本发明专利技术涉及一种准绝热密封型氩三相点复现装置，其包含有外筒体和上盖，与上盖连接的三相点容器，所述复现装置内设置有真空室，所述三相点容器位于真空室的中心，在所述三相点容器上部的外侧面上贴有第一加热膜，在所述真空室与所述三相点容器之间设置有辐射屏，在所述辐射屏的外侧面和底面上贴有第二加热膜，在所述三相点容器的下部设置有均温块，在所述均温块中设置有多个用于长杆铂电阻温度计阱的插口通道，在所述均温块的中心开有用于套管铂电阻温度计阱的插口通道。采用上述结构的氩三相点复现装置在实验和应用中复现的准确性得到提高，温坪持续时间长，提高了检定效率以及保障了温度基准的传递。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种密封装置，更具体地，涉及一种准绝热密封型氩三相点复现装置， 其可用于建立90国际温标中-1891:到(TC温度范围基准及标准装置，以检定分度标准铂电阻温度计。
技术介绍
ITS-90国际温标以一系列金属、非金属物质为定义固定点。这些固定点的温度值 是通过在一定压力下高纯物质相平衡温度给定的。ITS-90国际温标在13. 8033-273. 16K温 度范围共6个固定点，其中83. 8058K到273. 16K温度范围涉及氩三相点(83. 8058K)、汞三 相点(234. 3156K)、和水三相点(273. 16K)共3个定义固定点。在前述温度范围内90温标 规定有两种内插仪器，分别为套管铂电阻温度计(CSPRT)和长杆铂电阻温度计(LSPRT)，且 有两种重叠内插方程，其中，氩三相点(83. 8058K)是ITS-90温标中低温区非常重要的定义 固定点。尽管套管铂电阻温度计主要使用在80K以下，但根据ITS-90要求仍需要在氩三相 点、汞三相点或水三相点进行标定，而套管温度计在汞三相点和水三相点复现相对不方便。 长杆铂电阻温度计主要使用在前述温度范围中，在实际应用中相对套管温度计更为广泛。 氩三相点是对长杆铂电阻温度计和套管温度计进行标定的具有重要意义的固定点。氩气常 温下都为气态，不同于金属固定点，物质由气态变为液态或固态体积发生非常大的变化，气 体固定点制作的难点在于要求在相变上有足够量的纯物质，保证温坪有足够长时间以及温 度计传感元件完全浸没。 复现长杆铂电阻温度计的氩三相点装置按照复现原理的不同主要分为两类一类 是根据恒定热流法设计，通过调节压力实现氩三相点温坪的复现；另一类是根据准绝热法 设计，依靠高精度控温和脉冲微加热来实现氩三相点温坪的复现。在根据恒定热流法设计 的装置中，一般采用手动方式调节压力来实现温坪，实验受大气压的影响，实验过程中效率 较低且控温精度不高；并且随着实验的进行，装置中的液氮面会降低进而导致氩三相点装 置内部温场发生变化，该温场的改变将直接影响三相点装置复现的准确性。相比较而言，采 用准绝热原理复现的氩三相点装置克服了测量受大气压影响的因素、可以随时添加液氮， 减弱液氮减少带来的影响，利用控温仪精确控温，脉冲微电流加热实现温坪复现，而且能显 著延长温坪的时间，由于其明显的优势而被广为采用。 尽管相对于恒定热流法的三相点装置来说，采用准绝热原理复现的密封型氩三相 点装置具有明显的优点，但是其复现稳定性依然受到诸多方面因素的影响，如气源的纯 度、装置的气密性、具体的结构特征、固定点的保存、具体的加热控制方法等。现有的氩三相 点装置，已无法满足对温度进行高精度测量的发展要求，对温度计基准的保存、维护和传递 产生严重的影响。因此，如何进一步提高氩三相点装置在实验和应用中复现的准确性，保障 温度基准的传递，是目前所亟需解决的关键问题所在。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有高复现性的准绝热密封型氩三相点装置，其包含有外筒体和上盖，与上盖连接的三相点容器；在所述复现装置内设置有真空室，所述三相点容器位于真空室的中心，在所述三相点容器上部的外侧面上贴有第一加热膜，在所述真空室与所述三相点容器之间设置有辐射屏，在所述辐射屏的外侧面和底面上贴有第二加热膜，在所述三相点容器的下部设置有均温块，在所述均温块中设置有多个用于长杆铂电阻温度计阱的插口通道，在所述均温块的中心开有用于套管铂电阻温度计阱的插口通道。 