CN113654673B - 一种恒温槽温度快速校准方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种恒温槽温度快速校准方法，包括步骤：一、铂电阻测温计安装座的安装；二、铂电阻测温计的安装；三、采集温度数据；四、旋转转动平台；五、再次采集温度数据；六、循环两次步骤四至步骤五；七、得到恒温槽温度的稳定性和均匀性。本发明通过设置转动控制机构带动高位铂电阻测温计和低位铂电阻测温计转动，使高位铂电阻测温计和低位铂电阻测温计无需人手动即可移动至下一测温点，能够实现一次性同时测量恒温槽工作区域上水平面一个测温点温度、下水平面一个测温点温度和工作区域几何中心温度，极大地提高了校准效率，保证了上水平面测温点和下水平面测温点一一垂直对应，符合校准规范，便于推广使用。

Description

一种恒温槽温度快速校准方法
技术领域
本发明属于恒温槽温度校准技术领域，具体涉及一种恒温槽温度快速校准方法。
背景技术
恒温槽的作用是通过控制槽体内液体介质的温度，使得工作区域内温度均匀，用于在工作区域内检定温度计等温度计量器具。目前，恒温槽在加热时，存在槽内温度分布不均的现象，有通过搅拌器进行混合动作，但是搅拌器的搅拌效果不太理想。
因此，恒温槽在投入使用前首先需要对恒温槽工作区域的温度均匀性进行校准。恒温槽工作区域为圆柱型工作区域。恒温槽温度性能测试规范中说明，需采用两支二等标准铂电阻温度计进行温度测量，其中一支铂电阻温度计作为固定温度计插入工作区域1/2深度，另一支温度计作为移动温度计依次测量工作区域上水平面和工作区域下水平面上均匀分布的典型位置测温点，上述典型位置测温点为，沿工作区域上水平面边缘均布的四个测温点，以及工作区域下水平面上与工作区域上水平面的四个测温点垂直对应的四个测温点。由于移动测温计需要经常变换位置，现有测量过程基本为人手持铂电阻测温计，依据测温点位置进行移动，但是此方法费时费力，还很有可能出现铂电阻测温计位置安放不准确的情况，导致校准结果不准确。因此，现需要一种能够自动进行恒温槽温度校准的方法，以满足现实需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种恒温槽温度快速校准方法，通过设置转动控制机构带动高位铂电阻测温计和低位铂电阻测温计转动，使高位铂电阻测温计和低位铂电阻测温计无需人手动即可移动至下一测温点，能够实现一次性同时测量恒温槽工作区域上水平面一个测温点温度、下水平面一个测温点温度和工作区域几何中心温度，极大地提高了校准效率，保证了上水平面测温点和下水平面测温点一一垂直对应，符合校准规范，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种恒温槽温度快速校准方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、铂电阻测温计安装座的安装：
所述铂电阻测温计安装座包括盖设在槽体顶部的顶盖、穿设在顶盖上且与顶盖转动配合的转动平台、以及用于控制所述转动平台转动的转动控制机构，所述转动平台与顶盖同轴布设；
步骤二、铂电阻测温计的安装：
所述铂电阻测温计的数量为多个，多个所述铂电阻测温计包括穿设在所述转动平台中心位置处且用于测量恒温槽工作区域几何中心温度的中心铂电阻测温计、以及设置在中心铂电阻测温计旁侧且用于测量恒温槽工作区域上水平面测温点温度的高位铂电阻测温计和用于测量恒温槽工作区域下水平面测温点温度的低位铂电阻测温计，高位铂电阻测温计与中心铂电阻测温计之间的间距和低位铂电阻测温计与中心铂电阻测温计之间的间距相等，高位铂电阻测温计的中心线和低位铂电阻测温计的中心线分别与中心铂电阻测温计的中心线形成的平面之间的夹角为90°或180°，所述转动平台上开设有供中心铂电阻测温计穿设的第一通孔、供高位铂电阻测温计穿设的第二通孔和供低位铂电阻测温计穿设的第三通孔，多个所述铂电阻测温计的具体安装过程如下：
