱電偶從開始加熱至達到預設溫度所經(jīng)歷的時間，并將所記錄的時間以預設響應時間(即標準溫度傳感器從開始加熱至達預設溫度所經(jīng)歷的時間)為基準，對熱電偶響應時間進行分析、檢測。[0053]穩(wěn)定性檢測在一定時長內(nèi)，多次檢測多個熱電偶的測溫精度和響應時間，并對每個熱電偶的多次檢測的測溫精度和相應時間進行比較、分析，判斷其測溫精度和響應時間是否穩(wěn)定。[0054]具體地，嵌入式工控機200包括基于Windows系列的檢測軟件和工控機硬件。[0055]工控機硬件具體包括但不限于性能可選配的硬盤、主板、內(nèi)存等。[0056]上述檢測軟件安裝在工控機中，其基于上述檢測原理設計其功能，檢測軟件為用戶提供一軟件界面。該軟件界面通過觸摸式液晶顯示屏(下文述及)將檢測軟件的功能呈現(xiàn)給用戶，并接受用戶的操作指令，在其后臺程序的支撐下，實現(xiàn)對所采集的多個熱電偶的溫度進行分析處理，進而檢測多個熱電偶的測溫精度是否一致、響應時間是否一致以及穩(wěn)定性是否一致的功能。[0057]軟件界面包括數(shù)據(jù)分析界面、系統(tǒng)參數(shù)設置界面、測量顯示界面、查詢界面以及數(shù)據(jù)輸出方式界面。[0058]數(shù)據(jù)分析界面在后臺程序的支撐下實現(xiàn)對熱電偶進行測溫精度、響應時間以及穩(wěn)定性分析。[0059]系統(tǒng)參數(shù)設置界面包括測量參數(shù)設置子界面、調(diào)用默認參數(shù)子界面、熱電偶型號選擇子界面等。測量參數(shù)設置子界面上，分別列出了標準溫度傳感器和熱電偶的參數(shù)。[0060]測量顯示界面包括實時測量曲線顯示區(qū)、測量數(shù)據(jù)數(shù)字顯示區(qū)及操作提示等。其中，實時測量曲線顯示區(qū)顯示的測量曲線包括熱電偶檢測時的溫度曲線圖，上述測量曲線是不加任何人工處理的實時過程數(shù)據(jù)曲線，每次測量所得數(shù)據(jù)曲線都被保存在嵌入式工控機的硬盤上供以后查詢分析；測量數(shù)據(jù)數(shù)字顯示區(qū)所顯示的內(nèi)容包括被測熱電偶的型號、 當前的日期時間、本次測量的數(shù)據(jù)編號等，存儲時將這些內(nèi)容逐一保存。[0061]查詢界面可提供熱電偶溫度曲線查詢功能，界面上可以再現(xiàn)當時測量時所得實時記錄曲線及相關數(shù)據(jù)。查詢時可采用上下翻頁順序瀏覽，也可以使用鍵盤輸入數(shù)據(jù)編號的方式查詢。[0062]數(shù)據(jù)輸出方式界面提供可供選擇的數(shù)據(jù)輸出方式，該數(shù)據(jù)輸出方式，包括USB輸出方式、RS232輸出方式和打印機輸出接口。[0063]精度測量時，檢測軟件接收到溫度采集裝置傳輸?shù)亩鄠€熱電偶的溫度以及標準溫度傳感器的溫度，并自動計算出被測的多個熱電偶與標準溫度傳感器之間的溫差，如果溫差大于被允許的誤差，則檢測軟件判定被測熱電偶不合格，應用時，應剔除不合格的熱電7偶。[0064]響應時間檢測時，檢測軟件計算出所有熱電偶從開始加熱到加熱至預設溫度各自所經(jīng)歷的時間，如果被測的熱電偶所經(jīng)歷的時間與預設響應時間的差值大于被允許的誤差，則檢測軟件判定被測熱電偶不合格，應用時應將該不合格的熱電偶剔除。[0065]穩(wěn)定性檢測時，在一定時長內(nèi)，多次檢測多個熱電偶的測溫精度和響應時間，檢測軟件對每一熱電偶的多次測量的測溫精度和相應時間進行比較、分析，判斷其測溫精度和響應時間是否穩(wěn)定，若同一批次中熱電偶性能(精度和響應時間)相差較大，差值大于被允許的誤差，則檢測軟件判定穩(wěn)定性不一致，在實際應用時應剔除穩(wěn)定性差的熱電偶，保證同一批次熱電偶的穩(wěn)定性。[0066]由于現(xiàn)有檢測軟件功能上相對成熟，本實施例中嵌入式工控機中安裝的檢測軟件直接采用現(xiàn)有技術中檢測軟件。