一种基于5G的移动式远程原位温度校准装置及方法

    技术2024-12-13  12


    本发明涉及温度传感器校准,具体涉及一种基于5g的移动式远程原位温度校准装置及方法。


    背景技术:

    1、校准温度传感器是确保温度测量准确性和可靠性的关键。常规的校准方法是通过标准温度源产生一个均匀稳定,精确可靠的温度场,然后将被校温度传感器和标准温度传感器放入标准温度源中,分别测量多个校准点的温度值并进行比较,进而得到校准结果。

    2、以往判断温度传感器合格与否是计算被校温度传感器和标准温度传感器的示值误差,然后看这个差值是否在被校温度传感器合格范围内,这种判定方法是将标准温度传感器的值作为真值来使用。但在实际情况中,该值只是近似于真值,温度传感器由于制作工艺,电路设计等因素的影响下,不可避免的会存在一定的测量误差。测量时直接作为真值使用,会将该误差引入到校准结果中。

    3、当前便携式温度传感器校准装置在市面上广为流行,其中绝大多数都是采用干体炉和均热块来提供恒温场,由于均热块结构上的局限性,这类校准装置通常只适用于探头是长杆型的温度传感器。常规的温度校准装置只有一个恒温场,温度控制系统控制温场升温或降温以达到各个温度校准点,从一个校准点到下一个校准点的温度变化往往是先快后慢,最后稳定于校准点的过程。若在一个恒温场中使温度依次变化至多个校准点进行温度测量,这个过程耗费时间长,校准效率偏低。


    技术实现思路

    1、针对于上述不足之处,本发明提供了一种基于5g的移动式远程原位温度校准装置及方法。

    2、第一方面,本发明提供了一种基于5g的移动式远程原位温度校准装置,包括便携式箱体,所述便携式箱体中设置有恒温模块、接口模块、转移模块和5g通信模块;

    3、所述恒温模块,用于提供多种恒定的温度场;

    4、所述接口模块,用于与被校温度传感器电连接,扩展被校温度传感器的接口种类,以适应不同温度传感器的校准需求;

    5、所述转移模块,用于将被校温度传感器在恒温模块的多个恒定的温度场中轮转,从而实现不同温度点的快速校准;

    6、所述5g通信模块,用于将温度点的测量和分析结果上传至第三方校准机构的后台;

    7、在所述实现不同温度点的快速校准中,设为被校温度传感器测得温度值与标准温度传感器测得温度值之间的差值,当对所述差值多次测量计算取平均后仍无法判断被校温度传感器在某个温度点是否合格时,则引入判别锚点,通过所述判别锚点与差值多次测量计算的平均值比较来判断被校温度传感器在某个温度点是否合格。

    8、第二方面,本发明提供了一种基于5g的移动式远程原位温度校准方法,采用上述装置,包括:

    9、通过转移模块将被校温度传感器放入恒温模块;

    10、获取被校温度传感器测得温度值和标准温度传感器测得温度值;

    11、依据规则判定被校温度传感器在某个温度点是否合格;

    12、在该温度点测量完毕后,通过转移模块转换至下一个恒温场,继续上述操作,直至遍历完所有校准温度点。

    13、本发明具有如下有益效果:本发明在校准时对每组恒温箱同时开始预热或制冷,通过机械手抓持被校温度传感器在不同温度校准点的恒温箱中轮转,实现了温度传感器的快速校准,提高了校准效率;本发明还扩展了被校温度传感器的接口种类,通过加热或冷却干燥空气产生恒温场,以适应不同接口,不同探头形状的温度传感器的校准需求;进一步,本发明还考虑了标准温度传感器本身存在的测量误差,优化了被校温度传感器是否合格的判断方法,使得校准结果更加准确可靠;通过互联网实现校准数据的上传存储,结合工业相机实现校准装置的远程协同操作与校准过程监督。



    技术特征:

    1.一种基于5g的移动式远程原位温度校准装置,包括便携式箱体,其特征在于:所述便携式箱体中设置有恒温模块、接口模块、转移模块和5g通信模块;

    2.根据权利要求1所述的一种基于5g的移动式远程原位温度校准装置,其特征在于:还包图像采集单元,用于实现校准装置的远程协同操作与校准过程监督。

    3.根据权利要求1所述的一种基于5g的移动式远程原位温度校准装置,其特征在于:所述的恒温模块通过加热或冷却干燥空气产生所恒定的温度场;它包括多个低温恒温箱和中温恒温箱;其中所述低温恒温箱设置可校准的温度范围为-45℃到140℃,所述中温恒温箱设置可校准的温度范围为30℃到700℃。

    4.根据权利要求3所述的一种基于5g的移动式远程原位温度校准装置,其特征在于:所述低温恒温箱为三层结构,由内到外依次为恒温层,保温层,真空层;所述低温恒温箱的恒温层安装有标准温度传感器,热电制冷模块和导流风扇。

    5.根据权利要求3所述的一种基于5g的移动式远程原位温度校准装置,其特征在于:所述中温恒温箱设置为四层结构,由内到外依次为恒温层,加热层,保温层,真空层,所述中温恒温箱的恒温层安装有导流风扇和标准温度传感器。

    6.一种基于5g的移动式远程原位温度校准方法,采用权利要求1至5中任一项所述的装置,其特征在于:

    7.根据权利要求6所述的一种基于5g的移动式远程原位温度校准方法,其特征在于:还包括将每一个温度点的测量和分析结果以图表和折线的方式显示在触摸显示屏上,并通过5g网络上传至第三方校准机构的后台。

    8.根据权利要求6或7所述的一种基于5g的移动式远程原位温度校准方法,其特征在于:

    9.根据权利要求8所述的一种基于5g的移动式远程原位温度校准方法,其特征在于:

    10.根据权利要求9所述的一种基于5g的移动式远程原位温度校准方法,其特征在于:若或,则根据在实验室中不同温度条件下的多次重复实验得到的阈值τ作为判别锚点,若,则判定被校温度传感器合格,若,则判定被校温度传感器不合格。


    技术总结
    本发明公开了一种基于5G的移动式远程原位温度校准装置及方法。所述装置包括拉杆箱体,所述拉杆箱体中设置有恒温模块,接口模块,控制模块,工业相机以及收纳盒。这种基于5G的移动式远程原位温度校准装置集成到拉杆箱体中,便于携带转移;对每组恒温箱同时开始预热或制冷,通过机械手抓持被校温度传感器在不同温度点的恒温箱中轮转,实现了温度传感器的快速校准;扩展被校温度传感器的接口种类,以适应不同温度传感器的校准需求;通过互联网实现校准数据的上传存储,结合工业相机实现校准装置的远程协同操作与校准过程监督。

    技术研发人员:李怡,胡佳成,张钧,蔡晋辉,王月兵,郭世旭
    受保护的技术使用者:中国计量大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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