CN220437618U - 一种低温表面温度传感器校准装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于表面传感器校准领域，公开了一种低温表面温度传感器校准装置，包括低温恒温槽、测试平台、直角精密铂电阻温度计、棒式精密铂电阻温度计；测试平台可移出地嵌入低温恒温槽，形成低温温场；测试平台包括等温槽，等温槽具有一个水平第一测温平面和一个竖直第二测温平面；直角精密铂电阻温度计可拆卸地安装在第一测温平面底部，在安装位置，其感温头与第一测温平面中心贴近；棒式精密铂电阻温度计可拆卸地安装在第二测温平面侧面，在安装位置，其感温头与第一测温平面和第二测温平面的交线中心贴近。该校准装置能够满足市面上各类表面温度传感器的校准需求，校准量程低至‑30℃，而且操作简便、测量准确度高。

Description

一种低温表面温度传感器校准装置

技术领域

本实用新型属于低温表面温度传感器校准领域，具体涉及一种低温表面温度传感器校准装置。

背景技术

随着国防科技的迅猛发展，表面测温技术也显现出重要的地位。测量固体表面温度的重要性不亚于测量液体或气体介质本身温度的重要性。表面温度传感器广泛应用于国防科技、工业生产和科学研究工作中。由于表面温度测量条件的复杂，要准确测量物体的表面温度是非常困难的事，除了别的因素外，要有一个比较准确的测量结果，对表面温度传感器进行校准是非常必要的。随着表面测温仪表准确度的不断提高、温度计测量范围的不断拓宽，现有的检测手段已显落后，尤其是用于测量负温的表面温度传感器校准的装置，已无法满足日益发展的校准市场的需求。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种低温表面温度传感器校准装置，该校准装置能够满足市面上各类表面温度传感器的校准需求，校准量程低至-30℃，而且操作简便、校准精度高。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种低温表面温度传感器校准装置，其特征在于，包括低温恒温槽、测试平台、直角精密铂电阻温度计、棒式精密铂电阻温度计；其中，所述测试平台可移出地嵌入低温恒温槽，形成低温温场；所述测试平台包括等温槽，所述等温槽具有一个水平第一测温平面和一个竖直第二测温平面；所述直角精密铂电阻温度计可拆卸地安装在所述第一测温平面底部，在安装位置，其感温头与所述第一测温平面中心贴近；所述棒式精密铂电阻温度计可拆卸地安装在所述第二测温平面侧面，在安装位置，其感温头与所述第一测温平面和所述第二测温平面的交线中心贴近。

优选地，所述等温槽为具有优弧孔的筒状结构，其优弧孔底部平面和优弧孔侧平面分别作为所述第一测温平面和所述第二测温平面。

进一步优选地，所述等温槽底部开设有插装直角精密铂电阻温度计的第一安装孔，所述第一安装孔的中心线位于第一测温平面对称中心面上，并与第一测温平面平行，其上边缘与第一测温平面的距离小于2mm。

进一步优选地，所述等温槽侧面开设有插装棒式精密铂电阻温度计的第二安装孔；所述第二安装孔中心线位于第二测温平面竖直对称中心面上，并与第二测温平面平行，其内边缘与第二测温平面的距离小于2mm，且其孔底与第一测温平面共面。

优选地，所述等温槽的材料为紫铜。

优选地，所述第一测温平面和第二测温平面的平整度小于0.02mm。

优选地，所述测试平台还包括支撑座，所述支撑座为圆环形，其外径大于所述等温槽外径，其内部开设与等温槽优弧孔相同的优弧孔；所述支撑座与等温槽上端固定连接。

进一步优选地，所述支撑座上开设分别用于安装直角精密铂电阻温度计和棒式精密铂电阻温度计的U型槽和上安装孔。

进一步优选地，所述支撑座上中心对称开设有多个用于安装支撑脚钉的脚钉孔。

进一步优选地，所述支撑座上中心对称开设有至少一个用于安装手柄的手柄孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型采用具有优弧孔的筒状测试平台提供待测表面温度传感器的校准温场，提供底面和侧面两个测温面，适应性强，满足市面上各类表面温度传感器的校准需求。

2.本实用新型采用两种形状的可移动式精密铂电阻温度计作为测温标准与两个测温面配合分别实现不同形状待测表面温度传感器的校准，安装和使用便捷、可靠。

3.本实用新型的精密铂电阻温度计安装结构，使得标定时精密铂电阻温度计的感温头与待测表面温度传感器校准测温点邻近，校准精度高。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种低温表面温度传感器校准装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例的测试平台结构示意图一；

