一种精确测温方法及其系统与流程

1.本发明属于温度测量技术领域，尤其涉及一种精确测温方法及其系统。


背景技术：

2.温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，从分子运动论观点看，温度是物体分子运动平均动能的标志。温度是大量分子热运动的集体表现，含有统计意义。随着科技的发展，温度的测量被运用在各个领域中，测温手段也越来越多，对测量温度结果的准确性要求也越来越高，现有的技术中，测量温度的常用方法是使用热电偶这种感温元件，传统的热电偶感温元件直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表转换成被测介质的温度，使用的补偿方法主要采取硬件法，适应性差，且探测出来的温度数据误差大。
3.为此，我们提出来一种精确测温方法及其系统解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中，测量温度的常用方法是使用热电偶这种感温元件，传统的热电偶感温元件直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表转换成被测介质的温度，使用的补偿方法主要采取硬件法，适应性差，且探测出来的温度数据误差大的问题，而提出的一种精确测温方法及其系统。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种精确测温方法及其系统，包括参照对象、温度传感器、热电偶模块、测量对象、改良热电偶模块、放大电路模块，所述温度传感器、热电偶模块和放大电路模块的输出信号端与adc模数转换电路模块连接，所述adc模数转换电路模块后按顺序连接有数据处理模块、数据对比模块和液晶显示器模块。
7.优选的，所述改良热电偶模块为铠装热电偶，所述铠装热电偶采用冷端恒温法来补偿冷端温度。
8.优选的，所述改良热电偶模块设置有用虫胶、树脂、橡胶、棉纱、人造丝两种及两种以上材质制造的绝缘管。
9.优选的，所述数据处理模块使用的是单片机。
10.优选的，所述改良热电偶模块的补偿导线为屏蔽补偿导线，所述屏蔽补偿导线严格接地。
11.优选的，所述数据对比模块使用的对比方式是数据整体大小、整体波动、趋势变化三种。
12.优选的，所述温度传感器为全数字化温度传感器。
13.优选的，一种精确测温的方法的系统，包括以下步骤：
14.s1、采用温度传感器测量参照对象的温度，采用热电偶模块探测参照对象的温度；
15.s2、采用改良热电偶模块探测测量对象的温度，得出的温度由所述放大电路模块进行放大；
16.s3、将步骤1与步骤2采集到的温度模拟信号通过adc模数转换电路模块转换成数字信号，再将数字信号传输到数据处理模块4中；
17.s4、数据处理模块对数据进行处理，得到三个不同的温度数据；
18.s5、通过数据对比模块中的数据整体大小、整体波动、趋势变化三种方式对温度数据进行处理；
19.s6、将对比数据传送至液晶显示器模块显示出来；
20.s7、多次重复以上步骤1-步骤6。
21.优选的，所述步骤7结束以后，需要对所述热电偶模块和改良热电偶模块使用双极法的校验方法
22.综上所述，本发明的技术效果和优点：该精确测温方法及其系通，
23.1、通过设置改良热电偶模块为铠装热电偶、采用冷端恒温法来补偿冷端温度、屏蔽补偿导线和绝缘管，提高了热电偶的抗干扰性，不仅降低了冷端温度对测温结果准确性的影响，还降低了由于热电势损耗而产生测量误差的风险，提高了改良热电偶模块测温结果的准确性；
24.2、通过设置数据处理模块和数据对比模块，数据处理模块不仅可以得出热电偶模块和改良热电偶模块的误差，还可以通过数据对比模块中数据整体大小、整体波动、趋势变化三种方式对数据进行比较，不仅实现了对热电偶模块和改良热电偶模块数据的对比，还便了对数据的观察。
附图说明
25.图1为本发明提出的一种精确测温方法及其系统结构框图。
26.图中：1、参照对象；11、温度传感器；12、热电偶模块；2、测量对象；21、改良热电偶模块；23、放大电路模块；3、adc模数转换电路模块；4、数据处理模块；5、数据对比模块；6、液晶显示器模块6。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.实施例1
30.参照图1，一种精确测温的系统，包括参照对象1、温度传感器11、热电偶模块12、测量对象2、改良热电偶模块21、放大电路模块23，温度传感器11、热电偶模块12和放大电路模块23的输出信号端与adc模数转换电路模块3连接，adc模数转换电路模块3后按顺序连接有数据处理模块4、数据对比模块5和液晶显示器模块6。
