CN105233898A - 一种新型高精密大中型恒温箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型高精密大中型恒温箱，结构包括箱体，所述的箱体采用多层微化结构，其是由工作腔、真空腔、温控保温腔和减震工作台组成，所述的温控保温腔设置在真空腔内，所述的工作腔设置在温控保温腔内，所述的减震工作台安装在工作腔内，所述的工作腔内安装有搅拌风机、热交换盘管和排气阀，所述的搅拌风机通过热交换盘管与排气阀相连，所述的热交换盘管又与热交换装置相连，所述的真空腔内安装有负压检测仪，所述的箱体内安装有控制器，所述的工作腔和温控保温腔内都安装有温度传感器，所述的温度传感器与控制器相连。通过采用多层微化结构的箱体设计，使其能够更加精确地完成对温度的控制，保证了测量仪器的测量准确性。

Description

一种新型高精密大中型恒温箱

技术领域

本发明涉及高精度测量技术领域，特别是一种新型高精密大中型恒温箱。

背景技术

为了保证高精密测量仪器工作在正常的条件下，充分发挥仪器的性能，需要对周围的环境温度进行严格的控制。特别是随着现代纳米科学的发展，纳米测量的关键技术包括高精度探头设计，先进测量方法研究，高精度运动控制以及严格的环境控制。测量环境的控制是达到纳米级测量精度的基础。这是因为所有的物体都存在热胀冷缩现象，如果被测物体和测量仪器在一个温度波动范围很大的环境中工作，其测量误差会非常的大。

传统的恒温箱一般采用组合式结构。它将控制器、制冷装置(一般采用压缩机)、加热装置、风机风扇和恒温工作腔有机地组合在一起，以实现温度控制。目前更多的重点放在如何更好地控制温度的滞后现象。对高精密恒温箱结构提出新的设计方法工作较少。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是通过采用多层微化结构的箱体设计，使其能够更加精确地完成对温度的控制，保证了测量仪器的测量准确性；提供一种新型高精密大中型恒温箱。

为解决上述的技术问题，本发明的结构包括箱体，所述的箱体采用多层微化结构，其是由工作腔、真空腔、温控保温腔和减震工作台组成，所述的温控保温腔设置在真空腔内，所述的工作腔设置在温控保温腔内，所述的减震工作台安装在工作腔内，所述的工作腔内安装有搅拌风机、热交换盘管和排气阀，所述的搅拌风机通过热交换盘管与排气阀相连，所述的热交换盘管又与热交换装置相连，所述的真空腔内安装有负压检测仪，所述的箱体内安装有控制器，所述的工作腔和温控保温腔内都安装有温度传感器，所述的温度传感器与控制器相连。

