一种能够将液体恒温转换为空气恒温的温度试验装置制造方法及图纸

一种能够将液体恒温转换为空气恒温的温度试验装置，它包括液体恒温槽、液体恒温槽搅拌器和金属热交换管，所述金属热交换管的一端与金属测试腔的底部连通，液体恒温槽的顶部连接有液体恒温槽上盖；一内置有风机的金属盒通过下固定螺栓和上固定螺栓固定连接在液体恒温槽上盖的侧部，风机的出风口通过第一热交换连接管与金属热交换管的另一端连通，风机的入风口通过第二热交换连接管与位于金属测试腔上部的金属外罩连通。本实用新型专利技术工作温度范围能够达到-100℃～300℃，并提高了空气温度的稳定性和均匀性。它同时解决了同样使用液体恒温槽中的液体对空气加热和恒温，但使用压缩空气流动并排空的方法所带来的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种能够将液体恒温转换为空气恒温的温度试验装置
本技术涉及一种温度计(温度传感器)检定或校准用恒温设备，尤其涉及一种能够将液体恒温转换为空气恒温的温度试验装置。
技术介绍
目前接触式温度测量仪器的检定或校准过程中，通常是将被检的温度计(温度传感器)和标准温度计一起放置在一个温度稳定和均匀的恒温源中，被检温度计和标准温度计同时测量恒温源的温度，比较被检温度计和标准温度计的测量结果，就得到了被检温度计的测量误差。这样，恒温源的稳定性和均匀性，就会对检定或校准的结果产生影响，因而恒温源的稳定性和均匀性越好，对检定或校准结果的影响就会越小。用于检定或校准的恒温源，其技术指标的特征就是恒温源温度场的稳定性、均匀性和能达到的温度范围。 由于测量对象的多样性，有相当大一部分的测量仪器，只能测量空气的温度，不能测量液体的温度。也有因为温度传感器与其它传感器结合起来，导致其只能测量空气的，比如温度传感器与一氧化碳、二氧化碳、湿度等气体传感器组合在一起的多参数测量传感器，由于一氧化碳等气体传感器的测量对象只能是空气，导致温度测量时也只能测量空气。当这一类传感器进行温度校准时，就需要放置在一个以空气为介质的恒温源中，不能放置在以液体为介质的恒温源中，否则就会被损坏。 目前能够满足温度计检定或校准要求的恒温源，主要是以液体为介质的恒温槽，即一般日常所说恒温油槽和恒温水槽等。以空气恒温箱为代表的空气恒温源，其温度的稳定性和均匀性与以液体为介质的恒温槽相比相差几个数量级以上。究其原因，主要是由于空气的性质和加热方式造成的。导热性差和热容量小是空气的固有特性。目前，一般的空气恒温箱的稳定性和均匀性在_70°C?300°C温度范围内，它分别只能达到±0.5°C和4°C。国外一种专门为空气型电阻器、电感器的测量而设计的精密空气恒温浴箱，采用灯管对空气加热和恒温，由于灯管加大了与空气的接触面积，因而得到的空气温度的稳定性和均匀性有了提高，达到了 ±0.06°C和0.4°C，但温度范围只覆盖了 5°C?50°C。而最好的液体恒温槽的稳定性和均匀性分别达到了 ±0.0008°C和0.002°C。常用的、普通的液体恒温槽，在-100°C?300°C的温度范围内，稳定性和均匀性一般都能达到±0.02°C和0.05°C。 目前空气恒温箱和国外精密空气恒温浴箱的设计结构，如图3所示，空气恒温箱箱体I内设保温层2，它在一个工作空间的后部设置由风道隔板6和空气恒温箱箱体I侧壁构成的风道8，风道8内安装加热元件7、制冷器9。空气在风道8内经加热元件7、制冷器9的直接加热和冷却，风道8上部安装的风机5在风机驱动电机4的带动下强制将空气循环，由风向调节板3进入工作空间，空气再经工作空间底部回流到风道8内形成循环。 这种设计方法的主要缺点可归纳为: (I)加热元件7的加热面积较小，空气与加热面的热交换不充分，在风道8内流动的空气，有相当部分没有与加热元件7的加热面直接接触，这就造成了有部分空气被直接加热，有部分空气没有被直接加热；与之类似，制冷器9的制冷面积也较小，会造成相同的问题； (2)对加热元件7的控制，是一种间断式的通电控制，即加热元件不是一个温度稳定的热源，这就造成了空气时而被加热，时而没有被加热。 