步骤201、确定所述转动平台上表面与恒温槽工作区域的上水平面之间的间距L1、所述转动平台上表面与恒温槽工作区域的下水平面之间的间距L2、以及所述转动平台上表面与恒温槽工作区域几何中心点的间距L3；
步骤202、将中心铂电阻测温计穿过所述第一通孔插入至槽体内，使中心铂电阻测温计位于所述转动平台上表面以下的长度为L3，此时，在所述转动平台顶部安装高度固定机构固定中心铂电阻测温计的位置高度；
将高位铂电阻测温计穿过所述第二通孔插入至槽体内，使高位铂电阻测温计位于所述转动平台上表面以下的长度为L1，此时，在所述转动平台顶部安装高度固定机构固定高位铂电阻测温计的位置高度；
将低位铂电阻测温计穿过所述第三通孔插入至槽体内，使低位铂电阻测温计位于所述转动平台上表面以下的长度为L2，此时，在所述转动平台顶部安装高度固定机构固定低位铂电阻测温计的位置高度；
步骤三、采集当前中心铂电阻测温计、高位铂电阻测温计和低位铂电阻测温计检测到温度数据；
步骤四、转动控制机构控制转动平台水平旋转90°，转动平台带动中心铂电阻测温计绕其中心线旋转，高位铂电阻测温计的底端移动至上水平面上的下一测温点，低位铂电阻测温计的底端移动至下水平面的下一测温点；
步骤五、再次采集当前中心铂电阻测温计、高位铂电阻测温计和低位铂电阻测温计检测到温度数据；
步骤六、循环两次步骤四至步骤五，完成恒温槽工作区域的上水平面的四个测温点、下水平面的四个测温点、以及恒温槽工作区域几何中心点的温度数据的采集；
步骤七、根据恒温槽技术性能测试规范及步骤三、步骤五和步骤六采集到的测温点的温度数据，得到恒温槽温度的稳定性和均匀性。
上述的一种恒温槽温度快速校准方法，其特征在于：所述高度固定机构包括用于夹紧所述铂电阻测温计的抱箍和设置在抱箍底部的外扩限位檐，外扩限位檐卡设在所述转动平台顶部。
上述的一种恒温槽温度快速校准方法，其特征在于：所述转动平台包括设置在顶盖上表面的从动齿盘和设置在从动齿盘底部且贯穿顶盖的转动限位盘，顶盖、从动齿盘和转动限位盘均呈同轴布设，从动齿盘的最大外径大于转动限位盘的外径，顶盖的内径与转动限位盘的外径相匹配。
上述的一种恒温槽温度快速校准方法，其特征在于：所述转动控制机构包括与从动齿盘相啮合的主动齿轮、用于控制主动齿轮转动的电机、以及用于固定电机的安装座。
上述的一种恒温槽温度快速校准方法，其特征在于：所述安装座为L型安装座，所述L型安装座的顶部与顶盖固定连接。
上述的一种恒温槽温度快速校准方法，其特征在于：所述铂电阻测温计选用二等标准铂电阻测温计。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过在顶盖上设置转动平台以安装铂电阻测温计，从而代替人手工夹持测温计，使校准过程更加省时省力，同时使用机械机构安装铂电阻测温计能够避免人手工夹持时必然存在的抖动，使校准结构更加准确。
2、本发明通过设置高度固定机构能够在整个校准过程中时刻保持铂电阻测温计的稳定性，此外还能使铂电阻测温计的高度根据被检恒温槽工作区域的不同进行适应性调整，增大校准装置的适用范围，使用效果好。
3、本发明通过设置转动控制机构控制转动平台转动，从而带动高位铂电阻测温计和低位铂电阻测温计转动，使高位铂电阻测温计和低位铂电阻测温计无需人手动即可移动至下一测温点，且控制位置精确，能够保证上水平面测温点和下水平面测温点一一垂直对应，符合校准规范。