进一步：所述的热交换装置为冷水机组，所述的冷水机组分别通过管道与工作腔和温控保温腔相连通，所述的工作腔和温控保温腔与冷水机组之间的管道上都安装有电磁阀。

又进一步：所述的工作腔和真空腔的侧壁都是由闭孔泡沫玻璃以及聚氨酯材料制作而成。

又进一步：所述的温控保温腔采用聚氨酯隔热厢。

再进一步：所述的工作腔内安装有三个温度传感器，所述工作腔内的三个温度传感器从左到右安装高度依次降低。。

采用上述结构后，本发明通过采用多层微化结构的箱体设计，使其能够更加精确地完成对温度的控制，保证了测量仪器的测量准确性；而且本发明还具有结构简单、易于制造和实用高效的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的一种新型高精密大中型恒温箱，包括箱体1，所述的箱体1采用多层微化结构，其是由工作腔2、真空腔3、温控保温腔4和减震工作台组成，所述的温控保温腔4设置在真空腔3内，所述的工作腔2设置在温控保温腔4内，所述的减震工作台安装在工作腔2内，所述的工作腔内安装有搅拌风机、热交换盘管和排气阀，所述的搅拌风机通过热交换盘管与排气阀相连，所述的热交换盘管又与热交换装置相连，所述的真空腔3内安装有负压检测仪，所述的箱体1内安装有控制器，所述的工作腔2和温控保温腔4内都安装有温度传感器5，所述的温度传感器5与控制器相连，所述的工作腔2和真空腔3的侧壁都是由闭孔泡沫玻璃以及聚氨酯材料制作而成，所述的温控保温腔4采用聚氨酯隔热厢。工作时，把需要测量的物体和测量仪器放置在减震工作台上，然后对真空腔3进行抽真空，然后根据温度传感器5通过热交换装置调节工作腔2和温控保温腔4内的温度，当温度满足要求后利用测量仪器完成对物体的测量。本发明通过采用多层微化结构的箱体设计，使其能够更加精确地完成对温度的控制，保证了测量仪器的测量准确性。

如图1所示的热交换装置为冷水机组，所述的冷水机组分别通过管道与工作腔2和温控保温腔4相连通，所述的工作腔2和温控保温腔4与冷水机组之间的管道上都安装有电磁阀。本发明中的热交换装置采用冷水机组，使冷水机组通过管道向工作腔2和温控保温腔4输送水来完成对工作腔2和温控保温腔4温度的调节，本设计具有结构简单、易于制造和实用高效的优点。

如图1所示的工作腔2内安装有三个温度传感器5，所述工作腔2内的三个温度传感器5从左到右安装高度依次降低。本发明通过在工作腔2内设置三个温度传感器5，并且使三个温度传感器5分别从上到下安装在工作腔2内，从而能够更加准确地完成对工作腔2内温度的监测。

本发明中的温度控制策略采用梯度模糊+PID控制手段。温控以工作腔环境温度目标,将工作腔温度、温控保温腔温度、箱体外部环境温度以及冷水机组的进出水温等，多路温度采集，并通过预设目标值进行编程控制(预测控制)。预设两个目标值，其一，为工作腔，满足控制精度；其二，温控保温腔；控制精度为工作腔设定值的正偏差，偏差值约等于工作腔和温控保温总和热泄漏。

Claims (5)

1.一种新型高精密大中型恒温箱，其特征在于：包括箱体(1)，所述的箱体1采用多层微化结构，其是由工作腔(2)、真空腔(3)、温控保温腔(4)和减震工作台组成，所述的温控保温腔(4)设置在真空腔(3)内，所述的工作腔(2)设置在温控保温腔(4)内，所述的减震工作台安装在工作腔(2)内，所述的工作腔内安装有搅拌风机、热交换盘管和排气阀，所述的搅拌风机通过热交换盘管与排气阀相连，所述的热交换盘管又与热交换装置相连，所述的真空腔(3)内安装有负压检测仪，所述的箱体(1)内安装有控制器，所述的工作腔(2)和温控保温腔(4)内都安装有温度传感器(5)，所述的温度传感器(5)与控制器相连。

2.根据权利要求1所述的一种新型高精密大中型恒温箱，其特征在于：所述的热交换装置为冷水机组，所述的冷水机组分别通过管道与工作腔(2)和温控保温腔(4)相连通，所述的工作腔(2)和温控保温腔(4)与冷水机组之间的管道上都安装有电磁阀。

3.根据权利要求1所述的一种新型高精密大中型恒温箱，其特征在于：所述的工作腔(2)和真空腔(3)的侧壁都是由闭孔泡沫玻璃以及聚氨酯材料制作而成。

4.根据权利要求1所述的一种新型高精密大中型恒温箱，其特征在于：所述的温控保温腔(4)采用聚氨酯隔热厢。

5.根据权利要求1所述的一种新型高精密大中型恒温箱，其特征在于：所述的工作腔(2)内安装有三个温度传感器(5)，所述工作腔(2)内的三个温度传感器(5)从左到右安装高度依次降低。