專利名稱：溫度傳感器校準裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及溫度傳感器校準裝置技術領域，尤其是一種干式溫度傳感器校準裝置。
背景技術：
溫度傳感器在各個行業(yè)應用廣泛，隨著元器件和設備的老化等原因，溫度傳感器 的精度會降低。這種現(xiàn)象的發(fā)生會影響使用溫度傳感器的行業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量。這就需要通過 溫度傳感器校準裝置對溫度傳感器的精度定期校準。溫度傳感器校準裝置包括干式校準裝 置和油浸式校準裝置，干式校準裝置由于體積小、便于攜帶等優(yōu)點，在現(xiàn)場對溫度傳感器進 行校準中廣為應用。但是，目前的干式溫度傳感器校準裝置主要包括較大質(zhì)量的金屬腔體 和置于腔體內(nèi)的均熱塊，由于要對均熱塊加熱，導致升溫速度慢。而且較大質(zhì)量的金屬腔體 導致熱容量較大，降溫亦緩慢，會降低用戶的校準效率。另外，為了安放被校準溫度傳感器， 需要在均熱塊上鉆200mm深度以上的孔，造成加工難度大和加工成本高的缺點。目前的溫 度傳感器校準裝置的金屬腔體的外部都有一個風扇在連續(xù)吹風，確保腔體外溫場穩(wěn)定、均 勻，這會導致能量損耗，而且在使用中有可能灼傷用戶。由此可見，上述現(xiàn)有的溫度傳感器校準裝置在結構與使用上，顯然仍存在有不便 與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決溫度傳感器校準裝置存在的問題，相關廠商莫不 費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒 有適切的結構能夠解決上述問題，此顯然是相關業(yè)者急欲解決的問題。有鑒于上述現(xiàn)有的溫度傳感器校準裝置存在的缺陷，本設計人基于從事此類產(chǎn)品 設計制造多年豐富的實務經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合學理的運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng) 設一種新型結構的溫度傳感器校準裝置，能夠改進一般現(xiàn)有的溫度傳感器校準裝置，使其 更具有實用性。經(jīng)過不斷的研究、設計，并經(jīng)反復試作樣品及改進后，終于創(chuàng)設出確具實用 價值的本實用新型。
實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題，本實用新型提供了 一種溫度傳感器校準裝 置，具有升溫快，內(nèi)部溫場均勻的特點。為了解決上述技術問題，本實用新型采用了如下技術方案溫度傳感器校準裝置，包括腔體，腔體內(nèi)充滿熱傳導介質(zhì)，腔體內(nèi)設有加熱裝置和 溫度傳感器，所述熱傳導介質(zhì)為氣體，腔體內(nèi)還設有風扇，腔體上設有待校準溫度傳感器插 入孔，待校準溫度傳感器插入孔處設有待校準溫度傳感器固定裝置。進一步，本實用新型的溫度傳感器校準裝置可通過如下技術方案增加其實用性。 其中，所述風扇設于腔體內(nèi)的中部，所述加熱裝置環(huán)繞風扇設置。進一步，本實用新型的溫度傳感器校準裝置可通過如下技術方案增加其實用性。 其中，所述腔體上還設有進氣口和出氣口，進氣口設有進氣門，出氣口設有出氣門，進氣口的位置比出氣口的位置靠近風扇。進一步，本實用新型的溫度傳感器校準裝置可通過如下技術方案增加其實用性。 其中，進氣口和出氣口均設于腔體的底部，進氣門和出氣門固定于傳動桿上，傳動桿與步進 電機相連。進一步，本實用新型的溫度傳感器校準裝置可通過如下技術方案增加其實用性。 其中，所述出氣口與腔體內(nèi)的通風道連接，所述通風道的上口位于腔體內(nèi)的上部。進一步，本實用新型的溫度傳感器校準裝置可通過如下技術方案增加其實用性。 