CN102768085A - 一种温度传感器高精度标定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温度传感器高精度标定装置，包括插装有高精度标准温度传感器的标定块、标定筒、绝热块、液体通路、密封底盘、真空罩、数据采集系统、高精度恒温浴槽和真空系统，标定块放置在标定筒内，标定筒两端用绝热块封住并固定在密封底盘上部的支架上；液体通路与高精度恒温浴槽相连；密封底盘分别与真空系统和数据采集系统相连；密封底盘上设置一真空罩。本发明通过设定高精度恒温浴槽的输出液体温度使标定筒达到稳态辐射热平衡来以此获得一均匀、稳定的温度场。

Description

一种温度传感器高精度标定装置

技术领域

    本发明涉及温度传感器领域，尤其涉及一种温度传感器标定装置。

背景技术

温度传感器是用来实时监测对象的温度，在实验和工业自动化设备中应用广泛。由于温度传感器的固有特性的限制，在使用前往往需要对其进行标定，而标定结果的精度会直接影响温度传感器工作产生结果的准确性，因此做好温度传感器的标定是做好后续工作的前提。

目前，现有技术中的一种用于温度传感器标定的装置，通过将标准传感器和待标定传感器同时插入装有氧化铝粉的容器中通过加热器提高氧化铝粉温度，通过控制通入气体的流量降低和稳定氧化铝粉温度。该装置能够实现大范围温度标定，但由于铝粉温度控制精度在所述装置下无法保持高精度，因此标定精度较低。所述标定装置中要求对时间严格控制，如从温度达到期望值到温度稳定所需时间、从温度稳定到温度开始下降的时间，实际操作中这些时间常量需要严格测定并遵守，增加了该装置的使用难度，也限制了该装置的使用。

现有技术中的温度传感器标定装置，采用特有的恒温腔室为恒温水槽提供稳定的工作环境，并多次采集数据取平均值，从而实现较高精度的温度标定，但并不能得到更高精度的标定。

以上所举例的两个专利的装置和方法有关使用范围和标定精度方面的不足，在现有的大多数温度传感器标定装置和方法中都明显存在，尤其在固体材料的导热系数测量和接触热阻测量时的多组温度传感器的标定，因此需要一种温度传感器标定装置及方法，满足高精度的温度标定要求。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种温度传感器标定装置，可以用在固体材料的导热系数测量和接触热阻测量时的多组温度传感器的高精度标定。

实现本发明目的的技术解决方案是：一种温度传感器高精度标定装置，包括插装有高精度标准温度传感器的标定块、标定筒、绝热块、液体通路、密封底盘、真空罩、数据采集系统、高精度恒温浴槽和真空系统，标定块放置在标定筒内，标定筒两端用绝热块封住并固定在密封底盘上部的支架上；液体通路与高精度恒温浴槽相连；密封底盘分别与真空系统和数据采集系统相连；密封底盘上设置一真空罩。

所述插装有高精度标准温度传感器的标定块与插装有待标定温度传感器的试件接触。 

所述密封底盘上设置有真空抽放气口用于与真空系统连接。

所述的密封底盘上设置有液路接口用于与高精度恒温浴槽相连。

所述密封底盘上设置有数据线接口用于与数据采集系统相连。

本法的有益效果是：与现有技术相比，本发明采用特有的标定筒、标定块以及真空绝热系统，通过设定高精度恒温浴槽的输出液体温度使标定筒达到稳态辐射热平衡来以此获得一均匀、稳定的温度场，并与同样内置于标定筒内至少1个的高精度标准温度传感器比对，以此达到为了测试单个固体材料的导热系数以及测试多个固体材料之间的接触热阻解决试件上的多组温度传感器的高精度标定问题。

附图说明

图1 为本发明实施例标定装置的结构示意图。

图2 为本发明实施例标定装置的标定筒的结构示意图。

图3为本发明实施例标定装置插装有高精度标准温度计的标定块的结构示意图。

图4为本发明实施例标定装置插装有待标定温度传感器的试件的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的温度传感器标定装置及方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式，仅用于方便、清晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参考图1，本发明提供一种温度传感器标定装置，包括插装有待标定温度传感器的试样1、插装有高精度标准温度传感器的标定块2、标定筒3、绝热块4、液体通路5、密封底盘7、真空罩8、数据采集系统、高精度恒温浴槽和真空系统，插装有待标定温度传感器的试样1插装在标定块2上，并一起放置在标定筒3内，标定筒3两端用绝热块4封住并固定在密封底盘7上部的支架上；密封底盘7上设置有真空抽放气口9用于与真空系统连接，密封底盘7上设置有液路接口10用于与高精度恒温浴槽相连，密封底盘7上还设置有数据线接口11用于与数据采集系统相连；密封底盘7上再设置一真空罩8。

