專利名稱:準絕熱密封型氬三相點復(fù)現(xiàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種密封裝置,更具體地,涉及一種準絕熱密封型氬三相點復(fù)現(xiàn)裝置, 其可用于建立90國際溫標中-1891:到(TC溫度范圍基準及標準裝置,以檢定分度標準鉑電
阻溫度計。
背景技術(shù):
ITS-90國際溫標以一系列金屬、非金屬物質(zhì)為定義固定點。這些固定點的溫度值 是通過在一定壓力下高純物質(zhì)相平衡溫度給定的。ITS-90國際溫標在13. 8033-273. 16K溫 度范圍共6個固定點,其中83. 8058K到273. 16K溫度范圍涉及氬三相點(83. 8058K)、汞三 相點(234. 3156K)、和水三相點(273. 16K)共3個定義固定點。在前述溫度范圍內(nèi)90溫標 規(guī)定有兩種內(nèi)插儀器,分別為套管鉑電阻溫度計(CSPRT)和長桿鉑電阻溫度計(LSPRT),且 有兩種重疊內(nèi)插方程,其中,氬三相點(83. 8058K)是ITS-90溫標中低溫區(qū)非常重要的定義 固定點。盡管套管鉑電阻溫度計主要使用在80K以下,但根據(jù)ITS-90要求仍需要在氬三相 點、汞三相點或水三相點進行標定,而套管溫度計在汞三相點和水三相點復(fù)現(xiàn)相對不方便。 長桿鉑電阻溫度計主要使用在前述溫度范圍中,在實際應(yīng)用中相對套管溫度計更為廣泛。 氬三相點是對長桿鉑電阻溫度計和套管溫度計進行標定的具有重要意義的固定點。氬氣常 溫下都為氣態(tài),不同于金屬固定點,物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)或固態(tài)體積發(fā)生非常大的變化,氣 體固定點制作的難點在于要求在相變上有足夠量的純物質(zhì),保證溫坪有足夠長時間以及溫 度計傳感元件完全浸沒。 復(fù)現(xiàn)長桿鉑電阻溫度計的氬三相點裝置按照復(fù)現(xiàn)原理的不同主要分為兩類一類 是根據(jù)恒定熱流法設(shè)計,通過調(diào)節(jié)壓力實現(xiàn)氬三相點溫坪的復(fù)現(xiàn);另一類是根據(jù)準絕熱法 設(shè)計,依靠高精度控溫和脈沖微加熱來實現(xiàn)氬三相點溫坪的復(fù)現(xiàn)。在根據(jù)恒定熱流法設(shè)計 的裝置中,一般采用手動方式調(diào)節(jié)壓力來實現(xiàn)溫坪,實驗受大氣壓的影響,實驗過程中效率 較低且控溫精度不高;并且隨著實驗的進行,裝置中的液氮面會降低進而導(dǎo)致氬三相點裝 置內(nèi)部溫場發(fā)生變化,該溫場的改變將直接影響三相點裝置復(fù)現(xiàn)的準確性。相比較而言,采 用準絕熱原理復(fù)現(xiàn)的氬三相點裝置克服了測量受大氣壓影響的因素、可以隨時添加液氮, 減弱液氮減少帶來的影響,利用控溫儀精確控溫,脈沖微電流加熱實現(xiàn)溫坪復(fù)現(xiàn),而且能顯 著延長溫坪的時間,由于其明顯的優(yōu)勢而被廣為采用。 盡管相對于恒定熱流法的三相點裝置來說,采用準絕熱原理復(fù)現(xiàn)的密封型氬三相 點裝置具有明顯的優(yōu)點,但是其復(fù)現(xiàn)穩(wěn)定性依然受到諸多方面因素的影響,如氣源的純 度、裝置的氣密性、具體的結(jié)構(gòu)特征、固定點的保存、具體的加熱控制方法等?,F(xiàn)有的氬三相 點裝置,已無法滿足對溫度進行高精度測量的發(fā)展要求,對溫度計基準的保存、維護和傳遞 產(chǎn)生嚴重的影響。因此,如何進一步提高氬三相點裝置在實驗和應(yīng)用中復(fù)現(xiàn)的準確性,保障 溫度基準的傳遞,是目前所亟需解決的關(guān)鍵問題所在。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有高復(fù)現(xiàn)性的準絕熱密封型氬三相點裝置,其包含有外筒體和
