專利名稱：溫度傳感器校準裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及溫度傳感器校準裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種干式溫度傳感器校準裝置。
背景技術(shù)：
溫度傳感器在各個行業(yè)應(yīng)用廣泛，隨著元器件和設(shè)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(yīng)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(jié)構(gòu)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(guān)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(shè)計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒 有適切的結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)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，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品 設(shè)計制造多年豐富的實務(wù)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(shè)一種新型結(jié)構(gòu)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(shè)計，并經(jīng)反復試作樣品及改進后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實用 價值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明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(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)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(shè)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(shè)有風扇，腔體上設(shè)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(shè)有待校準溫度傳感器固定裝置。進一步，本發(fā)明的溫度傳感器校準裝置可通過如下技術(shù)方案增加其實用性。其中， 所述風扇設(shè)于腔體內(nèi)的中部，所述加熱裝置環(huán)繞風扇設(shè)置。進一步，本發(fā)明的溫度傳感器校準裝置可通過如下技術(shù)方案增加其實用性。其中， 所述腔體上還設(shè)有進氣口和出氣口，進氣口設(shè)有進氣門，出氣口設(shè)有出氣門，進氣口的位置比出氣口的位置靠近風扇。進一步，本發(fā)明的溫度傳感器校準裝置可通過如下技術(shù)方案增加其實用性。其中， 進氣口和出氣口均設(shè)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，本發(fā)明的溫度傳感器校準裝置可通過如下技術(shù)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，本發(fā)明的溫度傳感器校準裝置可通過如下技術(shù)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(shè)置于轉(zhuǎn)軸上的離心葉片，轉(zhuǎn)軸垂直設(shè)置， 轉(zhuǎn)軸與電機傳動連接。進一步，本發(fā)明的溫度傳感器校準裝置可通過如下技術(shù)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，本發(fā)明的溫度傳感器校準裝置可通過如下技術(shù)方案增加其實用性。其中， 所述腔體包括底板、側(cè)壁和頂蓋，待校準溫度傳感器插入孔設(shè)于頂蓋上。進一步，本發(fā)明的溫度傳感器校準裝置可通過如下技術(shù)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(shè)置于電熱絲支架上。進一步，本發(fā)明的溫度傳感器校準裝置可通過如下技術(shù)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(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于1、本發(fā)明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(shù)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、為了使本發(fā)明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(shè)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


圖1是本發(fā)明的溫度傳感器校準裝置的較佳實施例的頂部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A截面示意圖；圖3是本發(fā)明的溫度傳感器校準裝置的較佳實施例的腔體的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標號為1、直流電機；2、轉(zhuǎn)軸；3、離心葉片；4、側(cè)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。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。如圖1至圖3所示，圖3是本發(fā)明的溫度傳感器校準裝置的較佳實施例的腔體的 立體結(jié)構(gòu)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(cè)壁4和頂蓋14， 頂蓋14和側(cè)壁4之間設(shè)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是本發(fā)明的溫度傳感器校準 裝置的較佳實施例的縱截面結(jié)構(gòu)剖圖。腔體5內(nèi)設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)置于轉(zhuǎn)軸2上的離心葉片3，轉(zhuǎn) 軸2垂直設(shè)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(shè)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(shè) 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(shè)置。待校準溫度傳感器插入孔10設(shè)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(shè)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(shè)有進氣口 17和出氣口 19，進氣口 17設(shè)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(shè)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(cè)壁4構(gòu)成。進氣口 17 外設(shè)有進氣門16，出氣口 19外設(shè)有出氣門18，進氣門16和出氣門18設(shè)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(cè)壁4和頂蓋14均包括內(nèi)層、外層和設(shè)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(shè)置。 溫度傳感器6為PT100鉬電阻，設(shè)置在加熱絲7的外側(cè)，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(shè)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。
本發(fā)明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。本發(fā)明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(shù)即可，在此不再贅 述。本發(fā)明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?？蓪崿F(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。本發(fā)明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。以上實施例僅為本發(fā)明的示例性實施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護范圍 由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實質(zhì)和保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明做出各 種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)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(shè)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(shè)有風扇，腔體上設(shè)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(shè)有待校準溫度傳感器固定裝置。
2.根據(jù)權(quán)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(shè)于腔體內(nèi)的 中部，所述加熱裝置環(huán)繞風扇設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)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(shè)有進氣 口和出氣口，進氣口設(shè)有進氣門，出氣口設(shè)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(quán)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(shè)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(quán)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(quán)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(shè)置于轉(zhuǎn)軸上的離心葉片，轉(zhuǎn)軸垂直設(shè)置，轉(zhuǎn)軸與電機傳動連接。
7.根據(jù)權(quán)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(quán)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(cè)壁 和頂蓋，待校準溫度傳感器插入孔設(shè)于頂蓋上。
9.根據(jù)權(quán)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(shè)置于電熱絲支架上。
10.根據(jù)權(quán)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。
全文摘要
本發(fā)明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(shè)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(shè)有風扇，腔體上設(shè)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(shè)有待校準溫度傳感器固定裝置。本發(fā)明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G01K15/00GK102095528SQ20101057624
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者劉渝, 靳斌, 龔偉 申請人:西華大學