CN207964129U - 一种温度校准的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及一种温度校准的装置，包括：样品台，样品台处于真空红外加热条件下；石英托管，连接并支撑样品台，处于真空红外加热条件下；K型热电偶，穿过所述石英托管，其测温端置于所述样品台之内；块状介质，位于样品台之内，块状介质加工有孔；S型热电偶，穿过石英托管，其测温端插入所述块状介质的孔之内，根据所述S型热电偶测得的温度，对所述K型热电偶所测量到的温度进行校准；其中，所述块状介质的红外辐射吸收率不低于0.90，导热系数不低于60～70W/(m·K)。本实用新型实施例提供的温度校准的装置能够针对真空红外加热的特殊环境，对K偶进行温度校准。

Description

一种温度校准的装置

技术领域

本实用新型涉及热电偶检定校准领域，尤其涉及一种温度校准的装置。

背景技术

光功率热分析仪主要用途为测量薄膜材料的相变温度和热膨胀系数等参数。加热方式为真空红外加热。

控温热电偶为非铠装镍铬-镍硅热电偶，即K型热电偶。针对K型热电偶的温度校准方法，一般采用JJG 351-1996《工作用廉金属热电偶检定规程》，基本检定方法包括：300℃以下温度点的检定，在油恒温槽中，与2等标准水银温度计进行比较。检定时油槽温度变化不超过±0.1℃；300℃以上温度点的检定，在管式炉中与标准铂铑10-铂热电偶(S型)进行比较。温度检定时，直接测量标准和被检热电偶的热电动势。

基于此，本实用新型的发明人发现，JJG 351-1996《工作用廉金属热电偶检定规程》中对K型热电偶的温度校准为非真空条件，其要求在空气条件下将被检热电偶丝抽出于管式炉中进行检定校准，无法在真空和红外加热条件下对光功率热分析仪的K偶进行校准。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是，如何提供一种温度校准的装置，能够针对真空红外加热的特殊环境，对K偶进行温度校准。

为解决以上技术问题，本实用新型实施例提供一种温度校准的装置，包括：样品台1，所述样品台1处于真空红外加热条件下；石英托管5，连接并支撑样品台1，处于真空红外加热条件下；K型热电偶2，所述K型热电偶2穿过所述石英托管5，其测温端置于所述样品台1之内；块状介质3，位于所述样品台1之内，所述块状介质3加工有孔；以及S型热电偶4，所述S型热电偶4穿过石英托管5，其测温端插入所述块状介质3的孔之内，根据所述S型热电偶4测得的温度，对所述K型热电偶2所测量的温度进行校准；其中，所述块状介质3的红外辐射吸收率不低于0.90，导热系数不低于60～70W/(m·K)。

在一种可能的实现方式中，所述块状介质3的材质包括高纯度石墨。

在一种可能的实现方式中，所述块状介质3还加工有另一孔，所述K型热电偶2的测温端插入所述另一孔之内。

在一种可能的实现方式中，所述孔和所述另一孔位于所述块状介质3的任意位置。

在一种可能的实现方式中，所述S型热电偶4与数字万用表连接。

在一种可能的实现方式中，所述K型热电偶2与控温系统连接。

在一种可能的实现方式中，所述块状介质3的材质包括镍铬合金、碳化硅陶瓷、氮化铝陶瓷中的一种或多种。

本实用新型实施例提供的一种温度校准的装置，包括：样品台1处于真空红外加热条件下；石英托管5连接并支撑样品台1，处于真空红外加热条件下；K型热电偶2穿过所述石英托管5，其测温端置于所述样品台1之内；块状介质3位于所述样品台1之内，所述块状介质3加工有孔；以及S型热电偶4，所述S型热电偶4穿过石英托管5，其测温端插入所述块状介质3的孔之内，根据所述S型热电偶4测得的温度，对所述K型热电偶2所测量到的温度进行校准；其中，所述块状介质3的红外辐射吸收率不低于0.90，导热系数不低于60～70W/(m·K)。由此，通过块状介质3具有较高的红外辐射吸收率和良好的导热性能，在红外辐射过程中，块状介质3吸收红外热量，块状介质3的温度即为样品台内的实际温度，S型热电偶4插入块状介质3的孔中，与块状介质3接触，热量传导至S型热电偶4的测量端，使得S型热电偶4能够准确测量样品台内的温度，并且无论所述孔设置于块状介质3的何种位置，S型热电偶4均能够准确测量样品台内的温度，做到多点同温，并对K型热电偶进行温度校准。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本实用新型的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1示出本实用新型实施例提供的一种温度校准的装置的结构示意图。