其中，所述風扇為離心風扇，所述離心風扇包括轉(zhuǎn)軸和設置于轉(zhuǎn)軸上的離心葉片，轉(zhuǎn)軸垂直 設置，轉(zhuǎn)軸與電機傳動連接。進一步，本實用新型的溫度傳感器校準裝置可通過如下技術方案增加其實用性。 其中，所述腔體包括內(nèi)層、外層和內(nèi)層與外層之間的耐高溫保溫層，所述內(nèi)層和外層為鏡面 不銹鋼板，所述耐高溫保溫層為陶瓷纖維棉層。進一步，本實用新型的溫度傳感器校準裝置可通過如下技術方案增加其實用性。 其中，所述腔體包括底板、側壁和頂蓋，待校準溫度傳感器插入孔設于頂蓋上。進一步，本實用新型的溫度傳感器校準裝置可通過如下技術方案增加其實用性。 其中，所述加熱裝置為電熱絲，所述電熱絲設置于電熱絲支架上。
進一步，本實用新型的溫度傳感器校準裝置可通過如下技術方案增加其實用性。 其中，所述腔體內(nèi)的空間呈圓柱形。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果在于1、本實用新型的溫度傳感器校準裝置通過采用封閉式絕熱腔體，減小了能量的損失。2、采用空氣作為熱傳導介質(zhì)直接對待校準溫度傳感器加熱，而不采用現(xiàn)有技術中 的均熱塊對物體加熱，大幅度的減少了重量，減少熱容，有利于提高升溫和降溫速度，并降 低了加工成本。3、采用直流風扇電機帶動輪式離心風扇葉片高速轉(zhuǎn)動，使氣體在腔體內(nèi)部高速流 動，從而保證腔體內(nèi)部溫場的均勻性。4、為了使本實用新型的溫度傳感器校準裝置的腔體內(nèi)的溫度能夠快速的降低，在 腔體上設有進氣口和出氣口，進氣口靠近風扇的低氣壓區(qū)，出氣口與腔體內(nèi)頂部高氣壓區(qū) 相通，當進氣口、出氣口導通時，外面的冷空氣會從進氣口抽入，從出氣口推出，從而實現(xiàn)快 速降溫。
圖1是本實用新型的溫度傳感器校準裝置的較佳實施例的頂部結構示意圖；圖2是圖1的A-A截面示意圖；圖3是本實用新型的溫度傳感器校準裝置的較佳實施例的腔體的立體結構示意 圖。圖中標號為1、直流電機；2、轉(zhuǎn)軸；3、離心葉片；4、側壁；5、腔體；6、溫度傳感器； 7、電熱絲；8、隔熱墊；9、電熱絲支架；10、待校準溫度傳感器插入孔；11、固定夾；12、溫度傳 感器接線端子；13、電熱絲接線端子；14、頂蓋；15、底板；16、進氣門；17、進氣口 ；18.、出氣門；19、出氣口 ；20、步進電機；21、出氣口擋板；22、通風道；23、傳動桿。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細描述，但不作為對本實用 新型的限定。如圖1至圖3所示，圖3是本實用新型的溫度傳感器校準裝置的較佳實施例的腔 體的立體結構示意圖。溫度傳感器校準裝置，包括腔體5，腔體包括底板15、側壁4和頂蓋 14，頂蓋14和側壁4之間設有隔熱墊8。腔體5的外形和腔體5的內(nèi)部空間可以是圓柱形、 長方體形、多邊棱柱形或者為球形、橢球形等多種形狀。腔體5的外形和腔體5的內(nèi)部空間 可以為不同的形狀，腔體5的內(nèi)部空間形狀優(yōu)選為圓柱形。圖2是本實用新型的溫度傳感 器校準裝置的較佳實施例的縱截面結構剖圖。腔體5內(nèi)設有加熱裝置、溫度傳感器6和風 扇，腔體5內(nèi)充滿作為熱傳導介質(zhì)的空氣，腔體5上設有待校準溫度傳感器插入孔10，待校 準溫度傳感器插入孔10處設有待校準溫度傳感器固定裝置。溫度傳感器6通過溫度傳感 器接線端子12從底板引出。風扇為離心風扇，離心風扇包括轉(zhuǎn)軸2和設置于轉(zhuǎn)軸2上的離 心葉片3，轉(zhuǎn)軸2垂直設置，轉(zhuǎn)軸2穿過底板15與直流電機1傳動連接。直流電機1帶動 轉(zhuǎn)軸2轉(zhuǎn)動，從而使離心葉片旋轉(zhuǎn)。風扇設于腔體5內(nèi)部的中心部位。加熱裝置為電熱絲 7，電熱絲7設置于電熱絲支架9上，電熱絲7通過電熱絲接線端子13從底板15引出腔體 5外。電熱絲7環(huán)繞風扇設置。