[0067]人機模塊300，與嵌入式工控機200相連，用于進行人機交互操作。[0068]具體地，本實施例中，人機模塊300采用觸摸式液晶顯示屏實現(xiàn)其人機交互的功倉泛。[0069]本實用新型實施例提供的熱電偶離線檢測儀，包括了溫度采集裝置、與上述溫度采集裝置相連的，用于對采集的多個熱電偶的溫度進行分析處理，檢測多個熱電偶的測溫精度、響應時間以及穩(wěn)定性的嵌入式工控機以及用于進行人機交互操作的人機模塊。由于嵌入式工控機無風扇結構、體積小巧(公知)，故集成了嵌入式工控機的本實用新型具有體積較小的特點，使用方便、便攜性好，從而滿足了鋼鐵企業(yè)等對其進行現(xiàn)場使用的要求，進而提高了其市場應用前景。[0070]在本實用新型其他實施例中，上述熱電偶離線檢測儀還包括電源模塊，電源模塊與溫度采集裝置100和嵌入式工控機200同時相連，并用于為溫度采集裝置100和嵌入式工控機200提供穩(wěn)定電源。其中，電源模塊具體包括內(nèi)置電源和電源插口。[0071 ] 電源模塊供電的方式可以是充電式的，也可以是電池式的，若內(nèi)置電源充滿后，可以供電7小時，免去了檢測現(xiàn)場找電源插座的麻煩，為用戶使用本實用新型提供了方便。[0072]在本實用新型其他實施例中，上述熱電偶離線檢測儀還包括接口模塊，接口模塊設置于與嵌入式工控機200上，其包括鼠標接口、鍵盤接口、USB接口、RS232接口和打印機接口。[0073]該實施例中的各接口擴展了本實用新型的功能，為用戶使用本實用新型提供了便利，例如，用戶對儀器的操作可通過觸摸式液晶顯示屏實現(xiàn)，也可以通過分別連接于鼠標接口、鍵盤接口上的鼠標、鍵盤實現(xiàn)。[0074]在本實用新型其他實施例中，上述熱電偶離線檢測儀還包括狀態(tài)顯示模塊，狀態(tài)顯示模塊包括電源指示燈、工控機工作指示燈、工控機重啟指示燈以及儀器指示燈。上述電源指示燈，用于顯示電源模塊工作狀態(tài)的；工控機工作指示燈，用于顯示嵌入式工控機工作狀態(tài)；工控機重啟指示燈在嵌入式工控機重啟時顯示；儀器指示燈用于顯示上述熱電偶離線檢測儀工作狀態(tài)。[0075]本實施例中的各個指示燈可方便用戶實時了解熱電偶離線檢測儀的相關器件的工作狀態(tài)。[0076]在本實用新型其他實施例中，上述熱電偶離線檢測儀還包括便攜式保護箱，其用于安裝溫度采集裝置100、嵌入式工控機200、人機模塊300、電源模塊、接口模塊和狀態(tài)顯示模塊。[0077]其中，便攜式保護箱具體包括箱體以及與上述箱體相連的箱蓋。[0078]本實施例中的便攜式保護箱可起到防電磁干擾、防塵和防震作用，適用于不同的工作場合。[0079]具體地，本實用新型的熱電偶離線檢測儀將其包括的各器件集成在一體實現(xiàn)其功能，具有非常高的硬件集成和功能集成。[0080]請參見圖3，其為本實用新型提供的熱電偶離線檢測儀的面板結構示意圖，如圖2 所示，面板左邊集成了 2路熱電偶插座第一插座I和第二插座2，2路熱電偶插座分別包括 48路熱電偶插孔，即1_48路和49_96路；面板中間為觸摸式液晶顯不屏3 ;面板右邊從上至下依次為電源插口 4及電源指示燈5、嵌入式工控機啟動鍵6及工控機工作指示燈7、嵌入式工控機重啟鍵8及工控機重啟指示燈9、儀器啟動鍵10及儀器指示燈11、鍵盤接口 12、鼠標接口 13、USB接口 14、RS232接口 15和打印機接口 16。[0081]請參見圖4，其示出了本實用新型的熱電偶離線檢測儀的工作流程，包括如下步驟[0082]SI :將被測熱電偶連接到本熱電偶離線檢測儀的熱電偶插孔上。[0083]S2 :連接電源(或直接使用內(nèi)置電源供電)。[0084]S3 :啟動嵌入式工控機，待嵌入式工控機啟動后，進入檢測軟件的軟件界面。[0085]S4 :啟動溫度采集裝置(即按儀器啟動鍵)。[0086]S5 :設置測量參數(shù)，開始檢測。[0087]S6 :完成測量后，關閉熱電偶離線檢測儀。[0088]具體地，可在嵌入式工控式的windows界面上關閉熱電偶離線檢測儀，與普通電腦關機類似。[0089]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種熱電偶離線檢測儀，其特征在于，包括 用于采集多個熱電偶的溫度的溫度采集裝置； 與所述溫度采集裝置相連，用于對所采集的多個熱電偶的溫度進行分析處理，檢測多個熱電偶的測溫精度、響應時間以及穩(wěn)定性的嵌入式工控機； 與所述嵌入式工控機相連，用于進行人機交互操作的人機模塊。