图2示出本实用新型另一实施例提供的一种温度校准的装置的结构示意图。

图3示出本实用新型另一实施例提供的一种温度校准的装置的结构示意图。

图4示出本实用新型另一实施例提供的一种温度校准的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本实用新型，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本实用新型同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件未作详细描述，以便于凸显本实用新型的主旨。

图1示出本实用新型实施例提供的一种温度校准的装置的结构示意图。如图1所示，该温度校准的装置包括：样品台1、K型热电偶2、样品架3、S型热电偶4和石英托管5。

样品台1(石英制)由中空石英托管5支撑连接置于圆柱形加热腔体(图中未示出)中心，样品台1处于真空红外加热条件下。样品架3置于样品台1之内。K型热电偶2穿过石英托管5，其测温端置于样品台1之内，例如可以位于样品台1中心附近，用于测量样品台1内的温度。S型热电偶4穿过石英托管5，其测温端置于样品台1之内，与K型热电偶2的测温端位置靠近，根据S型热电偶4测得的温度，对K型热电偶2所测量到的样品台1内的温度进行校准。在一种可能的实现方式中，S型热电偶4可以选用非铠装标准S型热电偶，套有氧化铝陶瓷套，起高温保护作用。

在真空红外加热的特殊环境下，腔体内热传递方式仅为热辐射，而S型和K型热电偶的红外辐射吸收率不同。如果同时加热两种热电偶，S型热电偶4的测温误差大。

有鉴于此，本实用新型实施例提供另一种可能的实施方式。图2示出本实用新型另一实施例提供的一种温度校准的装置的结构示意图。如图2所示，该温度校准的装置包括：样品台1、K型热电偶2、块状介质3、S型热电偶4和石英托管5。

其中，样品台1处于真空红外加热条件下。石英托管5，连接并支撑样品台1，处于真空红外加热条件下。K型热电偶2穿过石英托管5，其测温端置于所述样品台1之内；块状介质3位于样品台1之内，块状介质3加工有孔。S型热电偶4穿过石英托管5，其测温端插入块状介质3的孔之内，根据S型热电偶4测得的温度，对K型热电偶2测量到的温度进行校准。其中，所述块状介质3的红外辐射吸收率不低于0.90，导热系数不低于60～70W/(m·K)，其中，单位W/(m·K)(中文：瓦/米·度)表示在稳定传热条件下，1米(m)厚的材料，两侧表面的温差为1度(K，℃)，在1秒钟内(1s)，通过1平方米面积传递的热量。块状介质3加工有孔。S型热电偶4穿过石英托管5，其测温端插入孔之内，该孔可以为嵌入孔，也可以为贯通孔，根据S型热电偶4测得的温度，对K型热电偶2所测量到的样品台1内的温度进行校准。

由于真空红外加热的特殊环境，相互不接触的物体之间热量传递的方式仅为热辐射。块状介质3具有较高的红外辐射吸收率和良好的导热性能，在红外辐射过程中，块状介质3吸收红外热量，块状介质3的温度即为样品台内的实际温度，S型热电偶4插入块状介质3的孔中，与块状介质3接触，热量传导至S型热电偶4的测量端，使得S型热电偶4能够准确测量样品台内的温度，克服了热电偶的测温误差，并且无论所述孔设置于块状介质3的何种位置，S型热电偶4均能够准确测量样品台内的温度，做到多点同温，并对K型热电偶进行准确的温度校准。

由此可见，本实用新型实施例提供的一种温度校准的装置能够有效克服真空红外加热条件下热电偶测温误差大的问题，确保S型热电偶4测量样品台内温度的准确性，并且无论所述孔设置于块状介质3的何种位置，S型热电偶4均能够准确测量样品台内的温度，做到多点同温，确保温度校准的准确性。

此外，石墨耐高温，热膨胀系数小，化学性质稳定，真空高温条件下无挥发物，不会与热电偶发生化学反应而污染热电偶，由此，本实用新型实施例提供的一种温度校准的装置能够有效避免因热电偶受到污染而导致的温度测量不准确，进一步确保S型热电偶4能够准确测量到样品台1内的温度，确保温度校准的准确性。

