[發(fā)明專利]空氣型標(biāo)準(zhǔn)電阻器檢定或校準(zhǔn)用的空氣恒溫箱

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410379640.8
• 申請(qǐng)日: 2014-08-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104133186B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伍偉雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州賽寶計(jì)量檢測(cè)中心服務(wù)有限公司
• 主分類號(hào): B01L7/00
• 分類號(hào): B01L7/00
• 代理公司: 北京英特普羅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11015
• 代理人: 齊永紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種屬于計(jì)量領(lǐng)域的空氣恒溫箱，尤其涉及一種空氣型標(biāo)準(zhǔn)電阻器檢定或校準(zhǔn)用的空氣恒溫箱。

背景技術(shù)

所謂空氣型標(biāo)準(zhǔn)電阻器，是指不能放置在液體中使用，只能放置在空氣環(huán)境中使用的標(biāo)準(zhǔn)電阻器。由此，當(dāng)空氣型標(biāo)準(zhǔn)電阻器檢定或校準(zhǔn)時(shí)，只能放置在以空氣為介質(zhì)的恒溫箱中檢定或校準(zhǔn)，不能放置在以液體為介質(zhì)的恒溫槽中檢定或校準(zhǔn)。按照J(rèn)JG166直流電阻器檢定規(guī)程的規(guī)定，那么空氣型標(biāo)準(zhǔn)電阻器需要在一個(gè)溫度的穩(wěn)定性和均勻性至少分別小于±0.05℃和0.05℃的空氣恒溫箱中校準(zhǔn)。

目前，最好的用于空氣型標(biāo)準(zhǔn)電阻器檢定或校準(zhǔn)的空氣恒溫箱，其空氣溫度的穩(wěn)定性和均勻性，在空氣型標(biāo)準(zhǔn)電阻器檢定或校準(zhǔn)時(shí)要求的10℃～30℃溫度范圍內(nèi)，分別只能達(dá)到了±0.06℃和0.4℃，顯然不能滿足JJG166直流電阻器檢定規(guī)程的要求。而最好的液體恒溫槽的穩(wěn)定性和均勻性，分別達(dá)到了±0.0008℃和0.002℃。以空氣為介質(zhì)的空氣恒溫箱，其溫度的穩(wěn)定性和均勻性與以液體為介質(zhì)的恒溫槽相比，相差幾個(gè)數(shù)量級(jí)以上。究其原因，主要是由空氣的性質(zhì)和加熱方式造成的。導(dǎo)熱性差和熱容量小是空氣的固有特性。

如圖2所示，這是目前最好的空氣恒溫箱的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，空氣恒溫箱箱體1內(nèi)設(shè)保溫層2，它在一個(gè)工作空間的后部設(shè)置由風(fēng)道隔板6和空氣恒溫箱箱體1側(cè)壁構(gòu)成的風(fēng)道8，風(fēng)道8內(nèi)安裝加熱元件7、制冷器9。空氣在風(fēng)道8內(nèi)經(jīng)加熱元件7、制冷器9的直接加熱和冷卻，風(fēng)道8上部安裝的風(fēng)機(jī)5在風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的帶動(dòng)下強(qiáng)制將空氣循環(huán)，由風(fēng)向調(diào)節(jié)板3進(jìn)入工作空間，空氣再經(jīng)工作空間底部回流到風(fēng)道8內(nèi)形成循環(huán)。這種設(shè)計(jì)方案的主要缺點(diǎn)可歸納為：(1)加熱元件7的加熱面積較小，空氣與加熱面的熱交換不充分；(2)對(duì)加熱元件7的控制，是一種間斷式的通電控制，即加熱元件7不是一個(gè)溫度穩(wěn)定的熱源。由于空氣導(dǎo)熱性差的固有特性，這就導(dǎo)致了空氣溫度的穩(wěn)定性和均勻性不能達(dá)到較高的水平。而與空氣的性質(zhì)相反，導(dǎo)熱性好和熱容量大是液體的固有特性。使用加熱元件7、制冷器9直接對(duì)液體加熱和冷卻，通過(guò)攪拌使液體在測(cè)試腔內(nèi)流動(dòng)，這樣得到的液體恒溫槽溫度的穩(wěn)定性和均勻性，可高出空氣恒溫箱幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種空氣型標(biāo)準(zhǔn)電阻器檢定或校準(zhǔn)用的空氣恒溫箱，它使空氣恒溫箱在5℃～50℃溫度范圍內(nèi)，其溫度的穩(wěn)定性和均勻性分別能夠達(dá)到±0.01℃和0.02℃的水平，能夠滿足空氣型標(biāo)準(zhǔn)電阻器的檢定或校準(zhǔn)需求。

