[發(fā)明專利]一種提高恒溫箱精度的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011036674.9
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112158472B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李少英;屈中權(quán);宋智明;程向明;梁昱;鐘悅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院云南天文臺
• 主分類號: B65D81/38
• 分類號: B65D81/38;G06F30/20;G06F119/08
• 代理公司: 北京權(quán)智天下知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11638
• 代理人: 王新愛

本發(fā)明公開了一種提高恒溫箱精度的方法，包括以下步驟：制備恒溫箱；調(diào)節(jié)恒溫箱的尺寸和材料，得出環(huán)境溫度和目標(biāo)溫度差的絕對值對恒溫箱保溫目標(biāo)溫度的關(guān)系式，根據(jù)以上關(guān)系式，提出了一種標(biāo)中標(biāo)方法以減小恒溫箱內(nèi)部保溫箱體的溫度波動，得以提高恒溫箱精度。在給定的目標(biāo)溫度和環(huán)境溫度下，本發(fā)明可使恒溫箱的溫度波動大大減小，以大大提高恒溫箱精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于儀器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種提高恒溫箱精度的方法。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，儀器的精度要求越來越高，那么對環(huán)境溫度的要求就越來越高，目前對保溫箱結(jié)構(gòu)的保溫精度分析和精度的提高研究均比較少。美國的NIST研制的分子測量機(jī)采用多層密閉結(jié)構(gòu)來保證中心工作室的恒溫，在目標(biāo)溫度為20℃和環(huán)境溫度為17℃下，保溫精度最高是±0.005℃。韓國采用絕熱層、隔音層、真空層和測試層4層結(jié)構(gòu)，保溫結(jié)構(gòu)在20℃的目標(biāo)溫度下，最高精度可達(dá)到±0.001℃。應(yīng)用于紅外熱副射黑體、高精度儀器設(shè)備和納米技術(shù)等的環(huán)境溫度，要求保溫精度是越高越精確。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明針對上述的問題，提供了一種提高恒溫箱精度的方法，包括以下步驟：

步驟1、制備恒溫箱，保溫箱體的外圍包裹著真空絕熱板保溫層；

步驟2、將恒溫箱的環(huán)境溫度分別設(shè)為5℃、10℃、15℃、20℃、30℃、35℃、40℃、45℃，目標(biāo)溫度設(shè)為25℃，然后采用ANSYS進(jìn)行仿真，得到環(huán)境溫度和目標(biāo)溫度的差a與保溫箱體上最高溫度與最低溫度的差c之間的關(guān)系：

c＝0.0004|a| (1)

步驟3、改變恒溫箱的內(nèi)部大小，其它結(jié)構(gòu)不變；將恒溫箱的環(huán)境溫度分別設(shè)為5℃、10℃、15℃、20℃、30℃、35℃、40℃、45℃，目標(biāo)溫度設(shè)為25℃，然后采用ANSYS進(jìn)行仿真，得到環(huán)境溫度和目標(biāo)溫度的差a與保溫箱體上最高溫度與最低溫度的差c之間的關(guān)系：

c＝0.00055|a| (2)；

步驟4、改變保溫箱體內(nèi)部大小為300mm×300mm×300mm的恒溫箱外圍材料，其它結(jié)構(gòu)不變；將恒溫箱的環(huán)境溫度分別設(shè)為5℃、10℃、15℃、20℃、30℃、35℃、40℃、45℃，目標(biāo)溫度設(shè)為25℃，然后采用ANSYS進(jìn)行仿真，得到環(huán)境溫度和目標(biāo)溫度的差a與保溫箱體上最高溫度與最低溫度的差c之間的關(guān)系：

c＝0.0051|a| (3)；

步驟5、正方體的保溫箱的溫差大的地方是棱角處，去掉它的棱角將其設(shè)計為球殼結(jié)構(gòu)，將內(nèi)部大小為300mm×300mm×300mm正方體保溫箱體變?yōu)閮?nèi)直徑為300mm的球殼箱體；

步驟6、將以上(1)-(3)近似關(guān)系式統(tǒng)一表示成c＝C|a|，看出當(dāng)箱體的體積發(fā)生變化或箱體的材料發(fā)生變化時，C就發(fā)生變化；當(dāng)是同一箱體時，關(guān)系式系數(shù)C不變，只要環(huán)境溫度和目標(biāo)溫度差的絕對值相同，箱體的溫度波動就相同；隨著環(huán)境溫度和目標(biāo)溫度差的絕對值變小，箱體的溫度波動就變小；當(dāng)環(huán)境溫度和目標(biāo)溫度差為0時，箱體的溫度波動就為0。

可選地，所述步驟1中的恒溫箱的內(nèi)部尺寸大小為200mm×200mm×200mm，恒溫箱箱體的材料為鋁合金6061。

可選地，所述步驟3中恒溫箱的內(nèi)部大小改為300mm×300mm×300mm。

可選地，所述步驟4中恒溫箱外圍材料變?yōu)檎婵战^熱板換為聚胺脂泡沫。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以獲得包括以下技術(shù)效果：