在另一种可能的实现方式中，块状介质3的材质还可以为镍铬合金、碳化硅陶瓷、氮化铝陶瓷中的一种或多种。该些材质具有较高的红外辐射吸收率和良好的导热性能，在红外辐射过程中，块状介质3吸收红外热量，块状介质3的温度即为样品台内的实际温度，S型热电偶4插入块状介质3的孔中，与块状介质3接触，热量传导至S型热电偶4的测量端，使得S型热电偶4能够准确测量样品台内的温度，并且无论所述孔设置于块状介质3的何种位置，S型热电偶4均能够准确测量样品台内的温度，做到多点同温，确保温度校准的准确性。

图3示出本实用新型另一实施例提供的一种温度校准的装置的结构示意图。如图3所示，该温度校准的装置包括：样品台1、K型热电偶2、块状介质3、S型热电偶4、石英托管5。

其中，与图2采用相同附图标记的部件都采用与图2相同的文字描述，在此不再赘述。

在一种可能的实现方式中，块状介质3还加工有另一孔，K型热电偶2的测温端插入该另一孔之内。

在一种可能的实现方式中，所述孔和所述另一孔位于块状介质3的任意位置。

在一种可能的实现方式中，块状介质3的材质可以为高纯度石墨。石墨具有较高的红外辐射吸收率，吸收率不低于0.9。石墨具有良好的导热性能，导热系数等于129W/(m·K)。在红外辐射过程中，高纯石墨块体吸收红外热量，石墨的温度即为样品台内的实际温度，K型热电偶4插入块状介质3的孔中，与石墨接触，热量传导至K型热电偶4的测量端，使得K型热电偶4能够准确测量样品台内的温度。由此，S型热电偶4也能够准确的对K型热电偶2所测量到的样品台内的温度进行校准。

由此可见，本实用新型实施例提供的一种温度校准的装置能够有效克服真空红外加热条件下K型热电偶测温误差大的问题，确保K型热电偶4测量样品台内温度的准确性，并由此确保S型热电偶4能够实现准确的温度校准。

此外，石墨耐高温，热膨胀系数小，导热性能好，化学性质稳定，真空高温条件下无挥发物，不会与热电偶发生化学反应而污染热电偶，由此，本实用新型实施例提供的一种温度校准的装置能够有效避免因热电偶受到污染而导致的温度测量不准确，进一步确保温度校准的准确性。

图4示出本实用新型另一实施例提供的一种温度校准的装置的结构示意图。如图4所示，该温度校准的装置包括：样品台1、K型热电偶2、块状介质3、S型热电偶4、石英托管5、数字万用表6和控温系统7。

其中，与图2采用相同附图标记的部件都采用与图2相同的文字描述，在此不再赘述。

在一种可能的实现方式中，K型热电偶2的另一端与控温系统7连接。在一种可能的实现方式中，S型热电偶4的另一端与数字万用表6连接，该数字万用表6能够直接测量S型热电偶4的电动势，并由此得到校准温度。由此可见，本实用新型实施例提供的温度校准的装置操作简便，易于实施。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种温度校准的装置，其特征在于，包括：

样品台(1)，所述样品台(1)处于真空红外加热条件下；

石英托管(5)，连接并支撑样品台(1)，处于真空红外加热条件下；

K型热电偶(2)，所述K型热电偶(2)穿过所述石英托管(5)，其测温端置于所述样品台(1)之内；

块状介质(3)，位于所述样品台(1)之内，所述块状介质(3)加工有孔；以及

S型热电偶(4)，所述S型热电偶(4)穿过石英托管(5)，其测温端插入所述块状介质(3)的孔之内，根据所述S型热电偶(4)测得的温度，对所述K型热电偶(2)所测量的温度进行校准；

其中，所述块状介质(3)的红外辐射吸收率不低于0.90，导热系数不低于60～70W/(m·K)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述块状介质(3)的材质包括高纯度石墨。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述块状介质(3)还加工有另一孔，所述K型热电偶(2)的测温端插入所述另一孔之内。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述孔和所述另一孔位于所述块状介质(3)的任意位置。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述S型热电偶(4)与数字万用表连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述K型热电偶(2)与控温系统连接。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述块状介质(3)的材质包括镍铬合金、碳化硅陶瓷、氮化铝陶瓷中的一种或多种。