一种超声波测温型的温度传感器检定装置制造方法及图纸

本发明专利技术隶属于温度传感器测量与检定设备领域，为一种超声波测温型的温度传感器检定装置，旨在解决现有技术存在的不足、以及与温度传感器检定装置七条技术期望之间存在的技术差距。本发明专利技术通过对恒温室营造某一设定温度，由对供气单元、热平衡器、温控加热器的调节，然后由热平衡检测器的监测以及超声波测温器的测量，获知恒温室内理想气体的检定标准温度，由此获知待检温度传感器所测温度与检定标准温度之间的测量误差。重复上述过程，就得出了待检温度传感器在各级检定标准温度下的测量误差和校正曲线。本发明专利技术具有如下特点：可检定的温度范围宽、温度精度高，可检定的标准温度点多，可同时检定多个和多种温度传感器，检定操作流程可程序化。操作流程可程序化。操作流程可程序化。

【技术实现步骤摘要】
一种超声波测温型的温度传感器检定装置


[0001]本专利技术隶属温度传感器测量与检定设备领域，具体是一种超声波测温型的温度传感器检定装置。

技术介绍

温度传感器或温度计是测量气体、液体、固体、场所温度的仪表或仪器，在许多领域和场合，大量和广泛使用着温度传感器，如半导体材料制备与加工、芯片的制备与加工、生物材料的制备与加工、医疗物品的储备与运输、食品加工、医药加工、精细化工、医疗场所、实验场所等，这些场合需要对温度进行严格的监测与控制，这就要求温度传感器能够测量出温度的准确数值，而温度传感器能准确测量温度却依赖于对温度传感器的严格检定，因此如何检定所用温度传感器的准确性，是很重要的技术要求，这就需要有一套温度传感器检定装置来对所用温度传感器进行检定，以评估和确定温度传感器的测温范围以及准确性，并获得温度传感器的校正数据或校正曲线。随着测温技术和温度传感器检定装置的技术发展，业内对温度传感器检定装置有如下技术期望：（1）可检定的温度范围宽（例如，可测温度为
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150℃～1800℃）；（2）可检定的温度精度高（例如，可测温度精度达99.99%以上，或可测温度的测量误差小于℃）；（3）可检定的标准温度点多（例如，可测标准点温度达50个以上）；（4）可检定的标准温度点形成快速与稳定；（5）可检定多种温度传感器（例如，可检定铂电阻温度传感器、热电偶温度传感器、半导体温度传感器、热管温度传感器、气体温度传感器、水银温度传感器、超声波温度传感器等）；（6）可同时对多个温度传感器进行检定（例如，每次可检定30个以上的温度传感器）；（7）检定操作流程可程序化、可控制、且操作简便。
[0002]然而，现有技术还未达到对温度传感器检定装置的上述七条技术期望。
[0003]公布号为CN111811693.A公开的专利技术专利“一种标准铂电阻温度计的自动检定方法”，其特征为，由计算机、精密测温电桥、转换开关、柔性抓取装置、退火炉、金属固定点装置、水三相点瓶和标准铂电阻温度计组成标准铂电阻温度计的自动检定装置，其中，精密测温电桥用于测量被检标准铂电阻温度计的电阻值，转换开关用于切换不同的被检标准铂电阻温度计与精密测温电桥的接通，柔性抓取装置用于抓取被检标准铂电阻温度计实现自动化作业，金属固定点装置和水三相点瓶用于复现ITS
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90定义的固定点温度，计算机用于控制金属固定点装置复现温坪，控制柔性抓取装置动作、切换转换开关通道、控制精密测温电桥采数、记录并处理数据。工作时，被检温度计按编号顺序排布在等候区，其接线端分别与转换开关各通道连接。开始检定时，计算机控制柔性抓取装置将被检标准铂电阻温度计从等候区取出，放入固定点装置测温阱中，计算机控制精密测温电桥开始测量被检标准铂电
阻温度计的电阻值，并通过预设判定准测是否满足读数条件并自动读数，测量完成后，计算机再控制柔性抓取装置将该支温度计由从固定点装置测温阱取出并送到下一个等候区，重复操作，直至完成全部测量工作，计算机将采集的数据进行分析处理，自动生成检定原始记录，采集全程自动化，节省人力。虽然，公布号为CN111811693.A所述的标准铂电阻温度计检定系统实现了被检标准铂电阻温度计自动移位、检定数据自动采与处理、检定原始记录自动生成，可检定的温度范围还较宽（
