CN106248253A - 温度场均匀的温度传感器校准设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了温度场均匀的温度传感器校准设备，包括密封腔体，该密封腔体包括侧壁、同轴设置的底座和顶盖，底座与侧壁为一体结构，顶盖通过密封圈与侧壁密封配合；顶盖底部设置有第一凸台，侧壁顶部设置有第二凸台；密封圈包括设置于密封圈顶部外侧的斜面结构、设置于密封圈外侧底部的弧形结构和设置于密封圈内侧的翻边结构，斜面结构能与第一凸台形成线密封结构，所述翻边结构能与第二凸台形成密封配合；顶盖上设置有标样孔和若干个检测孔；底座中心设置有电磁感应辊。本发明能对温度传感器整体进行校准，通用性强，密封良好，升温快，升温速率可控，内部温场均匀，校准数据准确、可靠。

Description

温度场均匀的温度传感器校准设备

技术领域

本发明涉及一种校准装置，特别是一种温度场均匀的温度传感器校准设备。

背景技术

高精度温度传感器的测量精度受制造工艺偏差、封装应力等多方面因素的影响，为了达到芯片的精度设计要求，必须对经过初步筛选、封装后的温度传感器芯片进行校准。

现有的温度传感器校准系统的结构，包括温度校准系统、温度测量仪器；温度校准系统用于采集待校准芯片的测量数据，温度测量仪器用于采集待校准芯片的工作环境温度数据。

这种结构的主要缺点是：

(1)温度测量仪器必须是高精度的，成本高。

(2)校准过程中，温度测量仪器的温度探头很难与待校准芯片很好地结合而具有同样的温度环境。

(3)要求待校准芯片与测试探头沉浸在液体环境，这种校准环境的搭建比较复杂，而且由于需要对液体加热来变化校准温度，校准时间较长。

2010年6月23日公开的申请号为200810044099.X 的中国发明专利申请，其发明创造的名称为“温度传感器芯片的校准系统及校准方法”，其包括测试板、温度校准系统；测试板上设置有温度传感器参考芯片和待校准芯片；各芯片通过统一的数字接口与温度校准系统连接通信。本发明的温度校准系统，通过统一的数字接口读取各待校准芯片和参考芯片的温度值；各待校准芯片同时采集数据，实现了多芯片数据采集同步校准，能够大大提高数据的采集效率，降低芯片的测试校准时间，降低校准成本。具有结构简单、易搭建、校准时间短、校准效率高、成本低和自动化程度高等优点。

然而，上述专利申请仅适合温度传感器芯片的校准，温度传感器成品需要再次封装，封装后的温度需要再次比对、校准。另外，当温度传感器使用一段时间后，会老化、漂移等。因此，也需要再次校准。

目前，温度传感器在气象检测中，承担着重要作用，在室外温度检测，极端环境温度检测着具有不可替代的作用。光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光信号经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等)发生变化，成为被调制的信号源，在经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。因而具有一系列独特的优点，如电绝缘性能好，抗电磁干扰能力强，非侵入性，高灵敏度，容易实现对被测信号的远距离监控，耐腐蚀，防爆，光路有可挠曲性，便于与计算机联接。它能够在人达不到的地方(如高温区或者对人有害的地区，如核辐射区)，起到人的耳目作用，而且还能超越人的生理界限，接收人的感官所感受不到的外界信息。因此，光纤传感器在气象检测中的应用也越来越广泛。

2011年6月15日公开的申请号为201010576244.6的中国发明专利申请，其发明创造的名称为“温度传感器校准装置”，其包括包括腔体，腔体内充满热传导介质，腔体内设有加热装置和温度传感器，所述热传导介质为气体，腔体内还设有风扇，腔体上设有待校准温度传感器插入孔，待校准温度传感器插入孔处设有待校准温度传感器固定装置。风扇设于腔体内的中部，所述加热装置环绕风扇设置；腔体上还设有进气口和出气口，进气口设有进气门，出气口设有出气门，进气口的位置比出气口的位置靠近风扇；出气口与腔体内的通风道连接，所述通风道的上口位于腔体内的上部。

