CN110017913A - 低温炉炉体及包括该低温炉炉体的低温干体温度校验仪 - Google Patents
低温炉炉体及包括该低温炉炉体的低温干体温度校验仪 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种低温炉炉体及包括该低温炉炉体的低温干体温度校验仪，所述炉体包括炉芯和冷却风扇，冷却风扇放置在炉芯的下方，炉芯包括发泡保温体、设置在发泡保温体内部且一体发泡成型的恒温块、安装在恒温块内的均热块以及固定于发泡保温体两侧的散热器和制冷片，制冷片一侧与恒温块相接触，另一侧与散热器的热端相接触。本发明炉体中的恒温块横截面设置为两头宽中间窄的沙漏形状，使得恒温块的重量轻、热容小，对温度变化比较灵敏，制冷片的尺寸也较大，散热效果好；本发明低温干体温度校验仪采用模块化设计，炉体结构布局合理，结构紧凑，独立的两风道密封设计，提高了炉体工作的稳定性和温度测量精度，适用于低温被测装置的温度测量。
Description
技术领域
本发明属于温度仪器仪表校准领域，涉及一种低温干体温度校验仪，具体涉及一种温度场均匀、传热效率高、模块化装配的低温炉炉体及包括该低温炉炉体的低温干体温度校验仪。
背景技术
目前干体温度校验仪，特别是便携式干体温度校验仪被广泛应用于各行各业的工业现场、计量场所和实验室，具有广阔的市场前景。
在低温干体校准仪中，炉体在使用过程中，其附近的温度条件对其它一些元器件来说，是属于比较恶劣的环境条件，因此需要将其周围的环境与其它零部件进行隔离。同时，其作为核心部件，在生产、使用过程中，往往需要对其单独进行调试和维护，现有的产品往往和其它零部件锁定在一起，一旦出现问题就需要将整机进行拆解，大大增加了维护成本。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种温度场均匀、传热效率高、模块化装配的低温炉炉体。
本发明的上述目的是由以下技术方案来实现的：
一种低温炉炉体，包括炉芯(11)和冷却风扇(13)，冷却风扇(13)放置在炉芯(11)的下方，所述炉芯(11)包括发泡保温体(11-2)、设置在发泡保温体(11-2)内部的恒温块(11-3)、安装在恒温块(11-3)上部设有的开口槽中的均热块(11-7)以及固定于发泡保温体(11-2)两侧的散热器(11-1)。
上述低温炉炉体中，所述炉芯(11)还包括多个制冷片(11-4)，制冷片(11-4)安装在发泡保温体(11-2)两侧壁设有的通槽中，制冷片(11-4)一侧与置于发泡保温体(11-2)内的恒温块(11-3)接触，另一侧与散热器(11-1)的热端接触。
上述低温炉炉体中，所述恒温块(11-3)为类方形体，相对的两侧面设置成内凹的弧形面(11-31)，恒温块(11-3)的横截面形状为两头宽中间窄，恒温块(11-3)较宽的两侧面与制冷片(11-4)接触。
上述低温炉炉体中，所述恒温块(11-3)的两侧弧形面(11-31)所夹持的部分，其两头最宽的部位为宽阔部(11-32)，中间最窄的部位为狭窄部(11-33)，宽阔部(11-32)的宽度尺寸范围为30mm至80mm，狭窄部(11-33)的宽度尺寸范围为20mm至50mm。
上述低温炉炉体中，所述宽阔部(11-32)的宽度尺寸范围为40mm至60mm，狭窄部(11-33)的宽度尺寸范围为30mm至40mm。
上述低温炉炉体中，所述宽阔部(11-32)的宽度尺寸为42mm，狭窄部(11-33)的宽度尺寸为31mm，所述制冷片(11-4)的横截面尺寸为40mm×40mm。
上述低温炉炉体中，所述炉芯(11)还包括由多个传感元件组成的传感器组(11-5)，所述传感器元件包括一对差分热偶、一个热电阻温度传感器和一个超温报警传感器，传感元件分别安装在发泡保温体(11-2)上设有的多个安装过孔中，传感元件的探头部分嵌入恒温块(11-3)中。