上蓋,與上蓋連接的三相點容器;在所述復(fù)現(xiàn)裝置內(nèi)設(shè)置有真空室,所述三相點容器位于真
空室的中心,在所述三相點容器上部的外側(cè)面上貼有第一加熱膜,在所述真空室與所述三
相點容器之間設(shè)置有輻射屏,在所述輻射屏的外側(cè)面和底面上貼有第二加熱膜,在所述三
相點容器的下部設(shè)置有均溫塊,在所述均溫塊中設(shè)置有多個用于長桿鉑電阻溫度計阱的插
口通道,在所述均溫塊的中心開有用于套管鉑電阻溫度計阱的插口通道。 優(yōu)選氬三相點容器的上部和下部均為圓柱形,在氬三相點容器的中部為錐形面,
該錐形面的角度為45到90度之間,所述第一加熱膜的阻值為152歐姆,在溫度計阱頂端設(shè)
計密封室,使溫度計阱口與空氣隔絕,所述密封室具有抽真空孔和充氣孔,在上蓋與真空室
之間設(shè)置防輻射屏,在所述密封室中,采用溫度計阱密封座對溫度計阱進行密封,防止水蒸
氣在溫度計阱內(nèi)結(jié)冰;所述均溫塊采用導(dǎo)熱系數(shù)較大的物質(zhì)制成,在所述均溫塊的外側(cè)壁
上形成均勻的齒輪狀凹槽,且在柱狀均溫塊的外側(cè)壁對稱地開出四個從上到下的凹槽,在
所述套管鉑電阻溫度計阱的插口通道的表面開設(shè)有凹槽; 優(yōu)選所述均溫塊采用純度99. 9 %以上的紫銅制成,所述第二加熱膜的阻值為75 歐姆,所述氬三相點容器的上部外徑范圍120-140mm,下部外徑范圍104-124mm,高度為 240-270mm的圓柱體,側(cè)壁厚度范圍為5-7mm,上下底范圍為10-12mm,容器采用不銹鋼棒材 掏空制成,承壓在120Mpa以上,上下底蓋通過氬弧焊連接在容器上,所述均溫塊的高度為 80mm,直徑范圍為80-100mm ;所述輻射屏采用99. 9%以上的紫銅制成。
圖1為密封型氬三相點裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為氬三相點容器與上蓋的連接結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖3A為均溫塊的俯視結(jié)構(gòu)圖。
圖3B為均溫塊的AA1方向剖面圖
具體實施例方式
本發(fā)明的優(yōu)點將會通過下文結(jié)合附圖中對實施例的詳細描述而更加明顯。
圖1為密封型氬三相點裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,該氬三相點裝置包括外筒體1和上蓋 2,所述外筒體1和上蓋2由不銹鋼或其它能夠防腐蝕、耐壓力的材料組成,外筒體1與上蓋 2之間可以直接接觸,也可以在外筒體1和上蓋2之間設(shè)置橡膠墊圈或金屬墊圈,然后通過 螺栓固定,使外筒體1與上蓋2之間緊密接觸,或者可采用焊接的方式將外筒體與上蓋焊接 在一起。其中,在上蓋2上具有多個開口部分,這些開口部分分別用于設(shè)置液氮灌入口 、抽 真空口 、溫度計阱出入口等。另外,上蓋2可設(shè)置成為法蘭形式,從上蓋2的開口 4往外筒 體1的腔體內(nèi)灌有液氮,用于對氬氣進行冷卻,優(yōu)選所述外筒體為杜瓦瓶。