然而，由于温度传感器与待校准温度传感器不在同一温度场，故检测的温度点有所差异，导致校准数据不够准确，误差大。另外，热风直接吹向温度传感器表面，进一步导致温度数据测试误差偏大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种温度场均匀的温度传感器校准设备，该温度场均匀的温度传感器校准设备能对温度传感器整体进行校准，通用性强，密封良好，升温快，升温速率可控，内部温场均匀，校准数据准确、可靠。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种温度场均匀的温度传感器校准设备，包括密封腔体，该密封腔体包括侧壁、同轴设置的底座和顶盖.

底座与侧壁为一体结构，顶盖通过密封圈与侧壁密封配合；顶盖底部设置有第一凸台，侧壁顶部设置有第二凸台。

密封圈包括设置于密封圈顶部外侧的斜面结构、设置于密封圈外侧底部的弧形结构和设置于密封圈内侧的翻边结构，斜面结构能与第一凸台形成线密封结构，所述翻边结构能与第二凸台形成密封配合。

顶盖上设置有标样孔和若干个检测孔；每个检测孔至顶盖中心的距离相等，且均等于标样孔至顶盖中心的距离；标样孔内放置有标准温度传感器，每个检测孔内均固定设置一个弹性固定座，待测温度传感器放置于弹性固定座内；侧壁四周设置有透明观察窗，该透明观察窗上设置有刻度线或限位线。

底座中心设置有电磁感应辊，电磁感应辊包括辊体，辊体的一端与底座转动连接，辊体的另一端与顶盖转动连接；辊体内置有中空的铁芯，位于辊体内的铁芯外周上均匀缠绕有加热线圈，铁芯的外表面均匀设置有若干个热风孔，铁芯的空腔内设置有风扇，辊体的端部设置有散热孔。

所述辊体的侧壁设置有液体介质腔。

每个弹性固定座均包括外圆体和内圆体，所述外圆体的圆周上从外向内均匀开设有若干个呈辐射状的第一圆形阵列槽，所述内圆体的圆周上从内向外开设有若干个呈辐射状的第二圆形阵列槽，每个第一圆形阵列槽与每个第二圆形阵列槽的长度均小于同方向上导向体本体的厚度，且第一圆形阵列槽与第二圆形阵列槽交错排列；所述每个第一圆形阵列槽与每个第二圆形阵列槽的长度相等；所述导向体本体的两侧端面上均开设有环状凹槽。

每个第一圆形阵列槽与每个第二圆形阵列槽的长度均等于同方向上导向体本体的厚度的三分之二。

所述翻边结构的折弯角度为60-90度。

本发明采用上述结构后，具有如下有益效果：

1.上述电磁感应辊的设置，能节电40％以上。

2.上述液体介质腔的设计，当加热线圈加热时，在加热线圈的周围产生交变磁场，该磁场作用于辊体时会在其内部感生电流并形成若干小涡流而导致辊体发热，这热量会使液体介质腔内的液体介质加热，液体介质加热后散发的热量和辊体直接得到的热量混合，能有效调节均衡辊体外表面的温度。

3. 上述风扇与铁芯上热风孔的设置，一方面，能对铁芯及加热线圈进行降温，使热量从辊体的散热孔内排出，另一方面，能使铁芯及加热线圈的热量再次均匀作用于辊体表面。当降温时，电磁线圈停止加热，风扇则能使铁芯、加热线圈及辊体均快速降温。

4.上述诱导进风口以及排风管路的设计，当密封腔体需要降温时，能在密封腔体内就形成了上进下出的送风结构，既避免了进风口、出风口相邻造成的气流短路现象，提升了密封腔体的降温效果。