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189℃～666℃）、可检定的温度精度还较高（以JJG 160
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2007标准铂电阻温度计检定规程为依据），但与温度传感器检定装置的七条技术期望相比，还存在着不足，表现为：这种标准铂电阻温度计检定装置可检定的温度范围还不足够宽；可检定的温度精度还不足够高；可检定的标准温度点少，仅有三个标准温度点即锌凝固点温度、锡凝固点温度、水三相点温度；可检定的标准温度点形成快速与稳定的难度大，表现为锌凝固点保存装置、锡凝固点保存装置、水三相点保存装置的制备技术性很强，形成锌凝固点、锡凝固点、水三相点的控温难度很高，其可靠性一直受业内质疑；只能对标准铂电阻温度计这一种温度传感器进行检定，不能检定其它种类的温度传感器；可同时检定的温度传感器数量少，仅能一次检定几个温度传感器。
[0004]公布号为CN211147898.U的专利“标准铂电阻温度计检定系统”，这是一种对标准铂电阻温度计进行检定的系统，其技术特征为：以锌凝固点保存装置、锡凝固点保存装置、水三相点保存装置作为标准温度点，以测温电桥作为确定待测标准铂电阻温度计电阻的依据，以JJG 160
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2007标准铂电阻温度计检定规程为评估依据，以电子转换开关作为测评某个标准铂电阻温度计的选择开关，虽然，这种标准铂电阻温度计检定系统温度检测范围还较宽（
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189℃～666℃）、可测温度精度还较高（以JJG 160
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2007标准铂电阻温度计检定规程为依据），但与温度传感器检定装置的七条技术期望相比，还存在着不足，表现为：这种标准铂电阻温度计检定系统可测温度范围还不足够宽；可测温度精度还不足够高；可测温度点少、仅有三个即锌凝固点温度、锡凝固点温度、水三相点温度，尤其是锌凝固点保存装置、锡凝固点保存装置、水三相点保存装置制备的技术性很强，形成锌凝固点、锡凝固点、水三相点的控温难度很高，其可靠性一致受业内质疑；可检定多种温度传感器的功能差，仅适用对标准铂电阻温度计进行检定，不能对其它类型温度传感器进行检定；可同时检定的温度传感器数量少，仅能一次检定几个温度传感器；检定操作流程还未实现程序化、可控制、且操作简便。
[0005]见于现有技术温度传感器检定装置存在的不足，尤其是与温度传感器检定装置的七条技术期望相比还存在较大差距，本申请拟解决这一问题。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术存在的不足、以及与温度传感器检定装置七条技术期望之间存在的技术差距，本专利技术提出一种超声波测温型的温度传感器检定装置，其技术方案为：设立一个能容纳理想气体、与外部绝热、对待检温度传感器进行检定的恒温室，在恒温室壁面上设置能将待检温度传感器插入恒温室内的接口；设置一个与恒温室有进出接口的供气单元，供气单元可向恒温室内输送常温或不同低温的理想气体，供气单元再与恒温室内的温控加热器和热平衡器协同运作，可为恒温室内的理想气体营造一系列即各级检定标准温度；为使恒温室内的理想气体快速达到热平衡，即能快速地使恒温室内的理想气
体温度分布均匀，在恒温室内设置一个可驱动恒温室内理想气体快速取得热平衡的热平衡器；为调控恒温室内理想气体温度升高的程度，在恒温室内设置一个对恒温室内理想气体进行加热的温控加热器；为了判断恒温室内的理想气体是否处在热平衡，在恒温室外设置一个检测恒温室内理想气体是否达到热平衡的热平衡检测器；为了检定待检的温度传感器，在恒温室外设置一个超声波测温器，它是依据超声波原理来检测恒温室内理想气体处于热平衡下温度的检测设备，当热平衡检测器判定恒温室内理想气体达到了热平衡时，启动超声波测温器测量恒温室内理想气体的温度，作为待检温度传感器的检定标准温度；在恒温室