圖2為氬三相點容器與上蓋的連接結(jié)構(gòu)剖面圖,如圖2所示,氬三相點容器懸掛 在上蓋2上,真空室7為氬三相點容器提供真空環(huán)境,真空室7具有腔體和密封蓋,在密 封蓋上具有和上蓋2相對應(yīng)的開口部分。由于在低溫狀態(tài)下,三相點系統(tǒng)的漏熱主要為 導(dǎo)熱和對流兩種方式,采用機械泵和分子泵的組合系統(tǒng)對真空室7進行抽取真空,上述組
4合系統(tǒng)通過形成在上蓋2和密封蓋之間的通道3對真空室7進行抽真空,其真空度可達 5. 0x10—spa,從而可以最大程度上減小三相點系統(tǒng)中的對流影響。真空室7的側(cè)壁與底部都 采用氬弧焊連接,密封蓋可制成法蘭形式,真空室與密封蓋之間可利用銦絲密封。
氬三相點容器9放置于真空室7的中心,通過在氬三相點容器9底部的氬氣灌入 孔12將高純氬氣充入其中。在氬三相點容器9與真空室7之間設(shè)置有輻射屏8,輻射屏8 在氬三相點容器外側(cè),通過在輻射屏8的外表面設(shè)置加熱元件,對輻射屏進行可控制的升 溫,阻止氬三相點容器向外輻射熱量,為氬三相點復(fù)現(xiàn)提供均溫環(huán)境。采用準絕熱法復(fù)現(xiàn)的 密封氬三相點裝置,其具體復(fù)現(xiàn)方法為通過外筒體1中的液氮將氬三相點容器中的氬氣 的溫度降低到三相點以下,等待足夠長的時間確保容器內(nèi)的氬氣完全凝固;然后使用真空 系統(tǒng)將真空室7內(nèi)抽為真空,在真空度達到預(yù)定標準后,電流源對氬三相點容器進行升溫, 利用控溫儀控制輻射屏溫度跟隨其同時升溫,首先采用大脈沖電流對容器進行加熱,隨著 脈沖次數(shù)的增力B,容器的溫度有序微升,脈沖的電流值逐漸減小,且脈沖之間的間隔時間變 大。在現(xiàn)有技術(shù)中,加熱、控溫所用的電阻為錳銅絲,將錳銅絲纏繞在氬三相點容器和輻射 屏的中部,進行加熱時,電路傳遞一個加熱信號,錳銅絲開始加熱,然而由于加熱絲占有的 體積較小,傳遞均勻需要很長的時間,當(dāng)溫度達到設(shè)定溫度時,中心溫度會高于邊沿溫度, 導(dǎo)致溫度控制不穩(wěn)定。并且由于錳銅絲、容器、輻射屏都是金屬,所以存有連通導(dǎo)電的可能 性。為解決此問題,在容器外側(cè)和輻射屏的外側(cè)面與底面上均貼有加熱膜代替錳銅絲,其能 保證均勻加熱,避免局部過熱導(dǎo)致實驗失敗。本發(fā)明的氬三相點裝置為達到更加穩(wěn)定的控 溫,還可以設(shè)置兩層防輻射屏,其中任意選擇一個進行控溫,或者二者同時進行控溫。真空 室的靠近密封蓋的位置設(shè)計有兩個熱沉,在熱沉上纏繞導(dǎo)線,使導(dǎo)線在此處形成一個均溫 環(huán)境,減少系統(tǒng)漏熱量。 對于氬三相點容器9來說,其結(jié)構(gòu)特征對復(fù)現(xiàn)性的影響需要從兩個方面來考慮 一是容器整體的體積,二是氬氣固化后所能占得體積。氬氣在常壓下由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過 程中,體積縮小將近1000倍,理論上氬三相點容器的體積越大,內(nèi)部所能容納的氬氣量越 多,溫度的復(fù)現(xiàn)效果越好,然而在實際應(yīng)用中,氬三相點容器的尺寸受到很多實際情況的限 制,容器體積越大,需要消耗的液氮量也就越大,同時杜瓦瓶的尺寸就要相應(yīng)增加,加工成 本太高,而且在實驗和檢測過程中要花費更多的時間,因此要綜合考慮多方面因素的影響, 選擇適當(dāng)?shù)娜萜黧w積,制作適合實驗和工業(yè)應(yīng)用所需的氬三相點容器。