一种微循环温度场控制系统的制作方法

1.本发明涉及光学仪器的温度控制技术领域，具体涉及一种微循环温度场控制系统。


背景技术：

2.对于大口径干涉仪的检测精度除了仪器本身之外，使用环境的温度梯度至关重要，国外进口高精度激光平面干涉仪对其使用环境从为温湿度和震动有很苛刻的要求。温度不同将会影响测量结果，温差变化大将会影响测量的重复性。空间温度梯度大于
±
0.1℃/inch都会对检测结果造成很大的影响。
3.在使用中达到限定的使用要求往往需要花费很大的装修成本和日常使用成本。且现有技术难以在限定的小空间内控制空间温度梯度与时间温度梯度。


技术实现要素：

4.为此，本发明所要解决的技术问题在于低成本控制干涉仪的温度场。
5.为解决上述技术问题，本发明提供了一种微循环温度场控制系统，包括：用于隔离缓冲环境温度的隔离框架、送风系统、升温部；所述隔离框架放置于防震平台上，干涉仪设置于隔离框架内；
6.所述送风系统包括用于送风的送风部，以及用于出风的出风部，送风系统用于均衡隔离框架内的空间温度梯度；
7.所述升温部设于所述防震平台，所述升温部用于均衡所述隔离框架内的时间温度梯度。
8.作为本发明的一种优选方式，所述送风部与出风部分别设于所述隔离框架的两侧，所述送风部与出风部相对设置。
9.作为本发明的一种优选方式，所述送风部高于所述出风部。
10.作为本发明的一种优选方式，所述送风部用于抽取隔离框架外部的空气向隔离框内输出；所述出风部用于抽取隔离框架内部的空气向隔离框架外输出。
11.作为本发明的一种优选方式，所述升温部设于所述干涉仪的镜面区域下方。
12.作为本发明的一种优选方式，所述升温部为条状或均匀分布的点状。
13.作为本发明的一种优选方式，还包括环绕干涉仪设置的温度传感器，所述温度传感器监测干涉仪的环境温度值。
14.作为本发明的一种优选方式，所述温度传感器检测所述干涉仪的上方与下方的环境温度值。
15.作为本发明的一种优选方式，所述升温部获取环境温度值的温差，并调节干涉仪的环境温度。
16.作为本发明的一种优选方式，所述隔离框架有操作口，操作口连通隔离框架内外。
17.本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
18.本发明通过设定空间相对对称的气流扰动源实现隔离框架内环境温度空间梯度长时间保持相对稳定，通过送风系统与升温部解决空间温度梯度与时间温度梯度，使得环境温度均匀稳定，有利于提高检测的精度，以及降低环境温度控制的成本。
附图说明
19.为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
20.图1是本发明的系统连接图。
21.图2是本发明的隔离框架示意图。
22.说明书附图标记说明：1.送风系统、11.送风部、12.出风部、2.升温部、3.温度传感器、4.隔离框架。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
24.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第二”、“第一”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
25.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。此外，术语“包括”意图在于覆盖不排他的包含，例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备，没有限定于已列出的步骤或单元而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
27.大口径干涉仪对使用环境要求高，温度不同将会影响测量结果，温差变化大将会影响测量的重复性。空间温度梯度大于
±
0.1℃/inch都会对检测结果造成很大的影响。
28.为了达到使用要求往往需要花费很大的装修成本和日常使用成本，以至于会有用户降格使用仪器。