图2为本发明实施例标定装置的标定筒3的结构示意图，所述标定筒3为中空铜质圆柱筒，周圈环绕多组紫铜管液路循环通道，标定筒3放置在真空罩中时，在标定筒3周圈包裹缠绕绝热可防辐射的低发射率保温绝热材料。

图3为本发明实施例标定装置插装有高精度标准温度计的标定块2的截面示意图，所述标定块2为圆柱状，并顶部和底部设置有与测试件尺寸配合的凹槽，在标定块2侧面中心位置设置安装孔，安装孔内插装有高精度标准温度传感器并与试件1良好接触。

图4为本发明实施例标定装置插装有待标定温度传感器的试件1的结构示意图，试件上的待标定温度传感器插装深度与标定块2上的高精度标准温度传感器插装深度一致。以此通过设定附属的高精度恒温浴槽的输出液体温度使标定筒达到稳态辐射热平衡来获得一均匀、稳定的温度场完成对待标定温度传感器进行多点高精度标定。

本发明所述装置的安装过程如下：

标定筒3安装时，先把至少1个插装有待校准温度传感器的试件1（实施例中为3个）两端与插装有高精度标准温度计的标定块2（本实施例为2个）的两端凹槽处保持紧密结合，然后如图1所示依次放入标定筒3中，两端用覆有多层绝热可防辐射的低发射率保温绝热材料的绝热块4密封两端，并保证高精度标准温度传感器和待校准温度传感器的接线能良好的通过数据线接口11与数据采集系统相连。此后在标定筒3周圈包裹缠绕绝热可防辐射的低发射率保温绝热材料，并把其固定在密封底盘7上的支架上。此后把标定筒3上的多组紫铜管的接口按图1箭头所示液体流向方向通过液体通路5和液体接口11与外部的高精度恒温浴槽相连。

工作时，按上述安装过程放置好待待校准温度传感器的试件1后并固定好标定筒3以及相关接口管路后，罩上真空罩8，开始抽真空，当真空腔内真空度小于10Pa后，此时设定高精度恒温浴槽在某一恒定温度值（本实施例中高精度恒温浴槽的温度稳定度为±0.01℃），再长时间观察数据采集系统上的高精度标准温度计和待校准温度传感器的温度稳定性，当数据采集系统上的高精度标准温度计和待校准温度传感器的温度稳定性能保持在约2分钟时间内≤0.001℃时，此时比对高精度标准温度计的温度值，依次记录保存各待校准温度传感器的温度值。继而，再设置高精度恒温浴槽的温度值重复上述过程，对待校准温度传感器的温度值进行多点校准。

Claims (5)

1.一种温度传感器高精度标定装置,其特征在于所述装置包括插装有高精度标准温度传感器的标定块(2)、标定筒(3)、绝热块(4)、液体通路(5)、密封底盘(7)、真空罩(8)、数据采集系统、高精度恒温浴槽和真空系统，标定块(2)放置在标定筒(3)内，标定筒(3)两端用绝热块4封住并固定在密封底盘(7)上部的支架上；液体通路(5)与高精度恒温浴槽相连；密封底盘(7)分别与真空系统和数据采集系统相连；密封底盘7上设置一真空罩(8)。

2.根据权利要求1所述的温度传感器高精度标定装置,其特征在于所述插装有高精度标准温度传感器的标定块(2)与插装有待标定温度传感器的试件(1)接触。

3. 根据权利要求1所述的温度传感器高精度标定装置,其特征在于所述密封底盘(7)上设置有真空抽放气口(9)用于与真空系统连接。

4.根据权利要求1所述的温度传感器高精度标定装置,其特征在于所述的密封底盘(7)上设置有液路接口(10)用于与高精度恒温浴槽相连。

5.根据权利要求1所述的温度传感器高精度标定装置,其特征在于所述密封底盘(7)上设置有数据线接口(11)用于与数据采集系统相连。

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