CN104697670B - 一种铯束管热敏电阻温度与阻值的标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种铯束管热敏电阻温度与阻值的标定方法，可对真空密封的铯束管内的热敏电阻的温度与电阻的关系进行标定。本发明先将铯束管放置在真空室中，并对真空室进行真空抽气保护后，对铯束管进行整体加热，待加热到所需的温度后，记录温度与热敏电阻的值，调整温度重复上述步骤可以获得热敏电阻在铯束管内温度与电阻的对应关系。本发明由于不需要安装热电偶，可以消除热电偶绝缘等特性发生变化而造成铯束管运行的故障率和避免热电偶安装过程中对铯炉的损伤，提高标定数据的真实性，可以广泛应用在铯束管的制备中。

Description

一种铯束管热敏电阻温度与阻值的标定方法

技术领域

本发明属于原子频标领域，具体涉及一种铯束管热敏电阻温度与阻值的标定方法，适用于铯束管热敏电阻温度与阻值的标定。

背景技术

由于热敏电阻测温精度高、可靠性好等优点，在铯束管中广泛被使用，但在真空环境下热敏电阻温度与阻值的关系随真空压力不同而不同，因此在铯束管真空封接后需要对热敏电阻的温度与阻值的对应关系重新进行标定，但由于铯束管真空封接后处于完全密闭状态，标定较为困难。

目前，铯束管热敏电阻的标定采用是如图1所示的办法：在铯炉表面设计有热电偶安装槽，装配时用冲压的方法将热电偶挤压镶嵌在铯炉表面安装槽中，其热电偶安装前需进行校准，待铯束管真空封接后，利用热电偶对铯炉进行控温加热，当铯炉温度稳定在某一点上，用数字万用表（电阻档）测量热敏电阻阻值，调整温度点，可以获得热敏电阻温度与阻值的对应关系数据。

这种方法局限在于：

热电偶镶嵌在铯炉表面，热敏电阻测量点在铯炉体中心位置，由于热辐射等原因导致表面温度低于中心温度，测量结果与实际值存在偏差；

热电偶从铯束管内引出外接时，而受到铯束管制造过程中高温烘烤工艺的影响，其热电偶丝绝缘材料受到限制，绝缘较为困难，在产品过程中容易出现短路等现象，导致铯束管无法正常工作；

热电偶是采用挤压镶嵌在铯炉上，在安装过程中容易对铯炉造成损伤。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种铯束管热敏电阻温度与阻值的标定方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种铯束管热敏电阻温度与阻值的标定方法，该方法按下述步骤进行：

第一步：将被校铯束管6放置在校准间12内的支撑座9上，为保证温度的真实性，对校准间12进行加热到87℃后，进行保温12小时作业，加热时采用辐射和传递二种方式同时进行热传导；

第二步：铯束管6处于真空环境下时，需要采用真空密封接头将热敏电阻2的引线引出外接数字万用表1上，用以实时监测数据；

第三步：为了避免铯束管表面在加热过程中的氧化，启动抽气机组10，对校准间12进行抽真空作业；

第四步：当真空度达到1×10^-2Pa后，利用计算机11对校准间12精确加热到所需要的温度点；

第五步：为保证铯束管6及校准间12温度的均匀性，温度上升到所需要的值后，对校准间12进行保温12小时作业；

第六步：分别记录计算机11显示的温度值和数字万用表1显示的电阻值；

第七步：按1℃递增速率升温、保温、记录数据的工作过程，校准间温度达到140℃时停止；

第八步：待系统冷却至室温，取出铯束管。

本发明过程的温度点可以按照需要进行调整，如需要对多点温度进行标定，可以重复上述步骤五、六、七、八，直到标定完所有需要标定的温度点。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