待校準溫度傳感器插入孔10設于頂蓋14上。待校準溫度 傳感器插入孔10的個數(shù)為六個，六個待校準溫度傳感器插入孔10的直徑不同，直徑范圍為 6mm-20mm。六個待校準溫度傳感器插入孔10在頂蓋14上呈環(huán)形分布。溫度傳感器插入孔 10處設置的溫度傳感器固定裝置為固定夾11。如圖2所示，腔體5的底板15上設有進氣口 17和出氣口 19，進氣口 17設置在靠 近風扇的轉(zhuǎn)軸2的位置(即中心位置，也就是風扇旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的低壓區(qū))，出氣口 19設置在 遠離風扇的轉(zhuǎn)軸2的位置，即出氣口 19連通風扇旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的高壓區(qū)，也就是說出氣口 19 的位置比進氣口 17的位置更遠離中心。出氣口 19與腔體5內(nèi)的通風道22連通，通風道的 上口位于腔體5內(nèi)的上部。通風道22由出氣口擋板21與腔體5的側壁4構成。進氣口 17 外設有進氣門16，出氣口 19外設有出氣門18，進氣門16和出氣門18設置在傳動桿23上， 傳動桿23與步進電機20相連。進氣門16、出氣門18的開度受步進電機20控制。如圖2所示，腔體5的底板15、側壁4和頂蓋14均包括內(nèi)層、外層和設置于內(nèi)層與 外層之間的耐高溫保溫層，其中內(nèi)層和外層為1毫米厚的鏡面不銹鋼板，耐高溫保溫層為 30毫米厚的陶瓷纖維棉層。風扇的轉(zhuǎn)軸2與腔體5的內(nèi)部縱向中心軸重合。電熱絲7環(huán)繞離心葉片3設置。 溫度傳感器6為PT100鉬電阻，設置在加熱絲7的外側，并靠近加熱絲7，用以測量爐箱箱體 內(nèi)部的溫度。待校準溫度傳感器插入孔10以腔體5的內(nèi)部縱向中心軸為中心呈環(huán)形分布。腔體5內(nèi)的圓柱形空間的直徑大小受內(nèi)部組件離心葉片3、加熱裝置以及待校準 溫度傳感器插入孔10的直徑大小影響，一般要100-200毫米，本實施例為140毫米。腔體 5內(nèi)空間的高度受待校準溫度傳感器長度的影響，一般要240-300毫米，本實施例為260毫 米。離心葉片3的直徑為60毫米，高度為200毫米。電熱絲7環(huán)繞離心葉片3設置，電熱 絲7圍成圓環(huán)的直徑80毫米，高度200毫米，滿負荷功率200瓦。待校準溫度傳感器插入孔10的直徑范圍為6mm-20mm。進氣口 17、出氣口 19的直徑為20毫米。直流電機1的輸 出功率可調(diào)，滿負荷15瓦。本實用新型的溫度傳感器校準裝置，直流電機1帶離心葉片3旋轉(zhuǎn)時，會在風扇的 轉(zhuǎn)軸2附近形成低氣壓區(qū)，在離心葉片3徑向外緣形成高氣壓區(qū)。當加熱時，將使爐箱箱體 5內(nèi)形成循環(huán)氣流，該氣流使爐箱箱體5內(nèi)溫度場均勻，待加熱物體受循環(huán)流動的熱空氣均 勻加熱。由于腔體5的體積小、空氣的熱容系數(shù)小，可實現(xiàn)大于100°C /分鐘的升溫速度， 溫度上限可達600°C。當降溫時，進氣口 17靠近風扇的轉(zhuǎn)軸2，也就是靠近低氣壓區(qū)，出氣 口 19通過通風道22與腔體5內(nèi)的頂部區(qū)域相通，該區(qū)域處于高氣壓區(qū)，當步進電機20控 制進氣門16、出氣門18打開時，腔體5外面的冷空氣從進氣口 17抽入，從出氣口 19推出， 從而實現(xiàn)快速降溫。通過通風道22將出氣口 19延伸到腔體5內(nèi)的頂部區(qū)域的 目的是讓底 部流入的冷空氣可以流經(jīng)爐箱箱體5的頂部區(qū)域，以對頂部區(qū)域降溫，從350°C到比環(huán)境溫 度高5°C的溫度需要2分鐘。本實用新型的溫度傳感器校準爐所需的其他必備零件采用現(xiàn)有技術即可，在此不 再贅述。本實用新型的溫度傳感器校準爐在重慶川儀分析儀器有限公司的SC6000氣相色 譜儀溫度控制器控制下，溫控精度達到士0. 