5.上述检测孔至顶盖中心的距离相等，且均等于标样孔至顶盖中心的距离，从而能使检测孔与标样孔至顶盖中心的径向距离相等，另外，上述刻度线或限位线的设置，能使标准温度传感器与待测温度传感器在垂直方向上的距离相等，从而使标准温度传感器与待测温度传感器位于相同的温度流场，测试数据更加准确、可靠。

6.上述弹性固定座的设置，能适应不同管径的待测温度传感器，且不需要另外使用固定装置，安装简单、方便。

7.上述密封圈的设置，能使顶盖与侧壁之间密封配合，防水性能优越。

附图说明

图1是本发明一种温度场均匀的温度传感器校准设备的结构示意图。

图2显示了图1中密封圈的结构示意图。

图3显示了图1中顶盖的结构示意图。

图4显示了弹性固定座的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-4所示，一种温度场均匀的温度传感器校准设备，其中有底座1、侧壁2、刻度线21、顶盖3、标样孔31、标准温度传感器32、检测孔33、待测温度传感器34、电磁感应辊4、辊体41、散热孔411、液体介质腔412、铁芯42、热风孔421、加热线圈43、风扇44、弹性固定座5、导向体本体51、外圆体52、内圆体53、第一圆形阵列槽54、第二圆形阵列槽55、抽风管路6、诱导进风口7、密封圈8、斜面结构81、翻边结构82、弧形结构83等主要技术特征。

一种温度场均匀的温度传感器校准设备，包括密封腔体，该密封腔体包括侧壁、同轴设置的底座和顶盖.

底座与侧壁为一体结构，顶盖通过密封圈与侧壁密封配合；顶盖底部设置有第一凸台，侧壁顶部设置有第二凸台。

密封圈包括设置于密封圈顶部外侧的斜面结构、设置于密封圈外侧底部的弧形结构和设置于密封圈内侧的翻边结构，斜面结构能与第一凸台形成线密封结构，所述翻边结构能与第二凸台形成密封配合。

弧形结构的设计，有效解决了顶盖与侧壁用螺钉等固定压紧时，密封圈因受压力不均匀或顶盖被密封圈顶起产生形变，而带来的细小间隙导致壳体进水的问题；有效提高了防水密封效果。

顶盖上设置有标样孔和若干个检测孔；每个检测孔至顶盖中心的距离相等，且均等于标样孔至顶盖中心的距离；标样孔内放置有标准温度传感器，每个检测孔内均固定设置一个弹性固定座，待测温度传感器放置于弹性固定座内；侧壁四周设置有透明观察窗，该透明观察窗上设置有刻度线或限位线。

底座中心设置有电磁感应辊，电磁感应辊包括辊体，辊体的一端与底座转动连接，辊体的另一端与顶盖转动连接；辊体内置有中空的铁芯，位于辊体内的铁芯外周上均匀缠绕有加热线圈，铁芯的外表面均匀设置有若干个热风孔，铁芯的空腔内设置有风扇，辊体的端部设置有散热孔。

所述辊体的侧壁设置有液体介质腔。

每个弹性固定座均包括外圆体和内圆体，所述外圆体的圆周上从外向内均匀开设有若干个呈辐射状的第一圆形阵列槽，所述内圆体的圆周上从内向外开设有若干个呈辐射状的第二圆形阵列槽，每个第一圆形阵列槽与每个第二圆形阵列槽的长度均小于同方向上导向体本体的厚度，且第一圆形阵列槽与第二圆形阵列槽交错排列；所述每个第一圆形阵列槽与每个第二圆形阵列槽的长度相等；所述导向体本体的两侧端面上均开设有环状凹槽。

每个第一圆形阵列槽与每个第二圆形阵列槽的长度均等于同方向上导向体本体的厚度的三分之二。

所述翻边结构的折弯角度为60-90度。

本发明采用上述结构后，具有如下有益效果：

1.上述电磁感应辊的设置，能节电40％以上。

2.上述液体介质腔的设计，当加热线圈加热时，在加热线圈的周围产生交变磁场，该磁场作用于辊体时会在其内部感生电流并形成若干小涡流而导致辊体发热，这热量会使液体介质腔内的液体介质加热，液体介质加热后散发的热量和辊体直接得到的热量混合，能有效调节均衡辊体外表面的温度。