2.根據(jù)權利要求I所述的熱電偶離線檢測儀，其特征在于，所述溫度采集裝置包括 用于連接多個熱電偶的多路熱電偶插孔； 與所述多路熱電偶插孔相連的溫度采集卡。
3.根據(jù)權利要求2所述的熱電偶離線檢測儀，其特征在于，所述溫度采集卡包括 與所述多路熱電偶插孔中每路分別相連的，用于對每路熱電偶插孔連接的熱電偶進行溫度檢測的多路測溫單元； 與所述多路測溫單元同時相連的多路選通器； 與所述多路選通器和所述嵌入式工控機同時相連，用于和所述嵌入式工控機相協(xié)調(diào)，完成數(shù)據(jù)的轉換和傳輸?shù)奈⑻幚砥鳌?br> 4.根據(jù)權利要求3所述的熱電偶離線檢測儀，其特征在于，所述測溫單元包括 與熱電偶插孔相連，用于接收所述熱電偶的電信號并對所述電信號進行濾波放大的濾波放大器； 與所述濾波放大器相連，用于根據(jù)熱電偶的冷端補償信號對放大后的電信號進行修正的冷端補償器； 與所述冷端補償器相連，用于對修正后的電信號進行模數(shù)轉換的模/數(shù)A/D轉換器。
5.根據(jù)權利要求I所述的熱電偶離線檢測儀，其特征在于，所述嵌入式工控機包括基于Windows系列的檢測軟件和工控機硬件。
6.根據(jù)權利要求I所述的熱電偶離線檢測儀，其特征在于，還包括與所述溫度采集裝置和所述嵌入式工控機同時相連，并用于為所述溫度采集裝置和所述嵌入式工控機提供穩(wěn)定電源的電源模塊。
7.根據(jù)權利要求6所述的熱電偶離線檢測儀，其特征在于，還包括狀態(tài)顯示模塊，所述狀態(tài)顯示模塊包括 與所述電源模塊相連的，用于顯示所述電源模塊工作狀態(tài)的電源指示燈； 與所述嵌入式工控機相連的，用于顯示所述嵌入式工控機工作狀態(tài)的工控機工作指示燈； 與所述嵌入式工控機相連的工控機重啟指示燈； 與所述嵌入式工控機相連的，用于顯示所述熱電偶離線檢測儀工作狀態(tài)的儀器指示燈。
8.根據(jù)權利要求I所述的熱電偶離線檢測儀，其特征在于，所述人機模塊具體包括觸摸式液晶顯示屏。
9.根據(jù)權利要求I所述的熱電偶離線檢測儀，其特征在于，還包括與所述嵌入式工控機相連的接口模塊，所述接口模塊包括鼠標接口、鍵盤接口、通用串行總線USB接口、推薦標準RS232接口和打印機接口。
10.根據(jù)權利要求9所述的熱電偶離線檢測儀，其特征在于，還包括用于安裝所述溫度采集裝置、所述嵌入式工控機、所述電源模塊、所述人機模塊、所述接口模塊和所述狀態(tài)顯示模塊的便攜式保護箱，其中 所述便攜式保護箱包·括箱體以及與所述箱體相連的箱蓋。
專利摘要本實用新型公開了一種熱電偶離線檢測儀，其包括用于采集多個熱電偶的溫度的溫度采集裝置；與所述溫度采集裝置相連，用于對所采集的多個熱電偶的溫度進行分析處理，檢測多個熱電偶的測溫精度、響應時間以及穩(wěn)定性的嵌入式工控機；與所述嵌入式工控機相連的，用于進行人機交互操作的人機模塊。由于嵌入式工控機無風扇結構、體積小巧(公知)，故集成了嵌入式工控機的本實用新型具有體積較小的特點，使用方便、便攜性好，從而滿足了鋼鐵企業(yè)等對其進行現(xiàn)場使用的要求，進而提高了其市場應用前景。
文檔編號G01K15/00GK202814599SQ20122033687
公開日2013年3月20日 申請日期2012年7月12日 優(yōu)先權日2012年7月12日
發(fā)明者何濤燾, 田陸, 文華北 申請人:湖南鐳目科技有限公司