當(dāng)氬三相點容器為 直筒形狀時,在容器內(nèi)溫度降低到氬液化點以下后,氬氣可能在氬三相點容器的各個位置 液化,最終導(dǎo)致氬氣不能完全液化或固化在固定位置。基于上述考慮,本發(fā)明的氬三相點容 器9采用不銹鋼制成,氬三相點容器的上部和下部均為圓柱形,在氬三相點容器的中部為 錐形面,該錐形面的角度為45到90度之間,以利于液化的氬順利流入腔體下部,以防止氬 氣在三相點容器壁上凝結(jié),而當(dāng)錐形面的角度過小時,會導(dǎo)致一部分氬固化在錐形面上。為 進一步消氬在三相點容器上部的內(nèi)壁上凝結(jié),在所述氬三相點容器的上部的外側(cè)面上貼有 第一加熱膜,通過第一加熱膜的加熱使氬順利流入到容器的下部,優(yōu)選該第一加熱膜的阻 值為152歐姆。液氬的液面大體位于氬三相點容器錐形面的下端,在氬三相點容器的下部 固氬形成類似于薄管的形狀,包圍著溫度計,保證了氬與溫度計間有良好的熱接觸。氬三相 點容器底部需要放置導(dǎo)熱系數(shù)較大的物質(zhì),以保證氬三相點容器內(nèi)的溫度的均勻性。本發(fā) 明的物質(zhì)優(yōu)選采用紫銅塊,低溫時紫銅導(dǎo)熱系數(shù)較大,可以起到均溫的作用。在氬氣降溫過程中,盡量將較多氬氣液化、固化在紫銅塊上,這樣當(dāng)溫度達到氬三相點時,氬吸收熱量發(fā)生相變,但溫度不變化,溫度計阱底端放置在紫銅均溫塊之中,保證所有溫度計具有相同溫度,有利于實際測量。優(yōu)選本發(fā)明的氬三相點容器尺寸設(shè)計為上部外徑范圍120-140mm,下部外徑范圍104-124mm,高度為240-270mm的圓柱體,側(cè)壁厚度范圍為5-7mm,上下底范圍為10-12mm,容器采用不銹鋼棒材掏空制成,承壓在120Mpa以上,上下底蓋通過氬弧焊連接在容器上。
圖3A為均溫塊10的俯視結(jié)構(gòu)示意圖,圖3B是均溫塊沿圖3A中的AA1線的剖面圖。鉑電阻溫度計溫度傳感元件長度一般在60mm左右,為了保證溫度計的浸沒深度,三相點容器中必須維持一定的液體高度。紫銅塊的尺寸和樣式設(shè)計對氬點的復(fù)現(xiàn)有很大的影響。根據(jù)氬三相點容器的內(nèi)徑尺寸,同時考慮到紫銅塊在容器內(nèi)的穩(wěn)定性,選擇合適的紫銅均溫塊的尺寸,均溫塊的最大外徑要在容器內(nèi),其尺寸略小于容器內(nèi)徑。紫銅均溫塊的樣式?jīng)Q定著氬固體的附著量,為將更多的氬氣固化在均溫塊上,均溫塊的外側(cè)樣式應(yīng)設(shè)計為凹凸不平狀。紫銅均溫塊的直徑范圍為80-100mm。長桿鉑電阻溫度計的感溫區(qū)在溫度計低端且有60mm左右,均溫塊的高度設(shè)可將其完全覆蓋,均溫塊的整體高度設(shè)計為80mm。均溫塊設(shè)計為齒輪狀,這樣可以確保氬固體的附著量,同時為保證氬氣液化時可以更多的流到均溫塊底部從而使氬固體從下到上附著在均溫塊上,在均溫塊的外側(cè)壁上形成均勻的齒輪狀凹槽14,為保證氬在外側(cè)壁上的附著效果,另外如圖3A所示在柱狀均溫塊的外側(cè)壁對稱地開出四個從上到下的凹槽13。在紫銅均溫塊的中心開有套管溫度計阱,將套管溫度計底座放置其中。氬三相點裝置在復(fù)現(xiàn)長桿鉑電阻溫度計的同時,可以復(fù)現(xiàn)套管溫度計。
