CN203148593U - 空间飞行器用温度传感器标定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种空间飞行器用温度传感器标定装置，包括：真空低温箱、等温块、温度传感器、软塞、热控多层、电加热片、导热硅脂和白漆薄膜，等温块设置在真空低温箱内与真空低温箱连接，等温块表面均匀对称设置多个深孔，深孔内填充导热硅脂，温度传感器头部浸入导热硅脂内，软塞连接至深孔口部，热控多层连接至等温块侧面及顶部，电加热片连接至等温块侧面，设置在等温块和热控多层之间，白漆薄膜粘接至等温块底部，温度传感器导线从热控多层穿过引出连接万用表。本实用新型具有精确度高、量程范围大、适用性强、标定效率高的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及热计量设备标定技术，具体地，涉及一种空间飞行器用温度传感器标定装置。
背景技术
温度传感器标定是热工测量研究的基础，常用的方法有固定点法和比较法两种。固定点法是利用几种合适的纯物质在一定的气压下的沸点和熔点温度作为已知温度，测出温度传感器在这些温度下对应下的电动势，从而得到电动势-温度关系曲线。比较法即用被校准温度传感器与标准温度传感器测得同一温度下的数据，改变不同的温度进行逐点校准，就可得到被校温度传感器的一条校准曲线。在常用标定设备中，固定点法的缺点在于大气压力对物质的沸点和熔点存在一定影响造成误差，标定成本高。而比较法测量点的等温性对其标定精度有较大影响，且测温范围有限。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种空间飞行器用温度传感器标定装置，该温度传感器标定装置具有精确度高、量程范围大、适用性强的优点，可有效实现温度传感器的高精度标定。
根据本实用新型的一个方面，提供一种空间飞行器用温度传感器标定装置，包括：真空低温箱、等温块、温度传感器、软塞、热控多层、电加热片、导热硅脂和白漆薄膜，等温块设置在真空低温箱内与真空低温箱连接，等温块表面均匀对称设置多个深孔，深孔内填充导热硅脂，温度传感器头部浸入导热硅脂内，软塞连接至深孔口部，热控多层连接至等温块侧面及顶部，电加热片连接至等温块侧面，设置在等温块和热控多层之间，白漆薄膜粘接至等温块底部，温度传感器导线从热控多层穿过引出连接万用表。
优选地，还包括吊绳和螺钉，等温块表面设置有螺纹孔，吊绳一端连接真空低温箱，另一端通过螺钉锁紧至螺纹孔内。
优选地，深孔直径为8M，深度为等温块长度的3/5。
优选地，深孔的数量为5个，其中，一个设置在等温块的中心，另外四个均匀分布在中心处深孔的四周。
优选地，温度传感器包括1个标准温度传感器和4个待标定温度传感器，其中，标准温度传感器与中心处深孔连接，待标定温度传感器分别与其它四个深孔连接。
优选地，等温块为圆柱体。
优选地，上述的圆柱体等温块的直径为80mm，长度为150mm。
优选地，等温块为长方体。
本实用新型的标定原理为比较法，具体采用铜（或铝）材作为等温块，本实用新型的工作过程如下：
标定准备：根据温度传感器尺寸加工等温块，胶接电加热片和白漆薄膜；在深孔灌注导热硅脂，导线穿过软塞后与温度传感器尾部焊接，调整长度后将软塞塞紧；使用热控多层包覆等温块顶部和底部，导线穿过热控多层连接电源及万用表，吊点螺钉穿过热控多层拧紧；连接导线，将等温块悬挂在真空低温箱内，关闭真空低温箱门。
标定过程：抽真空后充液氮；热平衡后，分别测量待标定温度传感器与各标准温度传感器的电阻值；逐步增大电加热片加热功率，温度稳定后，分别测量各个电阻值；数据测量结束后，结合标准温度传感器数据对各待测温度传感器数据进行拟合分析即可。
与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
1、本实用新型的空间飞行器用温度传感器标定装置的热沉温度为-196℃，通过电加热片、热控多层及白漆薄膜等热控手段，可以对温度传感器在较大温度范围内进行连续标定，能够实现各类空间飞行器用温度传感器在真空低温环境（-196℃～100℃）下的动态、静态精确标定装置。
2、本实用新型通过采用等温块上测温深孔的均匀对称布置形式、导热硅脂的应用、等温块外部包覆热控多层及底部粘贴白漆薄膜等措施，减小了由标定设备引起的试验误差，可以对测温点的等温性进行更加精确、可靠地控制，大大提高了标定的精度。
3、本实用新型可一次对多个待测温度传感器进行标定，操作简单，标定效率高。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本实用新型空间飞行器用温度传感器标定装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例一的等温块的结构俯视图；
图3为本实用新型实施例二的等温块的结构俯视图；
图中：1为真空低温箱，2为吊绳，3为螺钉，4为软塞，5为热控多层，6为电加热片，7为等温块，8为温度传感器，9为导热硅脂，10为白漆薄膜。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
实施例一
请参阅图1至图2，一种空间飞行器用温度传感器标定装置，包括：真空低温箱1、吊绳2、螺钉、等温块7、温度传感器8、软塞4、热控多层5、电加热片6、导热硅脂9和白漆薄膜10。