由于空气导热性差的固有特性，这就导致了空气温度的稳定性和均匀性，不能达到较高的水平。 与空气的性质相反，导热性好和热容量大是液体的固有特性。使用加热元件、制冷器直接对液体加热和冷却，通过搅拌使液体在测试腔内流动，这样得到的液体恒温槽温度的稳定性和均匀性可高出空气恒温箱几个数量级。 为了解决空气导热性差的问题，人们设计了一种空气恒温槽，其结构如图4所示，它包括无油空气压缩机10、空气干燥器11、金属空气介质测试腔12、标准温度计13、被检温度计14、测试腔空气排空孔15、搅拌器16、液体介质恒温槽17、金属热交换管18和微孔挡板空气均勻器19,它把一个金属空气介质测试腔12浸没在液体介质恒温槽17中，同时,把导热性好、足够长的金属热交换管18也浸没在液体介质恒温槽17中，金属热交换管18的一端与测试腔的底部连接，另一端通入压缩空气。压缩空气在金属热交换管18内流动，尽管空气的导热性差，但由于与液体进行了较长时间的热交换，压缩空气到达测试腔时，空气温度也能够相当接近液体温度。这样，在测试腔内便获得了与液体温度相当接近的空气温度，稳定性也相当接近。这是一种设计空气恒温槽的方法，示意图如下图4。 这种方法虽然获得了很好稳定性的空气温度，但还是存在许多缺点，主要缺点可归纳为: (I)要额外配备无油空气压缩机10和空气干燥器11，压缩机出来的空气湿度非常大，几乎达到了饱和状态，需要使用空气干燥器11对空气进行除湿处理，以防止低温时结露堵塞热交换管； (2)空气排空的设计，决定了需要较大流量的空气，且压缩空气的流速较快，所以需要很长的金属热交换管18，空气才能与液体得到充分的热交换，以便得到与液体温度相当接近的空气温度； (3)由于需要较大流量的空气和较长的金属热交换管18，常温的压缩空气会带走大量的热量，这对液体恒温槽来说，是一个很大的负载； (4)常温的压缩空气与液体温度相差越大，空气带走的热量就越多，液体恒温槽的稳定性和均匀性就会变得越差，这是这种设计的最大缺陷； (5)—般的空气干燥器11，也只能干燥到露点_70°C (空气开始结露时的温度叫露点温度)，这限制了装置工作的温度范围。 (6)空气和金属热交换管18负载对液体恒温槽的影响，只有保证液体恒温槽原有的液体温度场的技术性能时，才能保证空气温度场的技术性能与液体温度场的技术性能相当； (7)鉴于这些原因，目前这种设计只能达到_70°C?180°C的温度范围； (8)随着初始的空气温度与液体温度的温差逐渐增大，对液体恒温槽而言，负载也逐渐增大，这时液体恒温槽原有的技术性能逐渐变差，空气温度场的技术性能也随着逐渐变差，不能得到与液体恒温槽原有技术性能相同的技术性能(包括温度稳定性和均匀性、温度范围等)； (9)空气排空的设计，浪费了能源，不符合节能的要求。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够将液体恒温转换为空气恒温的温度试验装置，它的稳定性和均匀性得到显著提高，同时拓宽了温度范围，满足了空气型温度计检定或校准对空气恒温槽的需求。 本技术创造针对现有空气恒温槽的不足，即空气恒温槽的技术性能，不能达到液体恒温槽的技术水平，或者稳定性和均匀性技术性能，能达到液体恒温槽的水平时，温度范围不能达到液体恒温槽的温度范围等问题，进行重新设计，使空气恒温槽的技术性能与液体恒温槽技术性能相同。本技术解决目前空气恒温槽所存在的问题。由此所得到的一种空气恒温槽，相比目前的空气恒温槽，稳定性和均匀性得到显著提高，同时拓宽了温度范围，解决了空气型温度计检定或校准对空气恒温槽的需求。 