4、本发明通过设置中心铂电阻测温计、高位铂电阻测温计和低位铂电阻测温计能够实现一次性同时测量恒温槽工作区域上水平面一个测温点温度、下水平面一个测温点温度和工作区域几何中心温度，高位铂电阻测温计和低位铂电阻测温计工作时互不影响，使校准时的测温时间减少了一半，极大地提高了校准效率，使用效果好。
5、本发明方法步骤简单，数据采集过程清晰明了，数据采集结果准确，使用效果好。
综上所述，本发明通过设置转动控制机构控制转动平台转动，从而带动高位铂电阻测温计和低位铂电阻测温计转动，使高位铂电阻测温计和低位铂电阻测温计无需人手动即可移动至下一测温点，能够实现一次性同时测量恒温槽工作区域上水平面一个测温点温度、下水平面一个测温点温度和工作区域几何中心温度，极大地提高了校准效率，且控制过程精确，能够保证上水平面测温点和下水平面测温点一一垂直对应，符合校准规范，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明采用的温度校准装置中高位铂电阻测温计的中心线和低位铂电阻测温计的中心线分别与中心铂电阻测温计的中心线形成的平面之间的夹角为180°时的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为本发明采用的温度校准装置中高位铂电阻测温计的中心线和低位铂电阻测温计的中心线分别与中心铂电阻测温计的中心线形成的平面之间的夹角为90°时的俯视图。
图4为本发明的方法流程框图。
附图标记说明:
1-槽体； 2-顶盖； 3-恒温槽工作区域；
4-中心铂电阻测温计； 5-高位铂电阻测温计； 6-低位铂电阻测温计；
7-抱箍； 8-外扩限位檐； 9-从动齿盘；
10-转动限位盘； 11-主动齿轮； 12-电机；
13-安装座。
具体实施方式
如图1至4所示，本发明的一种恒温槽温度快速校准方法，包括以下步骤：步骤一、铂电阻测温计安装座的安装：
所述铂电阻测温计安装座包括盖设在槽体1顶部的顶盖2、穿设在顶盖2上且与顶盖2转动配合的转动平台、以及用于控制所述转动平台转动的转动控制机构，所述转动平台与顶盖2同轴布设；
步骤二、铂电阻测温计的安装：
所述铂电阻测温计的数量为多个，多个所述铂电阻测温计包括穿设在所述转动平台中心位置处且用于测量恒温槽工作区域3几何中心温度的中心铂电阻测温计4、以及设置在中心铂电阻测温计4旁侧且用于测量恒温槽工作区域3上水平面测温点温度的高位铂电阻测温计5和用于测量恒温槽工作区域3下水平面测温点温度的低位铂电阻测温计6，高位铂电阻测温计5与中心铂电阻测温计4之间的间距和低位铂电阻测温计6与中心铂电阻测温计4之间的间距相等，高位铂电阻测温计5的中心线和低位铂电阻测温计6的中心线分别与中心铂电阻测温计4的中心线形成的平面之间的夹角为90°或180°，所述转动平台上开设有供中心铂电阻测温计4穿设的第一通孔、供高位铂电阻测温计5穿设的第二通孔和供低位铂电阻测温计6穿设的第三通孔，多个所述铂电阻测温计的具体安装过程如下：
步骤201、确定所述转动平台上表面与恒温槽工作区域3的上水平面之间的间距L1、所述转动平台上表面与恒温槽工作区域3的下水平面之间的间距L2、以及所述转动平台上表面与恒温槽工作区域3几何中心点的间距L3；
其中，间距L1的具体测量方式为，首先测量槽体1顶部与工作区域上水平面之间的间距，其次，在铂电阻测温计安装座安装完成后，测量从动齿盘9上表面与槽体1顶部之间的间距，间距L1即为测量槽体1顶部与工作区域上水平面之间的间距和从动齿盘9上表面与槽体1顶部之间的间距的和；间距L2和间距L3的测量方法与间距L1的测量方法类似；
步骤202、将中心铂电阻测温计4穿过所述第一通孔插入至槽体1内，使中心铂电阻测温计4位于所述转动平台上表面以下的长度为L3，此时，在所述转动平台顶部安装高度固定机构固定中心铂电阻测温计4的位置高度；
