基于側攪拌結構的便攜式恒溫槽的研制

沈文杰等

摘 要：介紹了一種基于側面攪拌結構的便攜式恒溫槽，克服了現有磁力攪拌技術對計量儀器插入深度的影響。采用快速升溫技術后，其測量范圍可達到300 ℃，并且具有良好的溫場特性。恒溫槽克服了現有技術的諸多缺點，有效提高了現場計量的可靠性和準確性。

關鍵詞：溫度計量；側攪拌結構；便攜式恒溫槽；計量儀器

中圖分類號：TH811；TP273 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.13.005

恒溫槽是通過控制恒溫工作區域內液體介質的溫度來滿足溫場要求的設備，它具有控溫精度高、操作簡單的優點，在工業生產和科學研究領域有廣泛的應用價值，同時，便攜式恒溫槽還具有攜帶方便的特點。近幾年，隨著儀表制造業的快速發展，對溫度儀表的校準也越來越嚴格，而現場計量校準成為了重要的發展方向，因此，便攜式恒溫槽的使用也越來越廣泛。

目前，現場計量校準使用的恒溫設備主要有便攜式恒溫槽和干體式恒溫校準器。現有的便攜式恒溫槽多采用磁耦合攪拌方式，溫場不均勻、波動性大，置于槽體底部的攪拌扇葉還會限制計量儀器的插入深度；因為干體式恒溫校準器爐體設計和熱力學性質的原因，軸向和徑向的均勻性、負載、徑向傳導等都會影響溫場的質量，不能滿足高精度校準的使用要求。

本文提出了一種基于側攪拌結構的便攜式恒溫槽，它不僅增加了工作腔體的深度，而且還有效保證了恒溫工作區域的均勻性和穩定性，性能指標良好。

1 便攜式恒溫槽的結構特征

便攜式恒溫槽主要包括溫度控制儀表和恒溫工作區域。恒溫工作區域主要包括工作腔體、控溫熱電阻、攪拌電機、攪拌扇葉和加熱電阻絲，如圖1所示。便攜槽將恒溫工作區域的攪拌電機置于工作腔體的側面，這種設計可以有效擴展工作腔體的深度，克服計量器具插入深度不夠對測量結果造成的影響。

如圖1所示，便攜式恒溫槽的特征有以下幾點：①工作腔用不銹鋼材質的工作筒體隔離出來，不僅可以有效防止被測元件戳到工作區域的底部，還可以防止小元件掉落到恒溫工作區域后對攪拌扇葉造成傷害；②工作腔底部兩側設有網狀孔腔，以保證工作腔內、外的液體工作介質相互流通，進而保證工作腔內溫場的穩定性和均勻性；③便攜式恒溫槽的工作腔開口端上部設有螺紋結構，可以在工作腔上端加蓋防塵蓋，防止閑置時期塵土顆粒及其他雜質掉落進去，從而保證工作區域內液體的純凈度；④控溫熱電阻與工作腔同方向置于恒溫工作區域內，便于實時監測工作區域內的溫度。

2 便攜式恒溫槽的性能指標

根據JJF 1030—2010《恒溫槽技術性能測試規范》的要求，選用2支二等標準鉑電阻溫度計對便攜式恒溫槽的工作區域進行試驗檢測，并選擇幾個特征溫度點，檢測數據如表1所示。

便攜式恒溫槽恒溫工作區域內的液體介質是甲基硅油，所以，其測溫范圍為50～300 ℃。由試驗數據可知，便攜式恒溫槽的恒溫工作區域技術指標良好，溫場均勻性不超過0.02 ℃，10 min中內的溫場波動性不超過0.03 ℃，可以滿足大多數計量器具的現場校準要求。

3 總結

這種便攜式恒溫槽在結構上具有一定的創新性，一方面，將攪拌扇葉置于工作腔體的側面，擴展了工作腔體的深度，保證了計量儀器校準條件的可靠性；另一方面，工作腔體通過網狀空隙與整個工作區域保持液體流通，保證了恒溫工作區域溫場的均勻性和穩定性，提高了計量儀器校準的準確性。因此，在現場計量儀器的校準領域，基于側攪拌結構的便攜式恒溫槽具有較高的應用價值。

參考文獻

[1]張克.標準恒溫槽的應用于研究[J].中國計量，2003（11）.

[2]北京市計量檢測科學研究院.JJF 1030—2010 恒溫槽技術性能測試規范[S].北京：中國標準出版社，2010.

Abstract： The paper introduces a portable constant temperature slot based on the side stirring structure， and overcomes the influence of the existing magnetic stirring technology on the insertion depth of the measurement instrument. After the rapid heating technology， the measurement range can reach 300， and has good temperature field characteristics. The constant temperature trough overcomes many shortcomings of the existing technology， and effectively improves the reliability and accuracy of the measurement.

Key words： temperature measurement； side stirring structure； portable constant temperature trough； metering instrument