一種新型熱管型恒溫槽的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于溫度計量/校準(zhǔn)/測試領(lǐng)域，涉及一種可自動控溫的新型熱管型恒溫裝置。
技術(shù)背景
[0002]恒溫槽是熱工檢測方面必備的一種計量設(shè)備，作為標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計、工作用玻璃液體溫度計、雙金屬溫度計、壓力式溫度計、工作熱電阻和熱電偶等計量器具檢定工作中的主要檢定裝置，廣泛應(yīng)用于法定計量技術(shù)機(jī)構(gòu)的檢定/校準(zhǔn)實驗室及科研單位、工廠和企業(yè)等。目前最常見的是以水或油為介質(zhì)的水恒溫槽和油恒溫槽，但在檢定中經(jīng)常出現(xiàn)長度為750_以下的傳感器芯，這些傳統(tǒng)的恒溫槽由于插入深度不夠?qū)е抡`差偏大而不合格，恒溫槽的測溫范圍有限，一般為(40-300) 0C，現(xiàn)場很多(300-500) °C的雙金屬溫度計無法檢定，且恒溫油槽噪聲大，容易對環(huán)境造成污染，給操作者帶來身體上的損害等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決以上存在的問題，本實用新型提供了一種新型熱管型恒溫槽，是利用“熱管”原理制作的新型低、中溫恒溫裝置，適用于工業(yè)熱電阻、工作用玻璃液體溫度計、高精密玻璃液體溫度計、低溫?zé)犭娕?、雙金屬溫度計、壓力式溫度計及二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計等溫度儀表、計量器具的檢定/校準(zhǔn)工作。
[0004]本實用新型所采取得技術(shù)方案為:
[0005]一種新型熱管型恒溫槽，它包括熱管管芯、散熱器、控溫傳感器、設(shè)置在熱管管芯內(nèi)的傳感器插管、位于熱管管芯底部的電加熱管和精密控溫系統(tǒng)，控溫傳感器設(shè)置在熱管管芯內(nèi)，散熱器和熱管管芯之間通過導(dǎo)管連接形成冷凝回流通道，控溫系統(tǒng)分別與控溫傳感器和電加熱管電路連接。
[0006]精密控溫系統(tǒng)由控溫傳感器、控制電路，功率輸出電路、高性能智能調(diào)節(jié)器構(gòu)成，控溫傳感器傳來的信號經(jīng)過調(diào)節(jié)器處理后在-5 O?50 (TC溫度范圍內(nèi)，對溫度的分辨力達(dá)到0.0orc，溫度控制器可顯示多種參數(shù)，如控溫、測溫、設(shè)定溫度、加熱功率值，P值、I值、D值等，可直接觀察加熱功率的百分比，采用了離散數(shù)字P I D積分限量，控溫超調(diào)量小，穩(wěn)定度高，控制電路與電加熱管連接。
[0007]所述的熱管管芯中的電熱管由兩個不同功率的電熱元件組合而成，在不同的工作狀態(tài)下，通過兩電熱元件的單獨供電或串、并聯(lián)組合，可改變熱管管芯的額定功率，以解決升溫、保溫兩種工作狀態(tài)下的功率兼容問題。
[0008]散熱器可為多個，根據(jù)液態(tài)工質(zhì)的特性以及散熱器的散熱性能進(jìn)行調(diào)配，散熱器為多個時均勻分布在熱管管芯周圍。
[0009]熱管管芯內(nèi)充有一定量的液態(tài)工質(zhì)，管芯上端有許多不同孔徑的傳感器插管，用于插入被校溫度傳感器，以滿足于不同直徑的溫度傳感器的檢定。并且，傳感器插管位于熱管管芯內(nèi)部的部分均處于等溫區(qū)內(nèi)，熱管管芯內(nèi)液態(tài)工質(zhì)上方的空腔即為等溫區(qū)，大大改善了熱管恒溫槽的上部溫度分布均勻性。
[0010]所述的散熱器周圍均勻分布散熱片，并在外表面安裝制冷裝置，以有利于熱管內(nèi)工質(zhì)的冷凝和循環(huán)。
[0011]本實用新型的有益效果為:
[0012]該熱管型恒溫槽采用循環(huán)式的液體工質(zhì)，拓寬了低恒溫設(shè)備的恒溫區(qū)域，提高了控溫精度，能在-50°c?+500°C范圍內(nèi)以0.0re?0.060C的溫場均勻性長期有效地工作，傳感器插孔深度可達(dá)450_ ;恒溫管工作時無氣味，無機(jī)械磨擦，安全可靠，使用方便，節(jié)省能源，壽命均比錫槽、鹽槽、油槽、水槽高；既彌補了 3 O 0°C?5 O 0°C的檢定恒溫設(shè)備空缺，又是5 (TC?3 O (TC范圍油、水槽理想替代設(shè)備，能夠滿足各種溫度元件、儀表的檢定/校準(zhǔn)/測試要求，具有溫度范圍寬、插孔深、溫場均勻性好、綠色環(huán)保、自動循環(huán)、自動溫控等特點。
【附圖說明】
[0013]附圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步說明:
[0015]如附圖1所示的一種新型熱管型恒溫槽，熱管恒溫槽的核心部分是一個完全密閉的容器一一熱管管芯1，管芯上端有許多不同孔經(jīng)的傳感器插管2，用于插入不同孔徑被校溫度傳感器和標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器，插管下端均被封堵以保證管芯的氣密性。管芯內(nèi)充有一定量的液態(tài)工質(zhì)5。熱管管芯I底部安裝電加熱管6，它由兩個不同功率的電熱元件組合而成。熱管一側(cè)或左右兩側(cè)設(shè)有散熱器4，散熱器周圍均勻分布散熱片，并在外表面安裝制冷裝置。精密控溫系統(tǒng)7通過熱管管芯內(nèi)部的控溫傳感器3實現(xiàn)對電加熱管6的精密控制。
[0016]精密控溫系統(tǒng)7由控溫傳感器3、控制電路，功率輸出電路、高性能智能調(diào)節(jié)器構(gòu)成，控溫傳感器3傳來的信號經(jīng)過調(diào)節(jié)器處理后在-5 O?50 (TC溫度范圍內(nèi)，對溫度的分辨力達(dá)到ο.0orc，溫度控制器可顯示多種參數(shù)，如控溫、測溫、設(shè)定溫度、加熱功率值，P值、I值、D值等，可直接觀察加熱功率的百分比，采用了離散數(shù)字P I D積分限量，控溫超調(diào)量小，穩(wěn)定度高，控制電路與電加熱管連接。
[0017]工作時，將需要被校溫度傳感器和標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器豎直插入傳感器插管2內(nèi)，設(shè)置所需溫度，在精密控溫系統(tǒng)7控制下通過管芯下部的電加熱器加熱工質(zhì)5，部分液態(tài)工質(zhì)吸收大量熱能后產(chǎn)生汽化，變?yōu)檎羝墓べ|(zhì)攜帶潛熱充滿管芯容器I。蒸汽在上升過程中，遇到上端蓋、插管及內(nèi)壁等部位會冷凝并釋放出潛熱，冷凝后的液態(tài)工質(zhì)在重力的作用下返回管芯底部，被繼續(xù)加熱，……，如此往復(fù)循環(huán)。上述過程中，工質(zhì)作為載體，通過汽、液相變，不斷將從控溫系統(tǒng)獲取的能量傳輸?shù)綗峁芄苄緝?nèi)需要彌補能量的部位，從而保持著管芯恒溫區(qū)內(nèi)極小的溫差。
[0018]1、提高熱管動力性能。熱管技術(shù)用于恒溫槽，需要傳輸?shù)臒崮芄β屎苄?，?yīng)通過結(jié)構(gòu)改進(jìn)，加強(qiáng)飽和蒸汽的流速，增強(qiáng)換熱能力，從而降低整個恒溫區(qū)的溫差。
[0019]2、向上擴(kuò)展寬了均勻溫場區(qū)域。以前的熱管恒溫槽的有效均勻溫區(qū)基本上從距離熱管上端口 150mm?200mm開始至450mm深度?，F(xiàn)在經(jīng)過一系列的探索、試驗、改進(jìn)，可使有效均勾溫場范圍向上擴(kuò)展至不大于80mm，使熱管的有效均勾溫區(qū)覆蓋80mm?450mm的區(qū)域，甚至更寬，滿足全浸式玻璃溫度計、短型傳感器、特殊傳感器的檢定/校準(zhǔn)/測試。
