CN203980710U - 温度发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温度发生装置，包括一箱体，所述箱体内设置有依次相互连接的一散热装置、一半导体制冷装置及一温度槽；所述散热装置包括相互连接的一散热器及一散热风扇，所述半导体制冷装置包括若干底面积各不相同的半导体制冷片，所述半导体制冷片按照底面积由大到小的顺序依次相互贴合，所述温度槽中设有导热铝棒；所述半导体制冷装置中底面积最大的半导体制冷片无缝贴合于所述散热器的外表面、底面积最小的半导体制冷片无缝贴合于所述导热铝棒的端部；在所述半导体制冷装置及所述温度槽的外部均包覆有隔热装置。本实用新型采用半导体制冷技术，保证了更高效、更精确的温度控制，体积更小、功耗更少，便于野外温度控制和检测。

Description

温度发生装置

技术领域

本实用新型涉及一种温度发生装置，特别是涉及一种用于自动气象站检测仪的温度发生装置。

背景技术

在现有技术中，自动气象站检测仪作为一个标准校验的器具对我国各地目前在用的区域气象自动站的现场进行检测及标校，自动气象站检测仪可以对目前我国气象站自动站的温度、雨量、风速、风向等气象参数进行标校，其中温度的标校需要在现场模拟各种高低温的环境，以判断温度传感器在各个不同的温度环境下的精度指标。

而温度发生装置可以在环境温度作为基础的情况下，通过加热或制冷的方法实现一定范围的温度变化，而温度检测则可以实现对多个点的测量。在上述过程中，系统通过温度控制线路对温度发生装置内的干孔温度槽在一定的温度范围内进行温度设置，使其根据设置的目标温度值进行加热或制冷的操作，其中干孔温度槽内可以同时插入温度标准传感器和被测温度传感器。

现有技术中的温度槽是利用压缩机的制冷原理和电热管的通电加热实现温度槽内的温度变化，其制冷和加热均依赖于大功率的交流电来完成，导致现有技术中控制温度变化的设备体积太大、功耗大且无法携带于野外进行温度控制和检测。因此，如何保证温度发生装置的体积更小、功率更小并且对温度进行更有效地控制是本领域技术人员亟待考虑的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中温度槽利用压缩机的制冷原理和电热管的通电加热实现温度变化，导致控制温度变化的设备体积太大、功耗大且无法携带于野外进行温度控制和检测的缺陷，提供一种用于自动气象站检测仪的温度发生装置。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本实用新型提供了一种温度发生装置，其特点在于，包括一箱体，所述箱体内设置有依次相互连接的一散热装置、一半导体制冷装置及一温度槽；

所述散热装置包括相互连接的一散热器及一散热风扇，所述半导体制冷装置包括若干底面积各不相同的半导体制冷片，所述半导体制冷片按照底面积由大到小的顺序依次相互贴合，所述温度槽中设有导热铝棒；

所述半导体制冷装置中底面积最大的半导体制冷片无缝贴合于所述散热器的外表面、底面积最小的半导体制冷片无缝贴合于所述导热铝棒的端部；在所述半导体制冷装置及所述温度槽的外部均包覆有隔热装置。

所述箱体为铝板制成的长方体，尺寸优选地为116mm*106mm*259mm(长*宽*高)。

所述散热风扇优选为12V直流电压供电，用于散热。所述半导体制冷装置中的半导体制冷片优选为一体成型以实现相互贴合。

所述底面积最大的半导体制冷片优选通过导热硅脂贴合于所述散热器的外表面，底面积最小的半导体制冷片同样通过导热硅脂贴合于所述导热铝棒的端部，利用导热硅脂就能够实现较强的粘贴作用的同时也保证了良好的导热性能，所述隔热装置则实现了隔绝空气并且保温的功能，本领域技术人员采用现有技术就能够实现对隔热装置的相应设置。

较佳地，所述导热铝棒的外表面开设有若干用于放置标准温度传感器和被测温度传感器的凹槽。

较佳地，所述半导体制冷片的数量为4片、形状均为长方体且底面为正方形，厚度均相同且取值范围为2.5-3.5mm，底面边长的取值范围按照由大到小的顺序依次为48-52mm、36-40mm、24-28mm、18-22mm。

所述半导体制冷片采用底面积由大到小的顺序依次相互贴合，并保证底面积最大的半导体制冷片与散热器的表面相贴合，而底面积越大散热越快，所以本实用新型中所述半导体制冷片的设置方式能够保证最大程度、最快速度的散热，从而使得对温度的控制效果达到最好、最高效。

