一種表面溫度計(jì)校準(zhǔn)儀的設(shè)計(jì)

摘?要：針對(duì)表面溫度計(jì)校準(zhǔn)的需要，本文設(shè)計(jì)研制了一種適用于（室溫+5℃～400℃）溫度范圍內(nèi)的表面溫度計(jì)的校準(zhǔn)儀，著重?cái)⑹隽嗽撔?zhǔn)儀的測(cè)試原理、結(jié)構(gòu)和重要性能指標(biāo)測(cè)試分析等。該校準(zhǔn)儀溫度均勻性和穩(wěn)定性均符合計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范。

關(guān)鍵詞：表面溫度計(jì);校準(zhǔn)儀;溫度源;校準(zhǔn)

1 緒論

隨著各行業(yè)的發(fā)展，表面溫度計(jì)應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。隨著表面溫度計(jì)的廣泛應(yīng)用，其校準(zhǔn)需求也在逐年增加。為了保證表面溫度計(jì)的質(zhì)量，參考我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，設(shè)計(jì)研制了一種控制顯示和溫度源等一體化的表面溫度計(jì)校準(zhǔn)儀，實(shí)現(xiàn)對(duì)表面溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)量校準(zhǔn)的功能，同時(shí)還具有便攜性。

2 測(cè)試儀原理與結(jié)構(gòu)

表面溫度計(jì)的校準(zhǔn)是用被校準(zhǔn)表面溫度計(jì)放置在表面溫度計(jì)校準(zhǔn)儀上進(jìn)行測(cè)量，用表面溫度計(jì)校準(zhǔn)儀的溫度與被校準(zhǔn)表面溫度計(jì)的示值進(jìn)行比較，得出示值誤差，從而對(duì)表面溫度計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。

本校準(zhǔn)儀由箱體、溫度源、風(fēng)冷系統(tǒng)、單片機(jī)和彩色觸摸屏等組成，整體集成于箱體內(nèi)，方便攜帶。

溫度源的設(shè)計(jì)在本校準(zhǔn)儀中尤為重要，溫度源主要由加熱源、均熱板、溫度傳感器、防護(hù)罩、保溫棉和校準(zhǔn)孔組成。如圖1所示。

加熱源采用管狀加熱板，通過(guò)加熱將熱量傳導(dǎo)至與其緊密貼合的均熱板上，為校準(zhǔn)表面溫度計(jì)提供均勻的溫場(chǎng)。均熱板采用熱傳導(dǎo)性良好的合金材質(zhì)。

溫度傳感器采用高精度鉑電阻，采用高溫密封膠直接封裝在均熱板內(nèi)。溫度傳感器封裝位置與校準(zhǔn)孔位置距離均熱板上表面相等，以保證溫度的一致性。

保溫棉選用硅酸鋁纖維棉，具有低導(dǎo)熱率、熱穩(wěn)定性優(yōu)良、保溫性能良好等優(yōu)點(diǎn)。將保溫棉填充于加熱源、均熱板與防護(hù)罩之間，起到熱防護(hù)作用。

風(fēng)冷系統(tǒng)由軸流風(fēng)機(jī)和箱體左右兩側(cè)散熱孔組成，通過(guò)箱體前面板的按鈕，控制啟停，便于當(dāng)校準(zhǔn)完高溫后，需要校準(zhǔn)低溫度，能夠快速降溫，節(jié)省時(shí)間，提高測(cè)試速度。

箱體采用精美鋁殼機(jī)箱，輕便美觀，底部安裝有四個(gè)橡膠墊腳，減少外部震動(dòng)對(duì)測(cè)試儀的影響。顯示屏與操作系統(tǒng)采用觸摸屏操作，放置在箱體前面板。

3 重要性能指標(biāo)測(cè)試分析

3.1 溫場(chǎng)穩(wěn)定性

本校準(zhǔn)儀設(shè)計(jì)溫度顯示分辨率0.01℃。參照J(rèn)JF14092013《表面溫度計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范》，要求穩(wěn)定性（10min）：±0.4℃（室溫+5℃

3.2 溫度均勻性

本校準(zhǔn)儀的溫度源有效直徑為Φ100，依據(jù)JJF14092013《表面溫度計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范》，要求均勻性：±0.5℃（室溫+5℃

4 結(jié)論

該文詳細(xì)敘述了表面溫度計(jì)校準(zhǔn)儀的設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)和重要性能指標(biāo)測(cè)試分析等。該校準(zhǔn)儀采用一體化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量簡(jiǎn)便，具有攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)測(cè)試和分析，完全滿足國(guó)家校準(zhǔn)規(guī)范對(duì)表面溫度計(jì)校準(zhǔn)的要求。

參考文獻(xiàn)：

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[3]王小龍，呂國(guó)義，張賀.高溫表面溫度計(jì)校驗(yàn)儀研制及性能驗(yàn)證[J].計(jì)測(cè)技術(shù)，2017（03）.

作者簡(jiǎn)介：冀中祥（1988—），男，河南駐馬店人，工程師，主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)及測(cè)試技術(shù)研究。