上述低温炉炉体中，所述炉芯(11)还包括一导风板(11-6)，发泡保温体(11-2)的底部为V字形结构，导风板11-6的横截面为V字形的长板结构，其与发泡保温体(11-2)的V字形底部叠合，且导风板(11-6)的两侧边固定在两侧散热器(11-1)的底部靠近发泡保温体(11-2)的边缘。
上述低温炉炉体还包括一炉体支架(12)，炉体支架(12)包括围框(12-1)和侧板(12-2)，围框(12-1)的底部安装冷却风扇(13)，侧板(12-2)设有两块，两侧板(12-2)分别安装在围框(12-1)的两侧，炉芯(11)安装在炉体支架(12)内。
上述低温炉炉体还包括炉口隔热块(14)，炉口隔热块(14)安装于炉芯(11)上端的炉口处。
上述低温炉炉体还包括一顶部装饰板(11-8)，顶部装饰板(11-8)设置在炉口隔热块(14)的顶部，顶部装饰板(11-8)通过螺钉连接至散热器(11-1)。
本发明还提供了一种具有上述低温炉炉体的干体温度校验仪，该干体温度校验仪控温快、温度场均匀，由以下技术方案来实现：
一种低温干体温度校验仪，包括炉体(1)和与炉体(1)能够独立拆装的控制板组件(2)、系统板组件(3)、测量板组件(4)以及由上壳组件(6)和下壳组件(5)组成的外壳，炉体(1)为上述低温炉炉体，炉体(1)和控制板组件(2)相邻并固定，炉体(1)和控制板组件(2)的底部均固定于作为底座的下壳组件(5)上，测量板组件(4)固定于控制板组件(2)的前侧，测量板组件(4)和控制板组件(2)的上部安装系统板组件(3)，测量板组件(4)设置有一前面板(41)，系统板组件(3)设置有一触摸屏面板(31)，前面板(41)、触摸屏面板(31)和外壳形成的封闭空间将炉体(1)、控制板组件(2)以及系统板组件(3)和测量板组件(4)封装为一个整体。
上述低温干体温度校验仪中，所述系统板组件(3)、测量板组件(4)以及炉体(1)中的制冷片(11-4)、冷却风扇(13)、传感器组(11-5)均电连接到控制板组件(2)，并与控制板组件(2)进行数据交互。
本发明采用以上技术方案取得如下技术效果：本发明炉体中的恒温块的横截面设置为两头宽中间窄的沙漏形状，这种结构使得恒温块的重量轻、热容小，对温度变化比较灵敏，有助于被测装置测量准确性，同时，由于恒温块相对的两侧面较宽，设置在恒温块该侧面上的制冷片的尺寸也较大，散热效果好；本发明低温干体温度校验仪采用模块化设计，炉体与其他组件、部件能够独立拆卸，从而有效提高生产、维护的便利性，降低产品生产、维护成本；本发明炉体结构布局合理，结构紧凑，独立的两风道密封设计，使得炉体的高温空气不会对其他部件工作环境造成恶劣影响，增加电子元器件的使用寿命，同时也隔绝了其他部件的发热对炉体的影响，提高了炉体工作的稳定性和温度测量精度，适用于低温被测装置的温度测量。
附图说明
图1为本发明低温炉炉体的结构示意图；
图2为炉芯的分解结构图；
图3为恒温块的立体图；
图4为炉体支架的结构示意图；
图5为炉体的风道示意图；
图6为低温干体温度校验仪的结构示意图。
主要标号：
1：炉体，
11：炉芯，11-1：散热器，11-2：发泡保温体，11-3：恒温块，11-31：弧形面，11-32：宽阔部，11-33：狭窄部，11-4：制冷片，11-5：传感器组，11-6：导风板，11-7：均热块，；11-8：顶部装饰板；
12：炉体支架，12-1：围框，12-2：侧板，12-3：安装卡扣，12-4：锁紧螺钉孔；
13：冷却风扇，14：炉口隔热块；
2：控制板组件；3：系统板组件，31：触摸屏面板；4：测量板组件，41：前面板；5：下壳组件，6：上壳组件。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明低温炉炉体及包括该低温炉炉体的低温干体温度校验仪进行详细说明。