3. 上述风扇与铁芯上热风孔的设置，一方面，能对铁芯及加热线圈进行降温，使热量从辊体的散热孔内排出，另一方面，能使铁芯及加热线圈的热量再次均匀作用于辊体表面。当降温时，电磁线圈停止加热，风扇则能使铁芯、加热线圈及辊体均快速降温。

4.上述诱导进风口以及排风管路的设计，当密封腔体需要降温时，能在密封腔体内就形成了上进下出的送风结构，既避免了进风口、出风口相邻造成的气流短路现象，提升了密封腔体的降温效果。

5.上述检测孔至顶盖中心的距离相等，且均等于标样孔至顶盖中心的距离，从而能使检测孔与标样孔至顶盖中心的径向距离相等，另外，上述刻度线或限位线的设置，能使标准温度传感器与待测温度传感器在垂直方向上的距离相等，从而使标准温度传感器与待测温度传感器位于相同的温度流场，测试数据更加准确、可靠。

6.上述弹性固定座的设置，能适应不同管径的待测温度传感器，且不需要另外使用固定装置，安装简单、方便。

7.上述密封圈的设置，能使顶盖与侧壁之间密封配合，防水性能优越。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种温度场均匀的温度传感器校准设备，其特征在于：包括密封腔体，该密封腔体包括侧壁、同轴设置的底座和顶盖，

底座与侧壁为一体结构，顶盖通过密封圈与侧壁密封配合；顶盖底部设置有第一凸台，侧壁顶部设置有第二凸台；

密封圈包括设置于密封圈顶部外侧的斜面结构、设置于密封圈外侧底部的弧形结构和设置于密封圈内侧的翻边结构，斜面结构能与第一凸台形成线密封结构，所述翻边结构能与第二凸台形成密封配合；

顶盖上设置有标样孔和若干个检测孔；每个检测孔至顶盖中心的距离相等，且均等于标样孔至顶盖中心的距离；标样孔内放置有标准温度传感器，每个检测孔内均固定设置一个弹性固定座，待测温度传感器放置于弹性固定座内；侧壁四周设置有透明观察窗，该透明观察窗上设置有刻度线或限位线；

底座中心设置有电磁感应辊，电磁感应辊包括辊体，辊体的一端与底座转动连接，辊体的另一端与顶盖转动连接；辊体内置有中空的铁芯，位于辊体内的铁芯外周上均匀缠绕有加热线圈，铁芯的外表面均匀设置有若干个热风孔，铁芯的空腔内设置有风扇，辊体的端部设置有散热孔。

2.根据权利要求1所述的温度场均匀的温度传感器校准设备，其特征在于：所述辊体的侧壁设置有液体介质腔。

3.根据权利要求1所述的温度场均匀的温度传感器校准设备，其特征在于：每个弹性固定座均包括外圆体和内圆体，所述外圆体的圆周上从外向内均匀开设有若干个呈辐射状的第一圆形阵列槽，所述内圆体的圆周上从内向外开设有若干个呈辐射状的第二圆形阵列槽，每个第一圆形阵列槽与每个第二圆形阵列槽的长度均小于同方向上导向体本体的厚度，且第一圆形阵列槽与第二圆形阵列槽交错排列；所述每个第一圆形阵列槽与每个第二圆形阵列槽的长度相等；所述导向体本体的两侧端面上均开设有环状凹槽。

4.根据权利要求3所述的温度场均匀的温度传感器校准设备，其特征在于：每个第一圆形阵列槽与每个第二圆形阵列槽的长度均等于同方向上导向体本体的厚度的三分之二。

5.根据权利要求1所述的温度场均匀的温度传感器校准设备，其特征在于：所述翻边结构的折弯角度为60-90度。