外设置一个测控计算机，它是一个带有超声波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波测温型的温度传感器检定装置，其特征在于：包括恒温室4、待检表接口3、供气单元、热平衡器19、温控加热器5、热平衡检测器29、超声波测温器30、测控计算机28，其中，所述恒温室4为容纳理想气体、对待检温度传感器进行检定、与外部严格绝热的刚性容器；所述待检表接口3位于恒温室壁上，且能将待检温度传感器的探头从外部插入接口3进入到恒温室4内；所述供气单元为与恒温室有气流进、出接口的组合设备，供气单元可向恒温室4输送常温或不同低温的理想气体，它与温控加热器5和热平衡器19协同运作可为恒温室4内的理想气体营造各级检定标准温度；所述热平衡器19为驱动恒温室内理想气体快速达到热平衡的驱动设备；所述温控加热器5为对恒温室内理想气体进行温控加热的设备；所述热平衡检测器29为检测恒温室4内理想气体是否处在热平衡的检测设备；所述超声波测温器30为依据超声波原理来检测恒温室内理想气体温度的检测设备，当热平衡检测器29判定恒温室4内理想气体达到热平衡时，启动超声波测温器30测量出恒温室内理想气体的温度，并作为检定待检温度传感器的检定标准温度；测控计算机28为带有超声波换能器监控电路及可实施数据监测监控的工控计算机，测控计算机实施这样的检定运行操作：通过对供气单元、热平衡器19、温控加热器5进行某设定温度的调节，由热平衡检测器29判定恒温室4内理想气体已达到热平衡，由超声波测温器30测量出恒温室4内理想气体在该热平衡下的温度，并将此温度作为检定标准温度，由对待检温度传感器在该热平衡下所测温度的采集以及与检定标准温度的对比，获得待检温度传感器与检定标准温度的测量误差。2.如权利1所述的一种超声波测温型的温度传感器检定装置，其特征在于：所述的恒温室4为有桶盖1和桶底7、且水平放置的圆筒状刚性容器，恒温室4的壁有三层结构，内层为耐火且导热性差的非金属层，中间层为真空隔热层，外层为金属材料层；在桶盖1外壁中上部装有热平衡检测器29和超声波换能器30；桶底7内壁面中上部为抛光面，作为超声波换能器33对射的反射面6；在恒温室4的桶侧壁顶2部装有若干个待检表插口3，用来安放待检的温度传感器；在恒温室4的桶侧壁底27装有热平衡器19和温控加热器5；在恒温室4内装有恒温室压力计8，用来监测恒温室4内理想气体的压力。3.如权利1所述的一种超声波测温型的温度传感器检定装置，其特征在于：所述供气单元，沿着气体流动方向，顺序串联着储气罐进气管10、储气罐12、储气罐出气管15、制冷室22、制冷室排气管25和气流花洒24，储气罐进气管10上装有恒温室排气阀9和储气罐进气阀11，储气罐出气管15上装有储气罐出气阀13、鼓风机14和制冷室进气阀16，制冷室排气管25上装有制冷室排气阀23和恒温室进气阀26；储气罐进气管10的进口端与恒温室4相联通；气流花洒24位于恒温室4内、并以多孔分散的方式向恒温室4内喷入气流；在制冷室22内，制冷机20通过其上的制冷机蒸发器21对制冷室22内理想气体进行制冷降温，制冷室22内装有制冷室温度计17和制冷室压力计18，用来监测制冷室22内理想气体的温度和压力；制冷室排气阀23和恒温室出气阀9均为电动调节阀，可调节制冷室排气管25及储气罐进气管10的气流流量；储气罐进气阀11、储气罐出气阀13、制冷室进气阀16和恒温室进气阀26均为实施开或关的电动截止阀；鼓风机14为将来自储气罐出气管15的理想气体进行升压并输送到制冷室22内的流体驱动设备。4.如权利1所述的一种超声波测温型的温度传感器检定装置，其特征在于：所述的热平衡器19为电动搅拌器，位于恒温室4内的部分包括搅拌桨叶均用耐火、导热性差的非金属材料制成；所述的温控加热器5为电加热器，用耐火、导热性差的非金属材料制成。
5.如权利1所述的一种超声波测温型的温度传感器检定装置，其特征在于：所述超声波测温器30和热平衡检测器29为同一设备，其差别仅是所起的作用和用途不同而已；超声波...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：觉隆传感技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：