高復(fù)現(xiàn)性的密封型三相點裝置主要用于復(fù)現(xiàn)長桿鉑電阻溫度計,同時可以復(fù)現(xiàn)套管溫度計,套管溫度計比較短小,可以直接安放在氬三相點容器中。容器懸掛在杜瓦瓶中,控制線路通過較細的漆包線連接而出,漏熱量很小,長桿鉑電阻溫度計的桿長固定,溫度計在頂端連接而出不可能將其完全放入到氬三相點容器中需要考慮溫度計桿的漏熱影響。
根據(jù)當(dāng)前國內(nèi)需求及國家基準溫度計數(shù)量,可以設(shè)計滿足研究和工業(yè)應(yīng)用需求的多個溫度計阱,如可以設(shè)置兩個溫度計阱或四個溫度計阱,如圖3A所示在AA1上具有兩個溫度計阱,也可以再在與AA1線垂直的方向上對稱的設(shè)置兩個溫度計阱。溫度計阱長度由長桿鉑電阻溫度計的長度來決定,國際上目前在低溫段使用的LSPRT長度大多在450-460mm之間,因此溫度計阱高度設(shè)計為450mm。溫度計阱之間的距離要依據(jù)當(dāng)前使用的溫度計手柄的直徑來決定,并考慮方便插拔。為了盡量減少漏熱,溫度計阱選擇lmm的薄壁不銹鋼管。溫度計阱口直接暴露在空氣中,液氮降溫過程時空氣中的水汽在溫度計阱口凝結(jié),溫度計阱內(nèi)部水汽同時凝結(jié)在溫度計上,可能損壞溫度計,而且在實驗結(jié)束后溫度計無法拔出。為解決結(jié)冰問題,溫度計阱口須與空氣隔絕,在溫度計阱頂端設(shè)計密封室,所述密封室可以同時抽真空和充氣,并且有效的防止漏熱。復(fù)現(xiàn)實驗時,溫度計完全被密封在該密封室里面,將溫度計阱中的空氣抽出,充入氦氣或其它保護氣體保證良好熱交換。容器設(shè)計時考慮在測量長桿鉑電阻溫度計的同時希望也能測量套管鉑電阻溫度計,該三相點容器設(shè)計了套管鉑電阻溫度計阱ll,所述套管鉑電阻溫度計阱的插口通道的表面上加工有凹槽,凹槽的存在有助于保證在液體較少時候的復(fù)現(xiàn)效果。 對裝置進行升溫是靠電流源對位于三相點容器上部外表面的第一加熱膜進行加熱,控溫儀控制輻射屏外側(cè)第二加熱膜的溫度,保持三相點容器與輻射屏共同升溫。電流源輸出微小電流對其進行加熱,由于加熱后需要一定的時間將溫度由外側(cè)傳入到容器的內(nèi)側(cè),所以要求加熱電源在加熱一次后需要等待一段時間,再進行第二次加熱。使用液氮冷凍氬氣,液氮的沸點溫度為77K,氬氣的三相點的溫度為83. 8058K,二者的溫度十分接近,所以要使用微弱電流進行加熱,若電流過熱,會導(dǎo)致溫度上升到氬三相點之上,實驗時要求所用的加熱電流為mA級別的,而且必須可以提供脈沖電流,優(yōu)選采用Keithley的精密恒流源6220。 控制系統(tǒng)是實驗裝置的核心部分,氬三相點裝置復(fù)現(xiàn)要求精確控溫。通過控溫儀實現(xiàn)對加熱電源的精確控制,當(dāng)溫度達到氬三相點溫度時,需要對其進行精確控溫,只有在氬三相點容器外側(cè)形成一個穩(wěn)定的均溫場才能保證復(fù)現(xiàn)的準確性。優(yōu)選采用lakershore340控溫儀。 作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例,氬三相點密封裝置中均溫塊IO,塊采用99. 9%以上的紫銅制成,其高度為80mm,均溫塊的直徑為80-100mm,該均溫塊整體有數(shù)層齒輪狀凸起,且在均溫塊的外側(cè)壁上形成對稱的從上到下的凹槽,上述突起或凹槽有助于更多的高純氬氣固化在均熱塊各個位置上,確保整個均溫塊溫度的均勻性、均溫塊中開有一個套管鉑電阻溫度計阱插口通道,均溫塊頂端開有兩個長桿鉑電阻阱插口管道,高為78mm。套管鉑電阻溫度計阱與長桿鉑電阻溫度計阱分別固定于均溫塊的相應(yīng)位置中。 