本发明低温干体温度校验仪采用模块化设计，能够方便的进行拆装，如图6所示的实施例中，本发明低温干体温度校验仪包括炉体1、控制板组件2、系统板组件3、测量板组件4以及由上壳组件6和下壳组件5组成的外壳，炉体1与控制板组件2相邻并固定，炉体1和控制板组件2的底部均固定于作为底座的下壳组件5上，测量板组件4固定于控制板组件2的前侧，测量板组件4和控制板组件2的上部安装系统板组件3，测量板组件4设置有一前面板41，系统板组件3设置有一触摸屏31，前面板41、触摸屏31和外壳形成的封闭空间将炉体1、控制板组件2以及系统板组件3和测量板组件4的部分封装起来形成一个整体，炉体1和各组件均能独立拆卸，方便维护和更换。
控制板组件2相当于低温干体温度校验仪的大脑，系统板组件3、测量板组件4以及炉体1中的冷却风扇13、制冷片11-4、传感器组11-5均电连接到控制板组件2，并与控制板组件2进行数据交互，即控制板组件2读取传感器组11-5测量的温度数据、测量板组件4测量的电信号数据以及系统板组件3设置的各参数，再根据预定的控制策略和执行顺序生成控制命令发送到制冷片11-4和冷却风扇13的执行机构，并将处理的数据发送到系统板组件3进行显示。
炉体1为本发明低温干体温度校验仪的核心部件，如图1所示，包括炉芯11、炉体支架12、冷却风扇13和炉口隔热块14，炉芯11和冷却风扇13均位于炉体支架12内，且冷却风扇13设置在炉芯11的下方，炉口隔热块14位于炉芯11上端的炉口处。
图2示出了炉芯11的结构。如图2所示，炉芯11包括散热器11-1、发泡保温体11-2、恒温块11-3、制冷片11-4、传感器组11-5、导风板11-6和均热块11-7，其中，恒温块11-3设置在发泡保温体11-2的内部；发泡保温体11-2的两侧各设置多个通槽，用于安装制冷片11-4，发泡保温体11-2上还预留多个传感器安装过孔，用于安装传感器组11-5的传感器；散热器11-1设置有两个，分别安装在发泡保温体11-2的两侧，且散热器11-1的热端与制冷片11-4相接触，可通过螺钉将散热器11-1固定于发泡保温体11-2上，安装时，散热器11-1的压紧力经过了预先设计，既要保证散热器11-1与制冷片11-4接触，又保证制冷片11-4不会碎裂。
制冷片11-4嵌入发泡保温体11-2两侧壁上的通孔内，并在形成通孔的侧壁内涂导热硅脂或者敷设软质导热垫片以增强制冷片11-4的导热性，优选的，制冷片11-4的横截面尺寸为40mm×40mm，制冷面积大，制冷效果好。
恒温块11-3内设有顶端开口的开口槽，均热块11-7置于恒温块11-3的开口槽内，恒温块11-3起到为均热快11-7提供其需要的温度环境；均热块11-7上部设置有若干盲孔以容纳待测温度元件。如图3所示，恒温块11-3为类方形体，相对的两面设置成内凹的弧形面11-31，恒温块11-3的横截面设置为两头宽中间窄的沙漏形状，恒温块11-3较宽的两侧面与制冷片11-4接触，上述结构使得恒温块11-3的重量轻、热容小，对温度变化比较灵敏。恒温块11-3两侧的弧形面11-31所夹持的部分，其两头最宽的部位为宽阔部11-32，中间最窄的部位为狭窄部11-33，宽阔部11-32的宽度(指两弧形面11-31相对位置连线的长度)尺寸范围为30mm至80mm，狭窄部11-33的宽度尺寸范围为20mm至50mm，优选地，宽阔部11-32的宽度尺寸范围为40mm至60mm，狭窄部11-33的宽度尺寸范围为30mm至40mm。在本实施例中，宽阔部11-32的宽度为42mm，狭窄部的宽度为31mm，进而与宽阔部11-32接触的制冷片的尺寸为40mmx40mm。恒温块11-3的尺寸设置在上述范围内可以使得恒温块11-3的重量较轻、灵敏性较好，且其宽阔部11-32所在的侧面面积较大进而可以放置较大尺寸的制冷片11-4。
