[發明專利]一種恒溫體及恒溫實現方法

有效

• 申請號: 202011160390.0
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112525386B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 楊子赫;敖奇;李浩;呼延鵬;吳秀永
• 申請（專利權）人: 北京全路通信信號研究設計院集團有限公司
• 主分類號: G01K15/00
• 分類號: G01K15/00;G01N29/024;G01N29/07;G05D23/20
• 代理公司: 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張陸軍

本發明公開一種恒溫體及恒溫實現方法，恒溫體包括箱體，箱體一側設置多個超聲波模塊、加熱模塊、制冷模塊和控制部件，箱體另一側為容腔，內部充滿同種物質的固液混合物；根據容腔大小設定聲波在純液體中的預定往返時間為T1,在純固體中的預定往返時間為T2；控制部件控制超聲波模塊向容腔內的固液混合物分別發射超聲波，并測量每個超聲波模塊發出的聲波在容腔內的往返時間，當往返時間均等于T1時，控制部件控制制冷模塊啟動制冷，當有一個往返時間等于T2時，則控制部件控制加熱模塊啟動加熱。該恒溫體利用同種物質的固液混合物溫度恒定的原理，通過檢測混合物中固體存量，判斷混合物溫度是否恒定，進而實現超高精度的溫度控制。

技術領域

本發明屬于恒溫技術領域，特別涉及一種溫度校準領域用的恒溫體。

背景技術

恒溫體作為溫度恒定的參考熱源有著廣泛的用途，在一些高精度測溫需求場合中，保持溫度的恒定尤為重要。例如在紅外測溫中需要使用黑體進行校準和對比測量，以提高測溫精度，所以要求黑體除需要吸收各種波長輻射外，還必須保持溫度的恒定。

目前普通的恒溫體，多為溫控模塊控制熱源的熱量產生，將目標物加熱到一定溫度，通過溫度計的數據反饋，動態的將目標物的溫度控制在預設目標范圍內。這種溫控方式，有兩個很難克服的缺點：一方面是溫度計的誤差、熱源斷電后不能迅速冷卻扔持續放熱，導致溫度的控制響應性不足；當溫度計檢測到溫度達到預設值，熱源斷電后，熱量仍然在釋放，繼續加熱目標物，導致溫度會繼續上升，自然冷卻后才能回歸正常，所以響應性不足，導致溫度波動范圍相對大，波動時間長。另一方面是目標物的受熱不均勻，采用電熱的方式，與目標物不是全面接觸，會導致局部溫度高，周邊溫度低。以上將嚴重影響高精度恒溫的產生，進而影響將恒溫體作為參考源的測量結果。

因此如何獲得高精度的恒溫體及恒溫實現方法，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

本申請的目的是提供一種恒溫體及恒溫實現方法，以實現恒溫體的高精度溫度控制。其具體方案如下：

一種恒溫體，包括：箱體，箱體一側置有多個超聲波模塊、箱體內部一側設置有加熱模塊、制冷模塊和控制部件，箱體另一側為容腔；

所述容腔內部充滿同種物質的固液混合物；

所述多個超聲波模塊置于所述容腔一側；

所述控制部件與超聲波模塊、加熱模塊和制冷模塊分別相連。

優選地，在本發明實施例所提供的上述恒溫體中，所述容腔內充滿的同種物質的固液混合物為冰水混合物或冰醋酸中的一種。

優選地，在本發明實施例所提供的上述恒溫體中，所述多個超聲波模塊中的一個超聲波模塊位于靠近所述制冷模塊的位置，其余超聲波模塊位于遠離所述制冷模塊的位置。

優選地，在本發明實施例所提供的上述恒溫體中，

所述控制部件用于控制所述多個超聲波模塊向所述容腔內的固液混合物分別發射超聲波，并測量每個超聲波模塊發出的聲波在容腔內的往返時間；

每個超聲波模塊發出的聲波在容腔內的往返時間均等于T1時，所述控制部件用于控制所述制冷模塊啟動制冷，其中T1為聲波在純液體中的預定往返時間；

任意一個超聲波模塊發出的聲波在容腔內的往返時間等于T2時，所述控制部件用于控制所述加熱模塊啟動加熱，其中T2為聲波在純固體中的預定往返時間。

優選地，在本發明實施例所提供的上述恒溫體中，所述多個超聲波模塊中的一個位于所述容腔一側中心位置，其余超聲波模塊位于所述容腔一側其余位置。

優選地，在本發明實施例所提供的上述恒溫體中，所述箱體一側外部設置有安裝法蘭，便于所述恒溫體使用過程中的固定安裝。