氬三相點容器9,氬三相點容器尺寸設(shè)計為上部外徑范圍120-140mm,下部外徑范圍104-124mm,高度為240-270mm的圓柱體,側(cè)壁厚度范圍為5-7mm,上下底厚度范圍為10-12mm,容器采用不銹鋼棒材掏空制成,承壓在120Mpa以上,上下底蓋通過氬弧焊連接在容器上。均溫塊10放置在氬三相點容器9下部,氬三相點容器上下兩端分別開有溫度計阱穿過的圓孔,溫度計阱與氬三相點容器經(jīng)氬弧焊連接而成保證密封性。超純氬氣由氬氣灌入孔12入氬三相點容器9中。 輻射屏8,輻射屏8采用99. 9%以上的紫銅制成,安裝在氬三相點容器的外側(cè),在氬三相點容器外圍形成一個均溫場。 真空室7,真空室7使用不銹鋼板經(jīng)氬弧焊焊接而成,真空室采用銦絲密封,真空
系統(tǒng)通過抽真空口 3對真空室7進行抽空,真空室7的真空度可達5. 0x10—5帕。 溫度計阱密封座5,溫度計阱密封座對溫度計阱進行密封,防止水蒸氣在溫度計阱
內(nèi)結(jié)冰。 在密封裝置的所有部件安裝之前,都要經(jīng)過嚴格清洗、烘干。先采用超聲波清洗與
專用金屬清洗液相結(jié)合的方法。超聲波清洗數(shù)次后,用去離子水沖洗,當(dāng)ra試紙檢驗呈中
性時,結(jié)束清洗準備除氣。除氣主要是通過烘烤、抽空及置換的方法來實現(xiàn)的。具體步驟如下將加熱帶纏在輻射屏的外側(cè)、緩沖瓶及部分管路外壁,該加熱帶可以使用在700K左右,足以保證附著的雜質(zhì)氣體釋放。然后與真空系統(tǒng)連接,反復(fù)烘烤、充入高純氬氣置換及抽真空。經(jīng)過兩個半月的處理使得雜質(zhì)氣體充分釋放,使氬三相點容器的內(nèi)壁形成氬環(huán)境。
復(fù)現(xiàn)性是溫標固定點水平的重要標志。安裝好的密封裝置充入超純氬氣進行復(fù)現(xiàn),利用液氮將氬氣的溫度降低到它的三相點之下,等待足夠長的時間確保氬氣完全固化,利用真空系統(tǒng)將真空室抽為真空,內(nèi)部氬三相點容器利用脈沖電流源進行加熱,控溫儀控制輻射屏跟隨其溫度上升,其升溫速率與氬三相點容器的升溫速率保持一致。在溫度達到氬三相點溫度時,將控溫儀的溫度設(shè)定在高于氬三相點溫坪100mk左右,進行控溫,電流源進行短時間加熱長時間等待,然后利用鉑電阻溫度計對氬三相點進行測量。
對密封裝置進行復(fù)現(xiàn),溫坪持續(xù)時間超過23小時。經(jīng)不確定度評估,該固定點容器擴展不確定度小于lmK(k = 2)。由此可見,密封裝置的復(fù)現(xiàn)水平很高。發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計使用方便,溫坪時間長,提高了檢定效率。 盡管參照特定的優(yōu)選實施例示出并描述了本發(fā)明,但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解,本說明書中列舉的具體實施方案或?qū)嵤├?,只不過是為了理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容,在不背離本發(fā)明的主旨和范圍的情況下,本發(fā)明在形式上和細節(jié)上可以進行多種改變。
權(quán)利要求