传感器组11-5包括多个传感元件，传感元件包括一对差分热偶、一个热电阻温度传感器和一个超温报警传感器，传感元件分别安装在炉芯11的发泡保温体11-2设有的多个安装过孔内，且传感元件的探头部分嵌入恒温块11-3内的测温孔内。
发泡保温体11-2的底部为V字形结构(参见图2)，导风板11-6的横截面为V字形的长板结构，其与发泡保温体11-2的V字形底部叠合，且导风板11-6的两侧边固定在两侧散热器11-1的底部靠近发泡保温体11-2的边缘，导风板V字形的结构能够让冷空气均匀的流向两侧散热器11-1，同时，导风板11-6还作为炉芯11线缆固定装卡部件，使得走线更整洁、顺畅。
图2所示的实施例中，炉芯11还包括顶部装饰板11-8，顶部装饰板11-8设置在炉口隔热块14的顶部，顶部装饰板11-8通过螺钉连接散热器11-1上。
参照图4，炉体支架12包括围框12-1和侧板12-2，围框12-1的底部安装冷却风扇13，侧板12-2设有两块，侧板12-2上设置有安装卡扣12-3和锁紧螺钉孔12-4，两侧板12-2分别安装在围框12-1的两侧，炉芯11安装在炉体支架12内。安装时，先将炉芯11固定在围框12-1上，然后将侧板12-2分别通过安装卡扣12-3安装在炉芯11的散热器11-1上，在通过螺钉穿过侧板12-2的锁紧螺钉孔12-4将侧板12-2完全锁紧。
如图1和图2所示，炉口隔热块14放置于炉口，其作用是防止炉芯11内部热量散失，起到改善内部温场、降低能耗的作用，同时具有改善操作者工作环境、防止被烫伤的作用，炉口隔热块14的材料可选用导热系数低、耐温性好的聚四氯乙烯。
图5为炉体11的风道示意图。如图5所示，散热器11-1包括多个平行设置的鳍片且鳍片之间有间隙，鳍片之间的间隙可以用作气流通道。炉体底部的冷却风扇13产生的气流被导风板11-6引导至两侧的散热器11-1，再穿过鳍片之间的间隙到底炉口，在此过程中散热器实现了散热的效果。炉芯11底部和炉体支架12底部形成一个静压舱，有利于使两侧散热器的气流均匀分布，V字形结构的导风板11-6起到分流、降低风阻的作用。
以上部件按照上述连接关系组装成本发明低温炉炉体1及包括该低温炉炉体1的低温干体温度校验仪，该低温炉炉体1中的恒温块11-3，其为类长方体，其横截面设置为两侧宽中间窄的沙漏形状，这种结构使得恒温块11-3的重量轻、热容小，对温度变化比较灵敏，有助于被测装置测量准确性，同时，由于恒温块11-3相对的两侧面较宽，设置在恒温块11-3两侧面上的制冷片11-4的尺寸也较大，散热效果好；本发明低温干体温度校验仪采用模块化设计，炉体1与其他组件、部件能够独立拆卸，从而有效提高生产、维护的便利性，降低产品生产、维护成本；本发明炉体1结构布局合理，结构紧凑，独立的两风道密封设计，使得炉体1的高温空气不会对其他部件工作环境造成恶劣影响，增加电子元器件的使用寿命，同时也隔绝了其他部件的发热对炉体1的影响，提高了炉体1工作的稳定性和温度测量精度。
本领域技术人员应当理解，这些实施例或实施方式仅用于说明本发明而不限制本发明，对本发明所做的各种等价变型和修改均属于本发明公开内容。
Claims (13)
1.一种低温炉炉体，包括炉芯(11)和冷却风扇(13)，冷却风扇(13)放置在炉芯(11)的下方，其特征在于，所述炉芯(11)包括发泡保温体(11-2)、设置在发泡保温体(11-2)内部的恒温块(11-3)、安装在恒温块(11-3)上部设有的开口槽中的均热块(11-7)以及固定于发泡保温体(11-2)两侧的散热器(11-1)。
2.根据权利要求1所述的低温炉炉体，其特征在于，所述炉芯(11)还包括多个制冷片(11-4)，制冷片(11-4)安装在发泡保温体(11-2)两侧壁设有的通槽中，制冷片(11-4)一侧与置于发泡保温体(11-2)内的恒温块(11-3)接触，另一侧与散热器(11-1)的热端接触。