较佳地，包覆所述半导体制冷装置及所述温度槽的隔热装置分别为保温片及隔热胶带，所述保温片为聚乙烯材料且沿轴向设有方形孔的长方体，所述隔热胶带为聚乙烯材料。

所述保温片的尺寸优选地为110mm*100mm*15mm(长*宽*高)，所述方形孔的尺寸优选地为50mm*50mm。

较佳地，在所述温度槽与所述箱体内壁之间还填充有隔热保温垫，所述隔热保温垫为胞外聚合物材料且沿轴向设有孔的长方体。

所述隔热保温垫的尺寸优选为100mm*60mm*99mm或100mm*50mm*99mm，其中的孔的直径优选为39mm。

较佳地，在所述箱体靠近所述导热铝棒的一侧的外壁还设有一圆柱形隔热套，所述圆柱形隔热套的截面积大于或等于所述导热铝棒的截面积，所述圆柱形隔热套为聚乙烯材料且沿轴向设有孔。

所述圆柱形隔热套中设置的孔的直径优选为4mm。

较佳地，所述导热铝棒的两端通过挡板夹持并固定，所述挡板为环氧树脂板。环氧树脂板能够避免温度槽及导热铝棒与空气接触，能很好地实现绝热的功能。

较佳地，在所述导热铝棒内部沿轴向设有若干用于放置标准温度传感器和被测温度传感器的孔。

孔的长度的取值范围优选为70-80mm，直径的取值范围优选为3-6.5mm。

较佳地，所述散热器包括多片并列设置的铜制散热片。

较佳地，所述导热铝棒的直径的取值范围为25-40mm，长度的取值范围为100-120mm。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型的温度发生装置采用半导体制冷技术，可采用锂电池进行直流低压供电，通过加热、制冷有效地确保了温度槽内的温度变化，并且保证了更高效、更精确的温度控制，同时温度发生装置的体积更小、功耗更少，更便于携带于野外进行温度控制和检测。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施例的温度发生装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。

本实用新型的温度发生装置用于自动气象站检测仪，如图1所示，所述温度发生装置包括一箱体1，在所述箱体1内部依次设置有相互连接的一散热装置、一半导体制冷装置及一温度槽。其中所述箱体1为铝板制成的长方体，尺寸优选地为116mm*106mm*259mm(长*宽*高)。

所述散热装置主要包括一相互连接的一散热风扇2及一散热器3，所述散热风扇2采用12V直流电压供电，能够有效进行散热，所述散热器3为铜制散热器，所述散热器3包括多片并列设置的铜制散热片，以增加散热面积并加快散热速度。

所述半导体制冷装置包括4片底面积各不相同的半导体制冷片4，所述半导体制冷片4的形状均为长方体形且底面为正方形，厚度取值相同，均为3mm，底面边长取值按照由大到小的顺序依次为50mm、38mm、25mm、20mm，所述半导体制冷片4按照底面积由大到小的顺序依次相互贴合并成型为一体。所述温度槽中则设有一圆柱体形的导热铝棒5，所述导热铝棒5的纯度很高且热传导系数也很高，导热性能非常好，所述导热铝棒5的直径的取值范围为25-40mm，长度的取值范围为100-120mm。

在本实施例中，底面边长为50mm(即底面积最大的)的半导体制冷片通过导热硅脂与所述散热器3的外表面无缝贴合、底面边长为20mm(即底面积最小的)的半导体制冷片同样通过导热硅脂与所述导热铝棒5的端部底面无缝贴合，利用导热硅脂就能够实现较强的粘贴作用的同时也保证了良好的导热性能。

所述半导体制冷片4的四周被保温片11包裹，从而保证将所述半导体制冷片4与空气隔绝，很好地实现了绝热的功能。所述保温片11为聚乙烯材料且沿轴向设有方形孔的长方体，所述保温片的尺寸优选地为110mm*100mm*15mm(长*宽*高)，所述方形孔的尺寸优选地为50mm*50mm。所述导热铝棒5的外层则包覆有一层聚乙烯材料的隔热胶带12，同样起到隔绝空气、实现绝热的功能。在所述温度槽与所述箱体1的内壁之间的空间里还填充满隔热保温垫13，从而使得整个箱体1内温度槽这一部分的空间完全与外界隔热，实现了很好的保温功能。所述隔热保温垫13为胞外聚合物材料且沿轴向设有孔的长方体，其尺寸优选为100mm*60mm*99mm或100mm*50mm*99mm，其中的孔的直径优选为39mm。同时，为了使得绝热效果更好，在所述箱体1靠近所述导热铝棒5的一侧的外壁还设有一圆柱形的隔热套14，而且所述圆柱形隔热套的截面积大于或等于所述导热铝棒5的截面积，从而使得整个导热铝棒5的底面都能够被遮盖住，更好地实现了对整个导热铝棒5的绝热和保温的功能。所述圆柱形隔热套14为聚乙烯材料且沿轴向设有孔，所述孔的直径优选为4mm。