31.其中，改良热电偶模块21为铠装热电偶，铠装热电偶采用冷端恒温法来补偿冷端温度，铠装热电偶响应时间快，又有一定的耐久性，且铠装热电偶还具有能弯曲、耐高温的优点，又因为铠装热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，且补偿导线并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用，使用冷端恒温法可以使冷端温度保持在0摄氏度，提高了铠装热电偶探测测量对象2温度的准确性。
32.其中，改良热电偶模块21设置有用虫胶、树脂、橡胶、棉纱、人造丝任意两种材质制造的绝缘管，绝缘管的材质为虫胶和橡胶，当改良热电偶模块21探测测量对象2的温度时，热电极之间与连接导线之间产生的热电势损耗会使得测量结果产生误差，虫胶、树脂、橡胶、棉纱、人造丝这类材料具有良好的电气、物理、化学性能。
33.其中，数据处理模块4使用的是单片机，对数据处理模块4中的三组测温范围划分为多个温度段，利用单片机进行线性运算。
34.其中，改良热电偶模块21的补偿导线为屏蔽补偿导线，屏蔽补偿导线严格接地，当现场干扰源较多时，提高了热电偶连接线的抗干扰性，通过设置屏蔽补偿导线严格接地，降低了增强干扰的风险。
35.其中，数据对比模块5使用的对比方式是数据整体大小、整体波动、趋势变化三种，不仅可以纵向对比数据，还可以横向的对数据进行对比，方便了对温度传感器11、热电偶模块12、改良热电偶模块21得出的温度数据进行对比和观察。
36.其中，温度传感器11为全数字化温度传感器，提高了温度传感器11测量温度的准确性，方便了数据的读出。
37.其中，一种精确测温的方法的系统，包括以下步骤：
38.s1、采用温度传感器11测量参照对象1的温度，采用热电偶模块12探测参照对象1的温度；
39.s2、采用改良热电偶模块21探测测量对象2的温度，得出的温度由放大电路模块23进行放大；
40.s3、将步骤1与步骤2采集到的温度模拟信号通过adc模数转换电路模块3转换成数字信号，再将数字信号传输到数据处理模块4中；
41.s4、数据处理模块4对数据进行处理，得到三个不同的温度数据；
42.s5、通过数据对比模块5中的数据整体大小、整体波动、趋势变化三种方式对温度数据进行处理；
43.s6、将对比数据传送至液晶显示器模块6显示出来；
44.s7、多次重复以上步骤1-步骤6。
45.其中，步骤7结束以后，需要对热电偶模块12和改良热电偶模块21使用双极法的校验方法，双极法方法简单、操作方便、测量次数少，降低了热电偶在使用过程中，热电特性发生改变，使得测量误差越来越大的风险，提高了测量温度的准确性。
46.实施例2
47.参照图1，一种精确测温的系统，包括参照对象1、温度传感器11、热电偶模块12、测量对象2、改良热电偶模块21、放大电路模块23，温度传感器11、热电偶模块12和放大电路模块23的输出信号端与adc模数转换电路模块3连接，adc模数转换电路模块3后按顺序连接有数据处理模块4、数据对比模块5和液晶显示器模块6。
48.其中，改良热电偶模块21为铠装热电偶，铠装热电偶采用冷端恒温法来补偿冷端温度。
49.其中，改良热电偶模块21设置有用虫胶、树脂、橡胶、棉纱、人造丝任意两种材质制造的绝缘管，绝缘管的材质为虫胶。
50.其中，数据处理模块4使用的是单片机。
51.其中，改良热电偶模块21的补偿导线为屏蔽补偿导线，屏蔽补偿导线不接地。
52.其中数据对比模块5使用的对比方式是数据整体大小、整体波动、趋势变化三种。
53.其中，温度传感器11为全数字化温度传感器。
54.其中，一种精确测温的方法的系统，包括以下步骤：
55.s1、采用温度传感器11测量参照对象1的温度，采用热电偶模块12探测参照对象1的温度；
56.s2、采用改良热电偶模块21探测测量对象2的温度，得出的温度由放大电路模块23进行放大；
57.s3、将步骤1与步骤2采集到的温度模拟信号通过adc模数转换电路模块3转换成数字信号，再将数字信号传输到数据处理模块4中；
58.s4、数据处理模块4对数据进行处理，得到三个不同的温度数据；
59.s5、通过数据对比模块5中的数据整体大小、整体波动、趋势变化三种方式对温度数据进行处理；
60.s6、将对比数据传送至液晶显示器模块6显示出来；
61.s7、多次重复以上步骤1-步骤6。
62.其中，步骤7结束以后，需要对热电偶模块12和改良热电偶模块21使用双极法的校验方法。
63.综上，改良热电偶模块21为铠装热电偶，铠装热电偶采用冷端恒温法来补偿冷端温度，改良热电偶模块21的绝缘管材质为虫胶、树脂、橡胶、棉纱、人造丝任意两种，改良热电偶模块21的补偿导线为屏蔽补偿导线，改良热电偶模块21的屏蔽补偿导线严格接地，此时设置的系统得出的温度数据结果最准确，提高了热电偶的抗干扰性，不仅降低了冷端温度对测温结果准确性的影响，还降低了由于热电势损耗而产生测量误差的风险，提高了改良热电偶模块21测温结果的准确性。
64.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。