[0020]3、提高了溫場均勻性。在上述有效均勻溫場范圍內(nèi)，進(jìn)一步改善了溫場均勻性，以保證滿足等一、二等標(biāo)準(zhǔn)玻璃溫度計的量值傳遞所需溫場指標(biāo)。
[0021]4、改善溫度下限的技術(shù)指標(biāo)。目前的熱管恒溫槽在工作溫度下限附近，由于工質(zhì)蒸汽壓不足導(dǎo)致熱交換能力不足，直接影響溫場均勻性指標(biāo)和溫度波動度指標(biāo)，應(yīng)予以改善，這與降低熱管恒溫槽的工作溫度下限具有同等意義。
[0022]5、增加快速降溫功能。通過在熱管散熱器外部增設(shè)散熱片和制冷裝置，在保證各指標(biāo)的前提下，大幅度提高降溫速率，提高上、下行程(循環(huán))測試的效率。
【主權(quán)項】
1.一種新型熱管型恒溫槽，其特征是:它包括熱管管芯、散熱器、控溫傳感器、設(shè)置在熱管管芯內(nèi)的傳感器插管、位于熱管管芯底部的電加熱管和精密控溫系統(tǒng)，控溫傳感器設(shè)置在熱管管芯內(nèi)，散熱器和熱管管芯之間通過導(dǎo)管連接形成冷凝回流通道，控溫系統(tǒng)分別與控溫傳感器和電加熱管電路連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型熱管型恒溫槽，其特征是:精密控溫系統(tǒng)由控溫傳感器、控制電路，功率輸出電路、高性能智能調(diào)節(jié)器構(gòu)成，控溫傳感器將信號傳入控制電路，控制電路與電加熱管連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型熱管型恒溫槽，其特征是:所述的熱管管芯中的電熱管由兩個不同功率的電熱元件組合而成，兩電熱元件可單獨供電或串、并聯(lián)組合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型熱管型恒溫槽，其特征是:散熱器可為多個，根據(jù)液態(tài)工質(zhì)的特性以及散熱器的散熱性能進(jìn)行調(diào)配，散熱器為多個時均勻分布在熱管管芯周圍。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型熱管型恒溫槽，其特征是:熱管管芯內(nèi)充有一定量的液態(tài)工質(zhì)，管芯上端設(shè)置有許多不同孔徑的傳感器插管，用于插入被校溫度傳感器，傳感器插管位于熱管管芯內(nèi)部的部分均處于熱管管芯的等溫區(qū)內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型熱管型恒溫槽，其特征是:所述的散熱器周圍均勻分布散熱片，并在外表面安裝制冷裝置。
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型熱管型恒溫槽，它包括熱管管芯、散熱器、控溫傳感器、設(shè)置在熱管管芯內(nèi)的傳感器插管、位于熱管管芯底部的電加熱管和精密控溫系統(tǒng)，控溫傳感器設(shè)置在熱管管芯內(nèi)，散熱器和熱管管芯之間通過導(dǎo)管連接形成冷凝回流通道，控溫系統(tǒng)分別與控溫傳感器和電加熱管電路連接，既彌補了300℃～500℃的檢定恒溫設(shè)備空缺，又是50℃～300℃范圍油、水槽理想替代設(shè)備，能夠滿足各種溫度元件、儀表的檢定/校準(zhǔn)/測試要求，具有溫度范圍寬、插孔深、溫場均勻性好、綠色環(huán)保、自動循環(huán)、自動溫控等特點。
【IPC分類】B01L7/00
【公開號】CN204911562
【申請?zhí)枴緾N201520688245
【發(fā)明人】徐震震, 李達(dá)
【申請人】泰安磐然測控科技有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月8日