一種氬三相點復(fù)現(xiàn)裝置,其包含有外筒體和上蓋,與上蓋連接的三相點容器,其特征在于所述復(fù)現(xiàn)裝置內(nèi)設(shè)置有真空室,所述三相點容器位于真空室的中心,在所述三相點容器上部的外側(cè)面上貼有第一加熱膜,在所述真空室與所述三相點容器之間設(shè)置有輻射屏,在所述輻射屏的外側(cè)面和底面上貼有第二加熱膜,在所述三相點容器的下部設(shè)置有均溫塊,在所述均溫塊中設(shè)置有多個用于長桿鉑電阻溫度計阱的插口通道,在所述均溫塊的中心開有用于套管鉑電阻溫度計阱的插口通道。
2. 如權(quán)利要求l所述的裝置,其特征在于所述三相點容器的上部和下部均為圓柱形,三相點容器的中部為錐形面,該錐形面的角度為45到90度之間。
3. 如權(quán)利要求l所述的裝置,其特征在于在溫度計阱的頂端設(shè)置有密封室,使溫度計 阱口與空氣隔絕,所述密封室具有抽真空孔和充氣孔。
4. 如權(quán)利要求1-3中任一項所述的裝置,其特征在于所述均溫塊采用導(dǎo)熱系數(shù)較大 的物質(zhì)制成,在所述均溫塊的外側(cè)壁上形成均勻的齒輪狀凹槽,且在柱狀均溫塊的外側(cè)壁 對稱地開出四個從上到下的凹槽。
5. 如權(quán)利要求4所述的裝置,其特征在于所述均溫塊采用純度99.9%以上的紫銅制成。
6. 如權(quán)利要求5所述的裝置,其特征在于在所述套管鉑電阻溫度計阱的插口通道的表面開設(shè)有凹槽。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置,其特征在于所述第一加熱膜的阻值為152歐姆,所述第 二輻射屏的加熱膜的阻值為75歐姆。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于氬三相點容器的上部外徑范圍120-140mm, 下部外徑范圍104-124mm,高度為240-270mm,側(cè)壁厚度范圍為5-7mm,上下底范圍為 10-12mm,所述氬三相點容器采用不銹鋼棒材掏空制成,承壓在120Mpa以上,上下底蓋通過 氬弧焊連接在容器上。
9. 如權(quán)利要求8所述的裝置,其特征在于所述均溫塊的高度為80mm,直徑范圍為 80-100mm,所述輻射屏采用99. 9%以上的紫銅制成。
10. 如權(quán)利要求9所述的裝置,其特征在于在所述密封室中,采用溫度計阱密封座對 溫度計阱進行密封,防止水蒸氣在溫度計阱內(nèi)結(jié)冰。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種準絕熱密封型氬三相點復(fù)現(xiàn)裝置,其包含有外筒體和上蓋,與上蓋連接的三相點容器,所述復(fù)現(xiàn)裝置內(nèi)設(shè)置有真空室,所述三相點容器位于真空室的中心,在所述三相點容器上部的外側(cè)面上貼有第一加熱膜,在所述真空室與所述三相點容器之間設(shè)置有輻射屏,在所述輻射屏的外側(cè)面和底面上貼有第二加熱膜,在所述三相點容器的下部設(shè)置有均溫塊,在所述均溫塊中設(shè)置有多個用于長桿鉑電阻溫度計阱的插口通道,在所述均溫塊的中心開有用于套管鉑電阻溫度計阱的插口通道。采用上述結(jié)構(gòu)的氬三相點復(fù)現(xiàn)裝置在實驗和應(yīng)用中復(fù)現(xiàn)的準確性得到提高,溫坪持續(xù)時間長,提高了檢定效率以及保障了溫度基準的傳遞。
文檔編號G01K15/00GK101788347SQ20101010024
公開日2010年7月28日 申請日期2010年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者劉植松, 孫建平, 張金濤, 邱萍 申請人:中國計量科學(xué)研究院