本实用新型专利技术涉及一种准绝热开口型氩三相点复现装置，其包含有液氮杜瓦瓶和密封法兰，与密封法兰连接的三相点容器，在杜瓦瓶中设置有真空室，所述三相点容器位于真空室的中心，在所述真空室与所述三相点容器之间设置有第一辐射屏和第二辐射屏，在第二辐射屏的外侧面和底面上贴有加热膜，在所述三相点容器上部的外表面贴有加热膜以及在三相点容器中设置有均温块，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，温坪持续时间在３０个小时以上，提高了检定效率以及保障了温度基准的传递。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种准绝热开口型氩三相点复现装置，其可用于建立90国际温 标中-189°C到0°C温度范围基准及标准装置，以检定分度标准钼电阻温度计。
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金属高纯物质固液平衡温度给定的，其量值的稳定性受诸多因素的影 响，包括固定点样品纯度、固定点制作方法、固定点复现方法、固定点保存等。从氩三相点 以下，90温标使用的固定点物质在常温下都为气态，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。按照复现的类型来说，氩三相 点装置可分为密封型和开口型，密封型氩三相点的优点在于纯物质样品不易被污染，结构 简单，使用较为方便，其缺点是由于容器空间有限，气体的容量相对较少，温坪时间短；而相 对于密封型的复现装置来说，开口型复现装置可以随温度的下降充入足够量的气体，这样 温坪的时间可以足够长，不受固定点容器的容积的限制，具有显而易见的优点，但是，由于 采用开口容器，存在着气源被污染的可能性，影响复现的准确性。因此，在实际使用中，设法 提高开口型密封容器的密封效果和防止气源被污染，提高开口型氩三相点装置复现的准确 性是亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种具有较高的密封效果的开口型密封容器，且具有较 高的复现准确性。本技术提供一种具有高复现性的准绝热开口型氩三相点装置，其包含有杜瓦 瓶和密封法兰，与密封法兰连接的三相点容器；在杜瓦瓶中设置有真空室，所述三相点容器 设置于真空室的中心，在所述真空室与所述三相点容器之间设置有第一辐射屏和第二辐射 屏，在第二辐射屏的外侧面和底面上贴有加热膜，在所述三相点容器上部的外表面贴有加 热膜以及在三相点容器中设置有均温块，在所述均温块中设置有多个用于长杆钼电阻温度 计阱的插口通道，在所述均温块的中心开有用于套管钼电阻温度计阱的插口通道。所述真空室具有上法兰，在上法兰处设置有温度计阱真空室，在所述温度计阱真 空室内的4个温度计阱完全断开，可以对该温度计阱真空室抽真空或充气；在温度计阱的 顶端设计密封室，使温度计阱口与空气隔绝；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勻的齿轮状凹槽，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；在真空室内靠近上法兰的位置处设计有两个热沉，在所述热沉上缠绕导 线，使导线在此处形成一个均温环境，减少系统漏热量；在所述套管钼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，所述氩三相点容器的外径范围90-110mm，高度为150_170mm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，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，最大直径为SO-IOOmm ；所述辐射屏采用99. 9%以上的紫铜制成。采用本技术的密封装置进行复现，温坪持续时间超过30个小时以上。经不 确定度评估，固定点容器扩展不确定度小于ImK(k = 2)。由此可见，密封装置的复现水平很 高。专利技术的结构设计使用方便，温坪时间长，提高了检定效率。附图说明图1为开口型氩三相点装置的结构示意图。图2为氩三相点容器与密封法兰的连接结构剖面图。图3A为均温块的俯视结构图。图3B为均温块的AAl方向剖面图具体实施方式本技术的优点将会通过下文结合附图中对优选实施例的详细描述而更加明Mo图1为开口型氩三相点装置的示意图，该氩三相点装置包括液氮杜瓦瓶1和密封 法兰2，在所述液氮杜瓦瓶中放置有氩三相点容器，所述密封法兰2由不锈钢或其它能够防 腐蚀、耐压力的材料组成，杜瓦瓶1与密封法兰2之间可以直接接触，也可以两者之间设置 橡胶垫圈或金属垫圈，然后通过螺栓固定，其中，在密封法兰2上具有多个开口部分，缓冲 瓶4通过管道3与氩三相点容器相连，缓冲瓶的氩气通过管道3进入氩三相点容器中。图2为氩三相点容器与密封法兰的连接结构剖面结构示意图，如图2所示，氩三相 点容器悬挂密封法兰2上，真空室14为氩三相点容器提供真空环境，真空室14的上法兰17 上具有与密封法兰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14进行抽取真空，上述组 合系统通过形成密封法兰2和上法兰17之间的通道7对真空室14进行抽真空，其真空度 可达5. OX 10_5Pa，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14的侧壁 与底部都采用氩弧焊连接。氩三相点容器13放置于真空室7的中心，在氩三相点容器13与真空室14之间设 置有第一辐射屏11和第二辐射屏12，第二辐射屏12与氩三相点容器13相邻，在所述第二 辐射屏12的侧壁的外表面上粘附加热膜19，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液氮杜瓦瓶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，在容器降温过程中，缓冲瓶4中的气体通过进气管16不断进入到氩三相点容器中， 不存在密封型三相点容器需要承载高压的问题，能进入足够量氩气，且容器中的气体可以 不断更新，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14 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的加热膜进行升温，利用控 温仪控制辐射屏外侧的加热膜温度同时进行升温，首先采用大脉冲电流对三相点容器进行 加热，随着脉冲次数的增加，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。本技术的氩三相点装置为达到更加稳定的控温，还可以在第一辐射屏 11的外表面也设置加热膜，在真空室14的上部靠近上法兰17的位置处设计有两个热沉 10，在热沉上缠绕导线，使导线在此处形成一个均温环境，减少系统漏热量。为保证氩三相点容器内的温度的均勻性，在氩三相点容器中放置导热系数较大的 物质。本技术中该导热系数较大的物质优选采用紫铜块，低温时紫铜导热系数较大，可 以起到均温的作用。在氩气降温过程中，尽量将较多氩气液化、固化在紫铜块上，这样当温 度达到氩三相点时，氩吸收热量发生相变，但温度不变化，温度计阱8底端放置在紫铜均温 块22之中，保证所有温度计具有相同温度，有利于实际测量。优选氩三相点容器的外径范 围90-110mm，高度为150_170mm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，上下底盖通过氩弧焊连接在容器上。图3A为均温块22的俯视结构示意图，图3B是均温块沿图3A中的AAl线的剖面 图。钼电阻温度计温度传感元件长度一般在60mm左右，为了保证温度计的浸没深度，三相 点容器中必须维持一定的液体高度。紫铜块的尺寸和样式设计对氩点的复现有很大的影 响。根据氩三相点容器的内径尺寸，同时考虑到紫铜块在容器内的稳定性，选择合适的紫铜 均温块的尺寸，均温块的最大外径要在容器内本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种准绝热开口型氩三相点复现装置，其包含有液氮杜瓦瓶和密封法兰，与密封法兰连接的三相点容器，在杜瓦瓶中设置有真空室，所述三相点容器位于真空室的中心，在所述真空室与所述三相点容器之间设置有第一辐射屏和第二辐射屏，在第二辐射屏的外侧面和底面上贴有加热膜，在所述三相点容器上部的外表面贴有加热膜以及在三相点容器中设置有均温块，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：实用新型
国别省市：11[中国|北京]
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