优选氩三相点容器的上部和下部均为圆柱形，在氩三相点容器的中部为锥形面，该锥形面的角度为45到90度之间，所述第一加热膜的阻值为152欧姆，在温度计阱顶端设计密封室，使温度计阱口与空气隔绝，所述密封室具有抽真空孔和充气孔，在上盖与真空室之间设置防辐射屏，在所述密封室中，采用温度计阱密封座对温度计阱进行密封，防止水蒸气在温度计阱内结冰；所述均温块采用导热系数较大的物质制成，在所述均温块的外侧壁上形成均匀的齿轮状凹槽，且在柱状均温块的外侧壁对称地开出四个从上到下的凹槽，在所述套管铂电阻温度计阱的插口通道的表面开设有凹槽； 优选所述均温块采用纯度99. 9 %以上的紫铜制成，所述第二加热膜的阻值为75 欧姆，所述氩三相点容器的上部外径范围120-140mm，下部外径范围104-124mm，高度为 240-270mm的圆柱体，侧壁厚度范围为5-7mm，上下底范围为10-12mm，容器采用不锈钢棒材 掏空制成，承压在120Mpa以上，上下底盖通过氩弧焊连接在容器上，所述均温块的高度为 80mm，直径范围为80-100mm ;所述辐射屏采用99. 9%以上的紫铜制成。附图说明 图1为密封型氩三相点装置的结构示意图。 图2为氩三相点容器与上盖的连接结构剖面图。 图3A为均温块的俯视结构图。 图3B为均温块的AA1方向剖面图具体实施例方式本专利技术的优点将会通过下文结合附图中对实施例的详细描述而更加明显。 图1为密封型氩三相点装置的结构示意图，该氩三相点装置包括外筒体1和上盖 2，所述外筒体1和上盖2由不锈钢或其它能够防腐蚀、耐压力的材料组成，外筒体1与上盖 2之间可以直接接触，也可以在外筒体1和上盖2之间设置橡胶垫圈或金属垫圈，然后通过 螺栓固定，使外筒体1与上盖2之间紧密接触，或者可采用焊接的方式将外筒体与上盖焊接 在一起。其中，在上盖2上具有多个开口部分，这些开口部分分别用于设置液氮灌入口 、抽 真空口 、温度计阱出入口等。另外，上盖2可设置成为法兰形式，从上盖2的开口 4往外筒 体1的腔体内灌有液氮，用于对氩气进行冷却，优选所述外筒体为杜瓦瓶。 图2为氩三相点容器与上盖的连接结构剖面图，如图2所示，氩三相点容器悬挂 在上盖2上，真空室7为氩三相点容器提供真空环境，真空室7具有腔体和密封盖，在密 封盖上具有和上盖2相对应的开口部分。由于在低温状态下，三相点系统的漏热主要为 导热和对流两种方式，采用机械泵和分子泵的组合系统对真空室7进行抽取真空，上述组4合系统通过形成在上盖2和密封盖之间的通道3对真空室7进行抽真空，其真空度可达 5. 0x10—spa，从而可以最大程度上减小三相点系统中的对流影响。真空室7的侧壁与底部都 采用氩弧焊连接，密封盖可制成法兰形式，真空室与密封盖之间可利用铟丝密封。 氩三相点容器9放置于真空室7的中心，通过在氩三相点容器9底部的氩气灌入 孔12将高纯氩气充入其中。在氩三相点容器9与真空室7之间设置有辐射屏8，辐射屏8 在氩三相点容器外侧，通过在辐射屏8的外表面设置加热元件，对辐射屏进行可控制的升 温，阻止氩三相点容器向外辐射热量，为氩三相点复现提供均温环境。采用准绝热法复现的 密封氩三相点装置，其具体复现方法为通过外筒体1中的液氮将氩三相点容器中的氩气 的温度降低到三相点以下，等待足够长的时间确保容器内的氩气完全凝固；然后使用真空 系统将真空室7内抽为真空，在真空度达到预定标准后，电流源对氩三相点容器进行升温， 利用控温仪控制辐射屏温度跟随其同时升温，首先采用大脉冲电流对容器进行加热，随着 脉冲次数的增力B，容器的温度有序微升，脉冲的电流值逐渐减小，且脉冲之间的间隔时间变 大。在现有技术中，加热、控温所用的电阻为锰铜丝，将锰铜丝缠绕本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氩三相点复现装置，其包含有外筒体和上盖，与上盖连接的三相点容器，其特征在于：所述复现装置内设置有真空室，所述三相点容器位于真空室的中心，在所述三相点容器上部的外侧面上贴有第一加热膜，在所述真空室与所述三相点容器之间设置有辐射屏，在所述辐射屏的外侧面和底面上贴有第二加热膜，在所述三相点容器的下部设置有均温块，在所述均温块中设置有多个用于长杆铂电阻温度计阱的插口通道，在所述均温块的中心开有用于套管铂电阻温度计阱的插口通道。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙建平，刘植松，邱萍，张金涛，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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