将高位铂电阻测温计5穿过所述第二通孔插入至槽体1内，使高位铂电阻测温计5位于所述转动平台上表面以下的长度为L1，此时，在所述转动平台顶部安装高度固定机构固定高位铂电阻测温计5的位置高度；
将低位铂电阻测温计6穿过所述第三通孔插入至槽体1内，使低位铂电阻测温计6位于所述转动平台上表面以下的长度为L2，此时，在所述转动平台顶部安装高度固定机构固定低位铂电阻测温计6的位置高度；
步骤三、采集当前中心铂电阻测温计、高位铂电阻测温计和低位铂电阻测温计检测到温度数据；
步骤四、转动控制机构控制转动平台水平旋转90°，转动平台带动中心铂电阻测温计绕其中心线旋转，高位铂电阻测温计的底端移动至上水平面上的下一测温点，低位铂电阻测温计的底端移动至下水平面的下一测温点；
步骤五、再次采集当前中心铂电阻测温计、高位铂电阻测温计和低位铂电阻测温计检测到温度数据；
步骤六、循环两次步骤四至步骤五，完成恒温槽工作区域的上水平面的四个测温点、下水平面的四个测温点、以及恒温槽工作区域几何中心点的温度数据的采集；
步骤七、根据恒温槽技术性能测试规范及步骤三、步骤五和步骤六采集到的测温点的温度数据，得到恒温槽温度的稳定性和均匀性。
需要说明的是，需待恒温槽第一次达到设定温度后稳定至少10min，再开始执行步骤三。
需要说明的是，步骤四与步骤五之间须间隔5s～10s，保证铂电阻测温计稳定后再进行温度数据的采集。
需要说明的是，步骤三中，根据《JJF1030-2010恒温槽技术性能测试规范》，采集中心铂电阻测温计、高位铂电阻测温计和低位铂电阻测温计的温度数据的顺序为，采集中心铂电阻测温计4温度值、同时采集高位铂电阻测温计5和低位铂电阻测温计6温度值、同时采集高位铂电阻测温计5和低位铂电阻测温计6温度值、采集中心铂电阻测温计4温度值、采集中心铂电阻测温计4温度值、同时采集高位铂电阻测温计5和低位铂电阻测温计6温度值、采集中心铂电阻测温计4温度值、采集中心铂电阻测温计4温度值，每次温度采集间隔为3s～5s。
需要说明的是，步骤五的实际温度采集方式与步骤三中的相同。
需要说明的是，所述顶盖2为与槽体1相适配的顶盖，不是恒温槽自带的顶盖，当校准工作结束后，拆除顶盖2及其相关连接件，便能将恒温槽的原有结构恢复，不影响后续使用。
需要说明的是，所述转动控制机构在一个上水平面测温点和一个下水平面测温点测温完成后，控制转动平台旋转90°，使高位铂电阻测温计5和低位铂电阻测温计6均移动至下一个测温点进行测温，控制转动平台旋转三次即可测温完毕，使校准时的测温时间减少了一半，极大地提高了校准效率。
需要说明的是，在铂电阻测温计实际安装时，首先确定转动平台的厚度，其次确定恒温槽上水平面和下水平面与转动平台底部之间的距离，此时可知铂电阻测温计需要插入多长，由于铂电阻测温计的长度一定，所以测量铂电阻测温计外漏在转动平台上的长度即可确定铂电阻测温计的安装位置，铂电阻测温计安装灵活，适用范围广。
需要说明的是，通过在顶盖2上设置转动平台以安装铂电阻测温计，从而代替人手工夹持测温计，使校准过程更加省时省力，同时使用机械机构安装铂电阻测温计能够避免人手工夹持时必然存在的抖动，使校准结构更加准确；
通过设置高度固定机构能够在整个校准过程中时刻保持铂电阻测温计的稳定性，此外还能使铂电阻测温计的高度根据被检恒温槽工作区域的不同进行适应性调整，增大校准装置的适用范围，使用效果好；
通过设置转动控制机构控制转动平台转动，从而带动高位铂电阻测温计和低位铂电阻测温计转动，使高位铂电阻测温计和低位铂电阻测温计无需人手动即可移动至下一测温点，且控制位置精确，能够保证上水平面测温点和下水平面测温点一一垂直对应，符合校准规范；