图3为本实用新型实施例的测试平台结构示意图二；

图4为本实用新型实施例的精密铂电阻温度计安装结构示意图；

图5为本实用新型实施例的低温表面温度传感器校准装置工作状态示意图一；

图6为本实用新型实施例的低温表面温度传感器校准装置工作状态示意图二。

图中：1、低温恒温槽，101、圆柱槽，2、测试平台，3、直角精密铂电阻温度计，4、棒式精密铂电阻温度计，21、等温槽，211、第二安装孔，212、第一安装孔，213、第一测温平面，214、第二测温平面，22、支撑座，221、上安装孔，222、U型槽，223、脚钉孔，224、手柄孔。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型作具体阐述，需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。当两个元件“固定连接”或“回转连接”时，两个元件可以直接连接或者也可以存在居中的元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。固接或固定连接方式可以为螺接或焊接或铆接或插接或通过第三个部件进行连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实施例中的一种低温表面温度传感器校准装置，用于低温表面温度传感器的校准，包括低温恒温槽1、测试平台2、直角精密铂电阻温度计3、棒式精密铂电阻温度计4。

低温恒温槽1为市售产品，其上开设有圆柱槽101，内置制冷介质，提供低温环境；恒温槽需具有优良的恒温性能，本实施例选用的低温恒温槽1可以提供(-30～室温)℃的恒温环境，均匀性达到0.1℃、稳定性达到0.1℃/10min。

校准作业中，测试平台2嵌入圆柱槽101中，其外表面与制冷介质接触，使其内部形成用于表面温度传感器校准的低温温场；直角精密铂电阻温度计3、棒式精密铂电阻温度计4用于提供校准表面温度标准，在校准作业中根据待校准表面温度传感器的形状和类型择一选用。

如图2、图3所示，测试平台2包括等温槽21和支撑座22；等温槽21由导热性能好的金属材料制成，如铜、紫铜、铝等，以实现等温槽各部位等温；为筒状，具有优弧内孔。支撑座22为圆环形，其外径大于等温槽21外径，其内部开设与等温槽21优弧内孔相同的优弧孔；支撑座22与等温槽21上端固定连接，用于将测试平台2支撑在低温恒温槽1的圆柱槽101边缘。优选地，支撑座22上中心对称开设有若干个用于安装支撑脚钉的脚钉孔223，脚钉用于调节测试平台2的安装高度和姿态，同时减小支撑座22与低温恒温槽1平台的接触摩擦；支撑座22上还中心对称开设有若干个用于安装手柄的手柄孔224，便于测试平台2在低温恒温槽1上的取放操作。

等温槽21的优弧内孔底部和优弧内孔侧平面作为第一测温平面213和第二测温平面214，这两个两相互垂直的测温面分别与直角精密铂电阻温度计3、棒式精密铂电阻温度计4配合使用，实现不同类型的表面温度传感器的校准。如图4所示，等温槽21底部开设有插装直角精密铂电阻温度计3的第一安装孔212，第一安装孔212中心线位于第一测温平面213对称中心面上，并与第一测温平面213平行；同时，第一安装孔212的上边缘与第一测温平面213的距离小于2mm；使直角精密铂电阻温度计3的感温头与被测表面传感器的感温头邻近，减小因测点不同造成的测量误差；对应地，支撑座22上开设U型槽222，便于直角精密铂电阻温度计3插入。等温槽21侧平面外侧开设有插装棒式精密铂电阻温度计4的第二安装孔211，第二安装孔211中心线位于第二测温平面214竖直对称中心面上，并与第二测温平面214平行；第二安装孔211的内边缘与第二测温平面214的距离小于2mm，且其孔底与第一测温平面213共面；使棒式精密铂电阻温度计4的感温头与被测表面传感器的感温头邻近，减小因测点不同造成的测量误差；对应地，支撑座22上开设与第二安装孔211同轴并连通的上安装孔221。

为提高校准作业重复性和稳定性，设置第一测温平面213和第二测温平面214为光滑表面，平整度小于0.02mm。

第一测温平面213与直角精密铂电阻温度计3配合，用于感温头能置入并贴合等温槽21内孔底部的待测表面温度传感器，如，自重式表面温度传感器。如图5所示，校准时，直角精密铂电阻温度计3的横杆插入第一安装孔212，其竖杆嵌入U型槽222并与等温槽21外表面贴合，使其感温头与圆弧底面中心重合。然后，将插入直角精密铂电阻温度计3的测试平台2嵌入低温恒温槽1的圆柱槽101，使第一测温平面213浸入制冷介质的深度大于200mm。安装平稳后，将被测自重式表面温度传感器的感温头放置在第一测温平面213上，待示值稳定后，分别读取被测自重式表面温度传感器及直角精密铂电阻温度计3的读数，对比两示值，校准传感器。为提高测量准确度，设计将被测表面温度传感器置于第一测温平面213上中心和边缘多个位置测量温度，以拟合测量结果、修正测量误差。经检测，第一测温平面213的温场均匀性和稳定性完全满足JJF1409-2013表面温度计校准规范要求。