在所述导热铝棒5的两个端部还分别设有一个3-5cm的台阶，在所述台阶处分别采用挡板6夹持并固定，挡板6具体为环氧树脂板，而环氧树脂板能够避免温度槽及导热铝棒与空气接触，能很好地实现绝热的功能。

为了实时地、精确地控制并检测温度槽内导热铝棒5的温度，在所述导热铝棒5的外表面开设有用于放置标准温度传感器和被测温度传感器的凹槽7，在所述导热铝棒5的内部沿轴向也设置有若干用于放置标准温度传感器和被测温度传感器的孔8。

在本实施例中，在所述散热器3与所述箱体1的内壁之间还设有密封挡圈9，而在所述散热风扇2与所述箱体1的内壁之间还设有通风网片10，通过通风的方式使得散热的效果更好。

在所述圆柱形隔热套14的上下两端还贴设有保温圆筒15，所述保温圆筒15的材料为ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)塑料，以使得保温、绝热效果更好，所述散热器3还通过一支柱16与所述导热铝棒5相连接，所述支柱16为铜柱。

本实用新型的温度发生装置的具体工作原理为：温度发生装置中导热铝棒的凹槽内的温度传感器测量的是温度槽内的本来温度，将测得的数值导入到PID(基于反馈的自动控制技术)温控仪，温控仪本身可设置目标值，当目标值低于温度传感器的测量值时，温控仪设置为制冷状态，通过电流切换改变半导体制冷结构内的电流方向，此时半导体制冷结构与温度槽接触面处于制冷状态，对温度槽进行降温，半导体制冷结构与散热器的接触面处于散热状态，通过不断的散热提高制冷的速度和效率。在实际情况下，通过使得半导体制冷结构在正向电流的情况下工作，就会对温度槽不断降温，而插入温度槽中导热铝棒的小孔内的温度传感器则实时检测温度槽的实际温度，并反馈给PID温控仪，温控仪根据实际温度和设定的目标温度值不断修正半导体制冷结构的工作状态，直至温度槽的温度达到设定值，使之处于平衡状态。反之，将半导体制冷结构施予反向电流，就可以使得温度槽达到升温的目的，其原理基本相同，在此就不在赘述。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种温度发生装置，其特征在于，包括一箱体，所述箱体内设置有依次相互连接的一散热装置、一半导体制冷装置及一温度槽；

所述散热装置包括相互连接的一散热器及一散热风扇，所述半导体制冷装置包括若干底面积各不相同的半导体制冷片，所述半导体制冷片按照底面积由大到小的顺序依次相互贴合，所述温度槽中设有导热铝棒；

所述半导体制冷装置中底面积最大的半导体制冷片无缝贴合于所述散热器的外表面、底面积最小的半导体制冷片无缝贴合于所述导热铝棒的端部；在所述半导体制冷装置及所述温度槽的外部均包覆有隔热装置。

2.如权利要求1所述的温度发生装置，其特征在于，所述导热铝棒的外表面开设有若干用于放置标准温度传感器和被测温度传感器的凹槽。

3.如权利要求1所述的温度发生装置，其特征在于，所述半导体制冷片的数量为4片、形状均为长方体且底面为正方形，厚度均相同且取值范围为2.5-3.5mm，底面边长的取值范围按照由大到小的顺序依次为48-52mm、36-40mm、24-28mm、18-22mm。

4.如权利要求1所述的温度发生装置，其特征在于，包覆所述半导体制冷装置及所述温度槽的隔热装置分别为保温片及隔热胶带，所述保温片为聚乙烯材料且沿轴向设有方形孔的长方体，所述隔热胶带为聚乙烯材料。

5.如权利要求4所述的温度发生装置，其特征在于，在所述温度槽与所述箱体内壁之间还填充有隔热保温垫，所述隔热保温垫为胞外聚合物材料且沿轴向设有孔的长方体。

6.如权利要求5所述的温度发生装置，其特征在于，在所述箱体靠近所述导热铝棒的一侧的外壁还设有一圆柱形隔热套，所述圆柱形隔热套的截面积大于或等于所述导热铝棒的截面积，所述圆柱形隔热套为聚乙烯材料且沿轴向设有孔。

7.如权利要求1所述的温度发生装置，其特征在于，所述导热铝棒的两端通过挡板夹持并固定，所述挡板为环氧树脂板。

8.如权利要求1-7中任意一项所述的温度发生装置，其特征在于，在所述导热铝棒内部沿轴向设有若干用于放置标准温度传感器和被测温度传感器的孔。

9.如权利要求1所述的温度发生装置，其特征在于，所述散热器包括多片并列设置的铜制散热片。

10.如权利要求1所述的温度发生装置，其特征在于，所述导热铝棒的直径的取值范围为25-40mm，长度的取值范围为100-120mm。