[實用新型]一種以制冷機為冷源耦合固定點的溫度標定系統

有效

• 申請號: 201820486159.2
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN208076063U
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 高波;張海洋;羅二倉;陳燕燕;潘長釗;陳慧
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: G01K19/00
• 分類號: G01K19/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本實用新型提供了一種以制冷機為冷源耦合固定點的溫度標定系統，其包括：制冷機，其具有至少兩個冷頭；至少一密閉空間，起到熱開關的作用；在所述密閉空間中設置有微波諧振腔，微流量補償環路為所述微波諧振腔提供穩定的壓力環境，在所述微波諧振腔內設置有固定點部件。該系統將固定點復現裝置與基準測溫裝置相耦合，減少了量值傳遞環節，從根本上杜絕了對比溫度漂移，增大了諧振腔熱容，使固定點原位精準復現更容易實現可提高測溫精度，一個裝置多個功能，可以同時實現溫度分度與溫度測量的功能，進而降低實驗成本與時間成本，提高效率。

技術領域

本實用新型涉及一種溫度標定系統，特別是一種以制冷機為冷源耦合固定點的溫度標定系統。

背景技術

熱力學溫度是衡量能量系統和能量交換過程中最基本的狀態參數，也是國際單位制七個基本單位之一。熱力學溫度的高準確測量對于前沿科學研究、大科學裝置運行、科研裝備研制、國民經濟和高新技術發展等領域具有重要的科學價值和戰略意義。按照測溫準確度從高至低，溫度量值溯源系統可劃分為基準裝置(測溫不確定度1mK)、標準裝置(測溫不確定度3mK)和工業應用裝置。目前，建立基準測溫裝置有多種方法，尤其是最近所提出的定壓氣體折射率基準測溫新方法，創新性的以相對壓力控制替代絕對壓力測量，從根本上解決了對絕對壓力測量精度依賴度，其理論精度較既有方法提高30％。該方法中，涉及到十余種參數的測量或準確輸入，尤其是作為溫度對比載體的標準電阻溫度計，其電阻-溫度特性是決定基準級測溫系統精確度的關鍵。

標準鉑電阻溫度計等高準確度溫度計的分度主要是通過固定點來實現，固定點是國際溫標規定的某些物質不同相之間的可復現的平衡溫度點，具有溫度值確定，復現性好、準確性高的特點，是溫標的重要組成部分。傳統基準測溫裝置與固定點復現裝置分別獨立運行，標準電阻溫度計一經標定后放置于基準測溫系統中，隨著時間的推移其電阻-溫度特性發生變化，造成溫度計測量偏差，即標準電阻溫度計的電阻-溫度特性漂移問題；而且量值傳遞多環節引起了新的不確定問題；并且在新的基準測溫方法下，系統還存在無法精準回歸固定點、無法實現原位熱力參數的比對；加之使用兩套裝置，實驗成本較高，由于兩套裝置不能同時對同一基準測溫元件進行實驗測量，耗時相對較長，時間成本較高。

綜上，要實現基準級測溫裝置的長時間高精度測量，并進一步的節約成本，提高效率，可將固定點與基準測溫裝置相耦合，發展一種新的溫度標定裝置。

實用新型內容

本實用新型的目的是解決傳統基準測溫裝置固有的標準電阻溫度計的電阻-溫度特性漂移問題、測溫不確定因素多、無法實現原位熱力參數對比、裝置搭建和溫度測量費用相對較高，實驗耗時長，效率低等問題。

本實用新型提供了一種以制冷機為冷源耦合固定點的溫度標定系統，其包括：制冷機，其具有至少兩個冷頭；至少一密閉空間，起到熱開關的作用；在所述密閉空間中設置有微波諧振腔，微流量補償環路為所述微波諧振腔提供穩定的壓力環境，在所述微波諧振腔內設置有固定點部件。

其中，所述固定點部件通過耦合連接件與微波諧振腔相連接。

其中，所述耦合連接件包含但不局限于圓柱體、長方體、或多面體等結構。

其中，所述固定點部件包含多個固定點復現單元。

其中，所述熱開關的工作介質為氦氣、氖氣、氬氣、或氮氣等氣體。

其中，所述至少一密閉空間包括第一密閉空間和第二密閉空間。

其中，零級法蘭、中空復合真空罩的內表面、二級法蘭和獨立真空筒的外表面組成所述第一密閉空間。

其中，獨立真空筒與二級法蘭構成所述第二密閉空間。

其中，在所述第二密閉空間內包括壓力腔，所述微波諧振腔位于所述壓力腔內。