通过设置中心铂电阻测温计4、高位铂电阻测温计5和低位铂电阻测温计6能够实现一次性同时测量恒温槽工作区域3上水平面一个测温点温度、下水平面一个测温点温度和工作区域几何中心温度，高位铂电阻测温计5和低位铂电阻测温计6工作时互不影响，使校准时的测温时间减少了一半，极大地提高了校准效率，使用效果好。
本实施例中，所述高度固定机构包括用于夹紧所述铂电阻测温计的抱箍7和设置在抱箍7底部的外扩限位檐8，外扩限位檐8卡设在所述转动平台顶部。
需要说明的是，所述抱箍7的作用在于连接铂电阻测温计和外扩限位檐8，同时保证铂电阻测温计的垂直度和稳定性，在确定好铂电阻测温计的安装高度后安装所述高度固定机构，固定铂电阻测温计，使铂电阻测温计的感应部能准确测量到需要测量的点位。
本实施例中，所述转动平台包括设置在顶盖2上表面的从动齿盘9和设置在从动齿盘9底部且贯穿顶盖的转动限位盘10，顶盖2、从动齿盘9和转动限位盘10均呈同轴布设，从动齿盘9的最大外径大于转动限位盘10的外径，顶盖2的内径与转动限位盘10的外径相匹配。
需要说明的是，所述转动限位盘10底部高于恒温槽内液位高度，避免影响恒温槽内液体循环，所述从动齿盘9的厚度为3cm～5cm，以保证铂电阻测温计的安装垂直度和安装稳定性。
本实施例中，所述转动控制机构包括与从动齿盘9相啮合的主动齿轮11、用于控制主动齿轮11转动的电机12、以及用于固定电机12的安装座13。
需要说明的是，由于从动齿盘9中心处设置有中心铂电阻测温计4，因此巧妙地将转动控制机构设置在从动齿盘9旁侧，避免影响铂电阻测温计的安装。
需要说明的是，所述电机12由计算机进行控制，当计算机将一个上水平面测温点、一个下水平面测温点及恒温槽工作区域3几何中心温度测量完毕后，控制电机12旋转90°，进行下一步测温点的测温，步骤三至步骤六中，计算机虚空之电机12旋转三次，供旋转270°，每次旋转均为顺时针旋转或均为逆时针旋转，数据采集快速、准确、方便。
本实施例中，所述安装座13为L型安装座，所述L型安装座的顶部与顶盖2固定连接。
需要说明的是，所述L型安装座的侧壁靠设在槽体1侧壁上，保证电机12运行时的稳定性；此外，将安装座13与顶盖2固定，使顶盖2与槽体1分离开来后能够将转动控制机构统一拆除，随后将恒温槽的原有顶盖结构恢复，不影响后续使用。
本实施例中，所述铂电阻测温计选用二等标准铂电阻测温计。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种恒温槽温度快速校准方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、铂电阻测温计安装座的安装：
所述铂电阻测温计安装座包括盖设在槽体（1）顶部的顶盖（2）、穿设在顶盖（2）上且与顶盖（2）转动配合的转动平台、以及用于控制所述转动平台转动的转动控制机构，所述转动平台与顶盖（2）同轴布设；
步骤二、铂电阻测温计的安装：
所述铂电阻测温计的数量为多个，多个所述铂电阻测温计包括穿设在所述转动平台中心位置处且用于测量恒温槽工作区域（3）几何中心温度的中心铂电阻测温计（4）、以及设置在中心铂电阻测温计（4）旁侧且用于测量恒温槽工作区域（3）上水平面测温点温度的高位铂电阻测温计（5）和用于测量恒温槽工作区域（3）下水平面测温点温度的低位铂电阻测温计（6），高位铂电阻测温计（5）与中心铂电阻测温计（4）之间的间距和低位铂电阻测温计（6）与中心铂电阻测温计（4）之间的间距相等，高位铂电阻测温计（5）的中心线和低位铂电阻测温计（6）的中心线分别与中心铂电阻测温计（4）的中心线形成的平面之间的夹角为90°或180°，所述转动平台上开设有供中心铂电阻测温计（4）穿设的第一通孔、供高位铂电阻测温计（5）穿设的第二通孔和供低位铂电阻测温计（6）穿设的第三通孔，多个所述铂电阻测温计的具体安装过程如下：