本实施例中，等温块7采用铜材制作，具体材质为紫铜。等温块7设置在真空低温箱1内通过绝缘吊绳2悬挂在真空低温箱内，真空低温箱箱壁为液氮回路，提供冷黑热沉。等温块7表面均匀对称设置5个深孔和两个螺纹孔，其中，5个深孔中的一个设置在等温块的中心，另外四个均匀分布在中心处深孔的四周，各深孔内填充导热硅脂9。温度传感器8包括1个标准温度传感器和4个待标定温度传感器，其中，标准温度传感器与中心处深孔连接，待标定温度传感器分别与其它四个深孔连接。具体地，温度传感器8的头部浸入导热硅脂9内，软塞4连接至深孔口部密封深孔，吊绳2一端连接真空低温箱1，另一端通过螺钉3锁紧至螺纹孔内。热控多层5连接至等温块7的侧面及顶部，电加热片6采用硅橡胶粘接至等温块7侧面，设置在等温块7和热控多层5之间，白漆薄膜10采用聚酰亚胺白漆薄膜，其粘接至等温块7底部。导线穿过软塞4与温度传感器8尾部焊接后，穿过热控多层5引出低温真空室与电源及万用表连接；吊点连接螺钉3及温度传感器导线从热控多层5穿过引出。
具体地，如图2所示，本实施例中，等温块7为圆柱体，其直径为80mm，长度为150mm，深孔直径为8M，深度为等温块长度的3/5，螺纹孔为M4。
本实用新型空间飞行器用温度传感器标定装置采用的标定原理为比较法，本实用新型的具体工作过程如下：
标定准备：根据温度传感器尺寸加工等温块，胶接电加热片和白漆薄膜；在深孔灌注导热硅脂，导线穿过软塞后与温度传感器尾部焊接，调整长度后将软塞塞紧；使用热控多层包覆等温块顶部和底部，导线穿过热控多层连接电源及万用表，吊点螺钉穿过热控多层拧紧；连接导线，将等温块悬挂在真空低温箱内，关闭真空低温箱门。
标定过程：抽真空后充液氮；热平衡后，分别测量各待标定温度传感器与标准温度传感器的电阻值；通过调节电加热片的电流值逐步调整电加热片加热功率，温度稳定后，使用万用表分别测量各个电阻值；数据测量结束后，结合标准温度传感器数据对各待测温度传感器数据进行拟合分析，得出待标定温度传感器曲线及函数。
实施例二
图3所示的第二实施例为图2所示第一实施例的变化例，其与第一实施例的区别在于，在第二实施例中，等温块7的结构设计不同，等温块7为长方体，其截面为正方形（如图3），除此之外，本实施例的其他结构及工作原理均与实施例以相同，在此不予赘述。
综合以上所有，需要说明的是，等温块除采用上述的圆柱体和长方体结构外，还可以采用其他形状，另外，等温块上的测温点深孔和吊点螺纹孔的数量、位置、大小及深度也并非仅局限与上述描述，具体的测温点深孔和吊点螺纹孔的数量、位置、大小及深度可以调整，只要满足均匀对称布置即可。
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。
Claims (8)
1.一种空间飞行器用温度传感器标定装置，其特征在于，包括：真空低温箱、等温块、温度传感器、软塞、热控多层、电加热片、导热硅脂和白漆薄膜，所述等温块设置在所述真空低温箱内与所述真空低温箱连接，所述等温块表面均匀对称设置多个深孔，所述深孔内填充所述导热硅脂，所述温度传感器头部浸入所述导热硅脂内，所述软塞连接至所述深孔口部，所述热控多层连接至所述等温块侧面及顶部，所述电加热片连接至所述等温块侧面，设置在所述等温块和热控多层之间，所述白漆薄膜粘接至所述等温块底部，所述温度传感器导线从所述热控多层穿过引出连接万用表。
2.根据权利要求1所述的空间飞行器用温度传感器标定装置，其特征在于，还包括吊绳和螺钉，所述等温块表面设置有螺纹孔，所述吊绳一端连接所述真空低温箱，另一端通过所述螺钉锁紧至所述螺纹孔内。
3.根据权利要求1所述的空间飞行器用温度传感器标定装置，其特征在于，所述深孔直径为8M，深度为等温块长度的3/5。
4.根据权利要求1所述的空间飞行器用温度传感器标定装置，其特征在于，所述深孔的数量为5个，其中，一个设置在所述等温块的中心，另外四个均匀分布在所述中心处深孔的四周。
5.根据权利要求4所述的空间飞行器用温度传感器标定装置，其特征在于，所述温度传感器包括1个标准温度传感器和4个待标定温度传感器，其中，所述标准温度传感器与所述中心处深孔连接，所述待标定温度传感器分别与其它四个深孔连接。
6.根据权利要求1所述的空间飞行器用温度传感器标定装置，其特征在于，所述等温块为圆柱体。
7.根据权利要求6所述的空间飞行器用温度传感器标定装置，其特征在于，所述等温块的直径为80mm，长度为150mm。
8.根据权利要求1所述的空间飞行器用温度传感器标定装置，其特征在于，所述等温块为长方体。
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| CN105865658A (zh) * | 2015-01-23 | 2016-08-17 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种微型铠装热电偶的地面标定方法 |
| CN108680284A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-10-19 | 富通集团（天津）超导技术应用有限公司 | 低温环境中光纤光栅温度传感器温度标定装置和标定方法 |
| CN109269682A (zh) * | 2018-09-27 | 2019-01-25 | 北京遥测技术研究所 | 一种热流传感器的标定装置和标定方法 |
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