① 加热时采用辐射和传递二种方式同时进行热传导，将铯束管放置的校准间整体进行加热，并保温12小时，可保证获得温度与阻值的数据真实性；

② 由于不需要安装热电偶，可以消除热电偶绝缘等特性发生变化而造成铯束管运行的故障率；

③ 由于不需要安装热电偶，可以避免热电偶安装过程中由于挤压对铯炉准直器的损伤；

④ 由于在加热过程对校准间进行了抽真空保护，避免温度过高对铯束管表面的氧化和损伤；

⑤ 由于不需要安装热电偶并且减少了对热电偶绝缘等工艺手段，可降低铯束管的制造成本。

附图说明

图1为现有热敏电阻温度与阻值标定原理图；

图2为本发明铯束管热敏电阻温度与阻值标定原理图；

图3为本发明实施流程图。

其中，1.数字万用表、2.热敏电阻、3.铯炉、4.热电偶、5.温度控制仪、6.铯束管、7.加热管、8.加热带、9.支撑座、10.抽气机组、11.计算机、12.校准间。

具体实施方式

下面对本发明做进一步描述：

如图2所示，一种校准系统包括数字万用表1、加热带8、支撑座9、抽气机组10、计算机11和校准间12，加热带8和支撑座9刚性连接在校准间12内，加热带8均匀布置在校准间12内，保证校准间12内加热的均匀性，支撑座9布置在校准间12中部且台面向上，用于放置被校准的铯束管6，校准间12为一个密闭空腔，校准间12一端设置有氟橡胶圈密封门，抽气机组10通过管道与校准间12连接，计算机11控制加热带8的升降温操作。

如图3所示，对本发明优选实施方式进行详细说明，实施步骤如下：

第一步：将被校铯束管6放置在校准间12内的支撑座9上，为保证温度的真实性，对校准间12进行加热到87℃后，进行保温12小时作业，加热时采用辐射和传递二种方式同时进行热传导；

第二步：铯束管6处于真空环境下时，需要采用真空密封接头将热敏电阻2的引线引出外接数字万用表1上，用以实时监测数据；

第三步：为了避免铯束管6表面在加热过程中的氧化，启动抽气机组10，对校准间12进行抽真空作业；

第四步：当真空度达到1×10^-2Pa后，利用计算机11对校准间12精确加热到所需要的温度点；

第五步：为保证铯束管6及校准间12温度的均匀性，温度上升到所需要的值后，对校准间12进行保温12小时作业；

第六步：分别记录计算机11显示的温度值和数字万用表1显示的电阻值；

第七步：按1℃递增速率升温、保温、记录数据的工作过程，校准间12温度达到140℃时停止；

第八步：待系统冷却至室温，取出铯束管6。

本发明过程的温度点可以按照需要进行调整，如需要对多点温度进行标定，可以重复上述步骤五、六、七、八，直到标定完所有需要标定的温度点。

Claims (2)

1.一种铯束管热敏电阻温度与阻值的标定方法，其特征在于：该方法按下述步骤进行：

（a）：将待标定的铯束管（6）放置在校准间（12）内的支撑座（9）上；

(b)：将热敏电阻（2）引线外接到数字万用表（1）上；

(c)：启动抽气机组（10），对校准间（12）进行抽真空作业；

(d)：待真空度达到1×10^-2Pa，计算机（11）控制系统的加热带（8）将校准间（12）加热到87℃；

(e)：校准间（12）保温12小时后，记录计算机（11）显示的温度值和数字万用表（1）显示电阻值；

(f)：调整校准间（12）加热温度至88℃；

(i)：校准间（12）保温12小时后，记录计算机（11）显示的温度值和数字万用表（1）显示电阻值；

(h)：按1℃递增速率升温、保温、记录数据的工作过程，校准间温度达到140℃时停止；

(i)：待系统冷却至室温，取出铯束管。

2.如权利要求1所述的一种铯束管热敏电阻温度与阻值的标定方法，其特征在于：在步骤（a）中，待标定的铯束管（6）放置在校准间（12）内的支撑座（9）上，对校准间（12）加热到87℃后，进行12小时保温作业。