020C /15分鐘，控溫范圍可達到環(huán)境溫度+4 600°C，水平溫場均勻性士0. 05°C，垂直溫場均勻性士0. 2°C，插入深度200mm，升溫速度大 于100°C /分鐘，降溫時，從350°C到比環(huán)境溫度高5°C的溫度需要2分鐘。可實現(xiàn)9階可編 程溫度校準，重復性優(yōu)于0. 5%?？刹迦氪蕼囟葌鞲衅鞯闹睆綇?mm-20mm。優(yōu)于目前較 先進的溫度校準儀的指標，但是其重量小于現(xiàn)有溫度校準儀的50%，節(jié)省電功率70%。以 上指標經(jīng)過進一步優(yōu)化還有望大幅提高。本實用新型可以減小溫度校準儀的重量和功耗， 具有顯著的經(jīng)濟與社會效益。以上實施例僅為本實用新型的示例性實施例，不用于限制本實用新型，本實用新 型的保護范圍由權利要求書限定。本領域技術人員可以在本實用新型的實質(zhì)和保護范圍 內(nèi)，對本實用新型做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應視為落在本實用新 型的保護范圍內(nèi)。
權利要求1.溫度傳感器校準裝置，包括腔體，腔體內(nèi)充滿熱傳導介質(zhì)，腔體內(nèi)設有加熱裝置和溫 度傳感器，其特征在于，所述熱傳導介質(zhì)為氣體，腔體內(nèi)還設有風扇，腔體上設有待校準溫 度傳感器插入孔，待校準溫度傳感器插入孔處設有待校準溫度傳感器固定裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的溫度傳感器校準裝置，其特征在于，所述風扇設于腔體內(nèi)的 中部，所述加熱裝置環(huán)繞風扇設置。
3.根據(jù)權利要求1所述的溫度傳感器校準裝置，其特征在于，所述腔體上還設有進氣 口和出氣口，進氣口設有進氣門，出氣口設有出氣門，進氣口的位置比出氣口的位置靠近風 扇。
4.根據(jù)權利要求3所述的溫度傳感器校準裝置，其特征在于，進氣口和出氣口均設于 腔體的底部，進氣門和出氣門固定于傳動桿上，轉(zhuǎn)動桿與步進電機相連。
5.根據(jù)權利要求3所述的溫度傳感器校準裝置，其特征在于，所述出氣口與腔體內(nèi)的 通風道連接，所述通風道的上口位于腔體內(nèi)的上部。
6.根據(jù)權利要求1所述的溫度傳感器校準裝置，其特征在于，所述風扇為離心風扇，所 述離心風扇包括轉(zhuǎn)軸和設置于轉(zhuǎn)軸上的離心葉片，轉(zhuǎn)軸垂直設置，轉(zhuǎn)軸與電機傳動連接。
7.根據(jù)權利要求1所述的溫度傳感器校準裝置，其特征在于，所述腔體包括內(nèi)層、外層 和內(nèi)層與外層之間的耐高溫保溫層，所述內(nèi)層和外層為鏡面不銹鋼板，所述耐高溫保溫層 為陶瓷纖維棉層。
8.根據(jù)權利要求1所述的溫度傳感器校準裝置，其特征在于，所述腔體包括底板、側壁 和頂蓋，待校準溫度傳感器插入孔設于頂蓋上。
9.根據(jù)權利要求1所述的溫度傳感器校準裝置，其特征在于，所述加熱裝置為電熱絲， 所述電熱絲設置于電熱絲支架上。
10.根據(jù)權利要求1所述的溫度傳感器校準裝置，其特征在于，所述腔體內(nèi)的空間呈圓 柱形。
專利摘要本實用新型公開了一種溫度傳感器校準裝置，包括腔體，腔體內(nèi)充滿熱傳導介質(zhì)，腔體內(nèi)設有加熱裝置和溫度傳感器，所述熱傳導介質(zhì)為氣體，腔體內(nèi)還設有風扇，腔體上設有待校準溫度傳感器插入孔，待校準溫度傳感器插入孔處設有待校準溫度傳感器固定裝置。本實用新型的溫度傳感器校準裝置具有升溫快，內(nèi)部溫場均勻的特點。
文檔編號G01K15/00GK201885829SQ20102064497
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權日2010年12月7日
發(fā)明者劉渝, 靳斌, 龔偉 申請人:西華大學