步骤201、确定所述转动平台上表面与恒温槽工作区域（3）的上水平面之间的间距L1、所述转动平台上表面与恒温槽工作区域（3）的下水平面之间的间距L2、以及所述转动平台上表面与恒温槽工作区域（3）几何中心点的间距L3；
步骤202、将中心铂电阻测温计（4）穿过所述第一通孔插入至槽体（1）内，使中心铂电阻测温计（4）位于所述转动平台上表面以下的长度为L3，此时，在所述转动平台顶部安装高度固定机构固定中心铂电阻测温计（4）的位置高度；
将高位铂电阻测温计（5）穿过所述第二通孔插入至槽体（1）内，使高位铂电阻测温计（5）位于所述转动平台上表面以下的长度为L1，此时，在所述转动平台顶部安装高度固定机构固定高位铂电阻测温计（5）的位置高度；
将低位铂电阻测温计（6）穿过所述第三通孔插入至槽体（1）内，使低位铂电阻测温计（6）位于所述转动平台上表面以下的长度为L2，此时，在所述转动平台顶部安装高度固定机构固定低位铂电阻测温计（6）的位置高度；
步骤三、采集当前中心铂电阻测温计、高位铂电阻测温计和低位铂电阻测温计检测到温度数据；
步骤四、转动控制机构控制转动平台水平旋转90°，转动平台带动中心铂电阻测温计绕其中心线旋转，高位铂电阻测温计的底端移动至上水平面上的下一测温点，低位铂电阻测温计的底端移动至下水平面的下一测温点；
步骤五、再次采集当前中心铂电阻测温计、高位铂电阻测温计和低位铂电阻测温计检测到温度数据；
步骤六、循环两次步骤四至步骤五，完成恒温槽工作区域的上水平面的四个测温点、下水平面的四个测温点、以及恒温槽工作区域几何中心点的温度数据的采集；
步骤七、根据恒温槽技术性能测试规范及步骤三、步骤五和步骤六采集到的测温点的温度数据，得到恒温槽温度的稳定性和均匀性；
所述转动控制机构在一个上水平面测温点和一个下水平面测温点测温完成后，控制转动平台旋转90°，使高位铂电阻测温计（5）和低位铂电阻测温计（6）均移动至下一个测温点进行测温，控制转动平台旋转三次即可测温完毕，使校准时的测温时间减少了一半，极大地提高了校准效率；
通过设置中心铂电阻测温计（4）、高位铂电阻测温计（5）和低位铂电阻测温计（6）能够实现一次性同时测量恒温槽工作区域（3）上水平面一个测温点温度、下水平面一个测温点温度和工作区域几何中心温度，高位铂电阻测温计（5）和低位铂电阻测温计（6）工作时互不影响，使校准时的测温时间减少了一半，极大地提高了校准效率，使用效果好；
所述高度固定机构包括夹紧在所述铂电阻测温计上的抱箍（7）和设置在抱箍（7）底部的外扩限位檐（8），外扩限位檐（8）卡设在所述转动平台顶部；
所述转动平台包括设置在顶盖（2）上表面的从动齿盘（9）和设置在从动齿盘（9）底部且贯穿顶盖的转动限位盘（10），顶盖（2）、从动齿盘（9）和转动限位盘（10）均呈同轴布设，从动齿盘（9）的最大外径大于转动限位盘（10）的外径，顶盖（2）的内径与转动限位盘（10）的外径相匹配；
所述转动控制机构包括与从动齿盘（9）相啮合的主动齿轮（11）、用于控制主动齿轮（11）转动的电机（12）、以及用于固定电机（12）的安装座（13）。
2.根据权利要求1所述的一种恒温槽温度快速校准方法，其特征在于：所述安装座（13）为L型安装座，所述L型安装座的顶部与顶盖（2）固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种恒温槽温度快速校准方法，其特征在于：所述铂电阻测温计选用二等标准铂电阻测温计。
4.根据权利要求1所述的一种恒温槽温度快速校准方法，其特征在于：步骤四执行完毕后须间隔5s～10s再执行步骤五。
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