3.根据权利要求2所述的低温炉炉体，其特征在于，所述恒温块(11-3)为类方形体，相对的两侧面设置成内凹的弧形面(11-31)，恒温块(11-3)的横截面形状为两头宽中间窄，恒温块(11-3)较宽的两侧面与制冷片(11-4)接触。
4.根据权利要求3所述的低温炉炉体，其特征在于，所述恒温块(11-3)的两侧弧形面(11-31)所夹持的部分，其两头最宽的部位为宽阔部(11-32)，中间最窄的部位为狭窄部(11-33)，宽阔部(11-32)的宽度尺寸范围为30mm至80mm，狭窄部(11-33)的宽度尺寸范围为20mm至50mm。
5.根据权利要求4所述的低温炉炉体，其特征在于，所述宽阔部(11-32)的宽度尺寸范围为40mm至60mm，狭窄部(11-33)的宽度尺寸范围为30mm至40mm。
6.根据权利要求5所述的低温炉炉体，其特征在于，所述宽阔部(11-32)的宽度尺寸为42mm，狭窄部(11-33)的宽度尺寸为31mm，所述制冷片(11-4)的横截面尺寸为40mm×40mm。
7.根据权利要求1至6任一项所述的低温炉炉体，其特征在于，所述炉芯(11)还包括由多个传感元件组成的传感器组(11-5)，所述传感器元件包括一对差分热偶、一个热电阻温度传感器和一个超温报警传感器，传感元件分别安装在发泡保温体(11-2)上设有的多个安装过孔中，传感元件的探头部分嵌入恒温块(11-3)中。
8.根据权利要求1至7任一项所述的低温炉炉体，其特征在于，所述炉芯(11)还包括一导风板(11-6)，发泡保温体(11-2)的底部为V字形结构，导风板11-6的横截面为V字形的长板结构，其与发泡保温体(11-2)的V字形底部叠合，且导风板(11-6)的两侧边固定在两侧散热器(11-1)的底部靠近发泡保温体(11-2)的边缘。
9.根据权利要求1至8任一项所述的低温炉炉体，其特征在于，还包括一炉体支架(12)，炉体支架(12)包括围框(12-1)和侧板(12-2)，围框(12-1)的底部安装冷却风扇(13)，侧板(12-2)设有两块，两侧板(12-2)分别安装在围框(12-1)的两侧，炉芯(11)安装在炉体支架(12)内。
10.根据权利要求9所述的低温炉炉体，其特征在于，还包括炉口隔热块(14)，炉口隔热块(14)安装于炉芯(11)上端的炉口处。
11.根据权利要求10所述的低温炉炉体，其特征在于，还包括一顶部装饰板(11-8)，顶部装饰板(11-8)设置在炉口隔热块(14)的顶部，顶部装饰板(11-8)通过螺钉连接至散热器(11-1)。
12.一种低温干体温度校验仪，包括炉体(1)，其特征在于，还包括与炉体(1)能够独立拆装的控制板组件(2)、系统板组件(3)、测量板组件(4)以及由上壳组件(6)和下壳组件(5)组成的外壳，炉体(1)为权利要求1至11任一项所述的低温炉炉体，炉体(1)和控制板组件(2)相邻并固定，炉体(1)和控制板组件(2)的底部均固定于作为底座的下壳组件(5)上，测量板组件(4)固定于控制板组件(2)的前侧，测量板组件(4)和控制板组件(2)的上部安装系统板组件(3)，测量板组件(4)设置有一前面板(41)，系统板组件(3)设置有一触摸屏面板(31)，前面板(41)、触摸屏面板(31)和外壳形成的封闭空间将炉体(1)、控制板组件(2)以及系统板组件(3)和测量板组件(4)封装为一个整体。
13.根据权利要求12所述的低温干体温度校验仪，其特征在于，所述系统板组件(3)、测量板组件(4)以及炉体(1)中的制冷片(11-4)、冷却风扇(13)、传感器组(11-5)均电连接到控制板组件(2)，并与控制板组件(2)进行数据交互。
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