本發(fā)明針對(duì)目前空氣恒溫箱采用加熱元件、制冷器直接對(duì)空氣加熱和冷卻，不能獲得良好的穩(wěn)定性和均勻性的問(wèn)題而提出的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

(1)使用液體恒溫槽中溫度穩(wěn)定的液體對(duì)空氣進(jìn)行加熱和恒溫，解決加熱元件和制冷器直接對(duì)空氣加熱和冷卻不能獲得更好的溫度穩(wěn)定性和均勻性問(wèn)題；

(2)使用金屬的熱交換管,空氣通過(guò)熱交換管的內(nèi)外表面與液體進(jìn)行熱交換,解決使用液體對(duì)空氣進(jìn)行加熱和恒溫問(wèn)題；

(3)使用風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)空氣循環(huán)的方法，使空氣在空氣恒溫箱的工作空間和金屬熱交換管內(nèi)循環(huán)流動(dòng)；

(4)風(fēng)機(jī)由保溫棉保溫，減小空氣經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)時(shí)的熱損失；

(5)工作空間上下部安裝微孔金屬材料，利用微孔金屬材料對(duì)金屬熱交換管的氣流進(jìn)行導(dǎo)流，使金屬熱交換管內(nèi)的氣流均勻分布在工作空間內(nèi)；

把一條導(dǎo)熱性好、足夠長(zhǎng)、繞成螺旋狀的金屬熱交換管浸沒(méi)在液體恒溫槽中，熱交換管一端與恒溫箱工作空間上部連接，另一端與風(fēng)機(jī)的出氣口連接。恒溫箱工作空間下部通過(guò)一條金屬管與風(fēng)機(jī)的入氣口連接。風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)空氣在金屬熱交換管和工作空間內(nèi)流動(dòng)，從而獲得一種使用液體對(duì)空氣進(jìn)行加熱和恒溫的空氣恒溫箱。

本發(fā)明是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它包括空氣恒溫箱箱體以及填充在空氣恒溫箱箱體內(nèi)壁上的保溫棉層，其結(jié)構(gòu)是，它還包括位于空氣恒溫箱箱體內(nèi)的空氣恒溫裝置以及為空氣恒溫裝置提供恒溫氣體的液體恒溫裝置，所述液體恒溫裝置與空氣恒溫裝置之間通過(guò)金屬連接管相連，所述金屬連接管上設(shè)有為恒溫空氣循環(huán)提供動(dòng)力的風(fēng)機(jī)。所述風(fēng)機(jī)的外周為保溫棉層。

所述空氣恒溫裝置包括工作腔、第二排氣金屬連接管、下微孔金屬材料填充物、上微孔金屬材料填充物以及分別連接在工作腔兩端部的進(jìn)氣金屬連接管和第一排氣金屬連接管，所述工作腔的上部為漏斗狀結(jié)構(gòu)，工作腔的下部為倒立的漏斗狀結(jié)構(gòu)，下微孔金屬材料填充物和上微孔金屬材料填充物分別填充在工作腔上部和下部的喇叭狀結(jié)構(gòu)內(nèi)；所述進(jìn)氣金屬連接管的一端與工作腔的上端相連，另一端位于液體恒溫裝置內(nèi)；