29.在实际使用中，干涉仪的检测空间往往存在时间温度梯度与空间温度梯度，即使采取了控温措施，检测空间中依旧会产生温差，而干涉仪的镜面也会存在温差，因此需要一个动态微循环的温度场控制系统。
30.参照图1-2示，本发明一种微循环温度场控制系统的实施例，包括：用于隔离缓冲环境温度的隔离框架4、送风系统1、升温部2。所述隔离框架4放置于防震平台上，干涉仪设置于隔离框架4内。
31.所述送风系统1包括用于送风的送风部11，以及用于出风的出风部12，送风系统1用于均衡隔离框架4内的空间温度梯度。
32.所述升温部2设于所述防震平台，所述升温部2用于均衡所述隔离框架4内的时间温度梯度。
33.其中，隔离框架4可采用钢化玻璃龙骨玻璃罩。隔离框架4罩设于干涉仪的外部，其用于阻绝气流引起的低频振动，隔离外部环境形成局部二级温度场。
34.干涉仪放置于防震平台上，隔离框架4罩设其上。
35.送风系统1包括送风部11与出风部12，两者对隔离框架4内的空气进行扰动，实现隔离框架4内环境的整体均匀性。
36.升温部2对隔离框架4内环境的时间温度梯度进行均衡，隔离框架4内环境随时间会产生上下的温差，相对高处的温度高于相对低处的温度，升温部2对隔离框架4内环境的相对低处进行升温。
37.优选的，所述送风部11与出风部12分别设于所述隔离框架4的两侧，所述送风部11与出风部12相对设置。隔离框架4为矩形，则送风部11与出风部12分别设置于隔离框架4的两侧，送风部11向出风部12送风，通过送风系统1对隔离框架4内环境产生气流扰动。
38.所述送风部11的设置位置高于所述出风部12的位置，送风部11与出风部12对称设置。
39.所述送风部11用于抽取隔离框架4外部的空气向隔离框内输出。所述出风部12用于抽取隔离框架4内部的空气向隔离框架4外输出。
40.送风系统1实现抽取隔离框架4外环境的空气向隔离框架4内环境输出并将隔离框架4内环境的空气向隔离框架4外输出，以实现对隔离框架4内环境的空间温度均衡。送风系统1持续循环工作。
41.优选的，所述升温部2设于所述干涉仪的镜面区域下方。升温部2设于防震平台上、干涉仪的镜面区域下。升温部2对干涉仪的镜面区域进行加热升温。
42.在实际使用中，由于存在时间温度梯度，随时间流逝，干涉仪的镜面最终会存在温差，例如镜面的上方与下方的温差，该温差将影响干涉仪的检测结果。升温部2对干涉仪的镜面区域加热，平衡时间温度梯度带来的影响。
43.所述升温部2为条状或均匀分布的点状。为减少升温部2对其它区域的影响，升温部2被配置为条状或均匀分布的点状，且对应干涉仪的镜面区域设置。
44.优选的，还包括环绕干涉仪设置的温度传感器3，所述温度传感器3监测干涉仪的环境温度值。温度传感器3环绕干涉仪的四周，例如设置于干涉仪的上下左右四方，由于隔离框架4内环境会存在温差，因此，干涉仪四周的温度传感器3用于监测该温差。
45.所述温度传感器3检测所述干涉仪的上方与下方的环境温度值。温度传感器3至少监测干涉仪的上方与下方的环境温度值。
46.所述升温部2获取环境温度值的温差，并调节干涉仪的环境温度。升温部2与温度传感器3连接，并获取多个环境温度值之间是否存在差值，若存在差值，则升温部2对干涉仪
的镜面区域机型加热。加热温度为设定的实验温度值。
47.优选的，所述隔离框架4有操作口，操作口连通隔离框架4内外。操作口用于实验人员对隔离框架4内的干涉仪进行实验操作。
48.团队基于多年从事大口径干涉仪计量的经验，通过较为简单和低成本的方式解决了大口径干涉仪使用环境控制要求。本技术基于一种微循环模式，根据检测空间的大小，通过设定空间相对对称的气流扰动源实现检测环境温度空间梯度长时间保持相对稳定，温度梯度为
±
0.1℃/inch(静态)、
±
0.1℃/h，从而大大降低了环境温度变化对大口径干涉仪检测造成的偶然误差，检测精度整体提升50％以上。
49.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。