本技术是这样来实现的，它包括液体恒温槽以及位于液体恒温槽内的液体恒温槽搅拌器，所述液体恒温槽搅拌器与位于液体恒温槽外的第二驱动电机传动连接，所述液体恒温槽内设有金属测试腔以及环绕在金属测试腔外周的金属热交换管，所述金属热交换管的一端与金属测试腔的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够将液体恒温转换为空气恒温的温度试验装置，它包括液体恒温槽(101)以及位于液体恒温槽(101)内的液体恒温槽搅拌器(133)，所述液体恒温槽搅拌器(133)与位于液体恒温槽(101)外的第二驱动电机(125)传动连接，所述液体恒温槽(101)内设有金属测试腔(135)以及环绕在金属测试腔(135)外周的金属热交换管(134)，所述金属热交换管(134)的一端与金属测试腔(135)的底部连通，其特征在于，所述液体恒温槽(101)内壁设有保温棉层(102)，液体恒温槽(101)的侧壁还设有溢流孔(128)，液体恒温槽(101)的顶部连接有液体恒温槽上盖(118)；一内置有风机(107)的金属盒(104)通过下固定螺栓(106)和上固定螺栓(111)固定连接在液体恒温槽上盖(118)的侧部，风机(107)的出风口通过第一热交换连接管(109)与金属热交换管(134)的另一端连通，风机(107)的入风口通过第二热交换连接管(110)与位于金属测试腔(135)上部的金属外罩(131)连通。

【技术特征摘要】
1.一种能够将液体恒温转换为空气恒温的温度试验装置，它包括液体恒温槽(101)以及位于液体恒温槽(101)内的液体恒温槽搅拌器(133)，所述液体恒温槽搅拌器(133)与位于液体恒温槽(101)外的第二驱动电机(125)传动连接，所述液体恒温槽(101)内设有金属测试腔(135)以及环绕在金属测试腔(135)外周的金属热交换管(134)，所述金属热交换管(134)的一端与金属测试腔(135)的底部连通，其特征在于，所述液体恒温槽(101)内壁设有保温棉层(102)，液体恒温槽(101)的侧壁还设有溢流孔(128)，液体恒温槽(101)的顶部连接有液体恒温槽上盖(118)； 一内置有风机(107)的金属盒(104)通过下固定螺栓(106)和上固定螺栓(111)固定连接在液体恒温槽上盖(118)的侧部，风机(107)的出风口通过第一热交换连接管(109)与金属热交换管(134)的另一端连通，风机(107)的入风口通过第二热交换连接管(110)与位于金属测试腔(135)上部的金属外罩(131)连通。2.如权利要求1所述的能够将液体恒温转换为空气恒温的温度试验装置，其特征在于，所述金属盒(104)与液体恒温槽(101)接触面之间设有胶垫(103)，位于金属盒(104)内的风机(107)以及第一热交换连接管(109)和第二热交换连接管(110)的部分的外周均为保温棉层(102)。3.如权利要求1所述的能够将液体恒温转换为空气恒温的温度试验装置，其特征在于，所述第一热交换连接管(109)与金属热交换管(134)相连的一端为第一连接管连接头(113)，所述第一连接管连接头(113)为具有外螺纹和圆头端的管状结构，所述第一连接管连接头(113)通过第一紧固螺母(114)与金属热交换管(134)紧固连接； 所述第二热交换连接管(110)与金属外罩(131)连通的一端为第二连接管连接头(115)，所述第二连接管连接头(115)为具有外螺纹和圆头端的管状结构，所述第二连接管连接头(115)通过第一紧固螺母第二紧固螺母(116)与金属外罩(131)侧壁突出的管状结构紧固连接。4.如权利要求1所述的能够将液体恒温...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍伟雄，
申请(专利权)人：广州赛宝计量检测中心服务有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44