第二测温平面214与棒式精密铂电阻温度计4配合，用于感温头不能贴合等温槽21内孔底部的被测表面温度传感器，如直角表面温度传感器。如图6所示，校准此类表面温度传感器时，将棒式精密铂电阻温度计4插入第二安装孔211，使其感温头与所述第一测温平面(213)和所述第二测温平面(214)的交线中心贴近；同样，将测试平台2嵌入低温恒温槽1的圆柱槽101后，将待测直角表面温度传感器置入等温槽21内孔底部，并使其感温头与第二测温平面214底部贴合；待示值稳定后，分别读取被测直角表面温度传感器及棒式精密铂电阻温度计4的读数，对比两示值，校准传感器。考虑到各类直角表面温度传感器的表面热电偶端直径是不同，这就要求接触的第二测温平面214温场在垂直方向的稳定性和均匀性也能达到现有规范要求的技术指标。经检测，该第二测温平面214的垂直温场均匀性优于0.2℃，稳定性优于0.2℃/10min，完全满足JJF1409-2013表面温度计校准规范要求。

上述实施方式为本实用新型的优选案例，并不用来限制本实用新型的保护范围，本领域普通技术人员在所附权利要求范围内不需要创造性劳动就能做出的各种变形或修改仍属本专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种低温表面温度传感器校准装置，其特征在于，包括低温恒温槽(1)、测试平台(2)、直角精密铂电阻温度计(3)、棒式精密铂电阻温度计(4)；

其中，所述测试平台(2)可移出地嵌入低温恒温槽(1)，形成低温温场；所述测试平台(2)包括等温槽(21)，所述等温槽(21)具有一个水平第一测温平面(213)和一个竖直第二测温平面(214)；

所述直角精密铂电阻温度计(3)可拆卸地安装在所述第一测温平面(213)底部，在安装位置，其感温头与所述第一测温平面(213)中心贴近；

所述棒式精密铂电阻温度计(4)可拆卸地安装在所述第二测温平面(214)侧面，在安装位置，其感温头与所述第一测温平面(213)和所述第二测温平面(214)的交线中心贴近。

2.如权利要求1所述的一种低温表面温度传感器校准装置，其特征在于，所述等温槽(21)为具有优弧孔的筒状结构，其优弧孔底部平面和优弧孔侧平面分别作为所述第一测温平面(213)和所述第二测温平面(214)。

3.如权利要求2所述的一种低温表面温度传感器校准装置，其特征在于，所述等温槽(21)底部开设有插装直角精密铂电阻温度计(3)的第一安装孔(212)，所述第一安装孔(212)的中心线位于第一测温平面(213)对称中心面上，并与第一测温平面(213)平行，其上边缘与第一测温平面(213)的距离小于2mm。

4.如权利要求2所述的一种低温表面温度传感器校准装置，其特征在于，所述等温槽(21)侧面开设有插装棒式精密铂电阻温度计(4)的第二安装孔(211)；所述第二安装孔(211)中心线位于第二测温平面(214)竖直对称中心面上，并与第二测温平面(214)平行，其内边缘与第二测温平面(214)的距离小于2mm，且其孔底与第一测温平面(213)共面。

5.如权利要求1所述的一种低温表面温度传感器校准装置，其特征在于，所述等温槽(21)的材料为紫铜。

6.如权利要求1所述的一种低温表面温度传感器校准装置，其特征在于，所述第一测温平面(213)和第二测温平面(214)的平整度小于0.02mm。

7.如权利要求1所述的一种低温表面温度传感器校准装置，其特征在于，所述测试平台(2)还包括支撑座(22)，所述支撑座(22)为圆环形，其外径大于所述等温槽(21)外径，其内部开设与等温槽(21)优弧孔相同的优弧孔；所述支撑座(22)与等温槽(21)上端固定连接。

8.如权利要求7所述的一种低温表面温度传感器校准装置，其特征在于，所述支撑座(22)上开设分别用于安装直角精密铂电阻温度计(3)和棒式精密铂电阻温度计(4)的U型槽(222)和上安装孔(221)。

9.如权利要求7所述的一种低温表面温度传感器校准装置，其特征在于，所述支撑座(22)上中心对称开设有多个用于安装支撑脚钉的脚钉孔(223)。

10.如权利要求7所述的一种低温表面温度传感器校准装置，其特征在于，所述支撑座(22)上中心对称开设有至少一个用于安装手柄的手柄孔(224)。