一种热电偶比对装置的制作方法

1.本技术涉及热电偶技术领域，具体而言，涉及一种热电偶比对装置。


背景技术：

2.导热垫工艺鉴定试验依据卫星单机设备典型安装技术状态，对选用的导热垫开展安装工艺鉴定试验，验证其在一定安装工艺条件下，是否能够实现安装面接触传热系数不小于500w/(m2·
k)的要求。
3.在现有的导热垫安装面接触传热系数的验证过程中，模拟舱板控温范围在-40℃～80℃之间，需要将多个热电偶粘贴在导热垫不同的测温点。
4.在导热垫的鉴定试验中，进行测温的热电偶需要具有较高的测量精度，一般要求测温精度控制在0.1℃，即热电偶的温度一致性小于0.1℃。只有符合测量精度要求的热电偶才能进行测量，而在传统的热电偶标定中，仅能从单个热电偶进行标定，而并不能对多个热电偶同时测量以显示其测量温度，难以遴选出应用在同一安装面接触传热系数测量过程中的多个符合要求的热电偶。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的在于提供一种热电偶比对装置，用以对多个热电偶同时测量显示，以此遴选出在相同测温条件下一致性较高的多个热电偶，满足导热垫安装面接触传热系数的验证试验要求。
6.本实用新型提供的一种热电偶比对装置，包括：恒温装置以及设置在所述恒温装置内的导热体；
7.所述导热体的底部设置有多个热电制冷器，多个所述热电制冷器沿所述导热体的轴心周向布设；
8.所述导热体的顶部中心设置有铂电阻，所述铂电阻的外围设置有多个热电偶，所述铂电阻及多个所述热电偶均连接有温度显示器。
9.所述铂电阻以及所述热电偶同时将测量到的所述导热体的温度传递到温度显示器，以通过多个所述热电偶测量到的导热体的温度进行比对检测，遴选出一致性较高的热电偶。
10.通过在热导体的底部设置热电制冷器，并使多个热电制冷器沿导热体的轴心周向布设，能够使多个热电制冷器产生的热量或者冷量均匀地向上进行传递，从而使导热体顶部的区域保持温度一致。
11.结合在导热体顶部设置的铂电阻以及进行比对的热电偶，使铂电阻以及热电偶同时对导热体的温度进行测量，能够以铂电阻测量到的温度为基准点，对多个热电偶同时进行比对检测，能够更加直观地遴选出符合一致性要求的热电偶，极大提高了比对效率。
12.在可选的实施方式中，多个所述热电制冷器间隔均布在所述导热体上，且均贴合在所述导热体的底壁平面上。
13.通过间隔均布在导热体上的热电制冷器，能够使热电制冷器对导热体产生的热量或者冷量更加均匀地在导热体中传递，保证每个导热体以点状向上辐射热的形式对导热体进行加热或者冷却。
14.通过将热电制冷器均贴合在导热体的底壁平面上，能够更加直接地对导热体进行加热或者冷却，使热电制冷器能够更加直接地控制导热体温度。
15.在可选的实施方式中，所述热电制冷器的个数为偶数，在所述导热体的底壁平面上呈中心对称。
16.通过中心对称分布的热电制冷器，能够使热电制冷器的热量或者冷量以更加均匀的形式传递到导热体上，有利于在导热体顶部构成温度一致的测温区域。
17.在可选的实施方式中，所述热电偶设置在以所述铂电阻为圆心的圆形线上，所述圆形线的直径为15-30mm。
18.基于导热体顶部测温区域的温度保持一致，通过将热电偶放置在以铂电阻为圆心的圆形线上，能够使该圆形线上的每个部位保持在相同的温度上，能够更利于不同热电偶与铂电阻进行比对。
19.在可选的实施方式中，所述导热体为实心圆柱体，且所述导热体的材质为紫铜。
20.实心圆柱体更有利于热电制冷器所生成热量或者冷量在导热体上的传递，通过紫铜材质的导热体，能够在最大程度上提高传热系数，结合实心圆柱体的导热体能够使热量或者冷量在导热体上分布的更加均匀，提高温度测量以及对比精度。
21.在可选的实施方式中，所述导热体的直径与所述圆形线的直径之间的比值不超过3:1。
22.通过限定导热体直径与热电偶布设圆形线直径的比值，能够使所有的热电偶放置在有效的测温圆形线上，能够更加有效地对导热体的测温点处进行测量。
23.在可选的实施方式中，所述铂电阻及所述热电偶均包括用于测量所述导热体温度的感温芯片，所述感温芯片贴合在所述导热体的顶壁平面上。
24.在可选的实施方式中，所述感温芯片均连接有数据线缆，所述数据线缆外接有温度显示器。
25.在可选的实施方式中，还包括控制系统，多个所述热电制冷器均与所述控制系统电连接。
26.通过控制系统，能够对多个热电制冷器同时控制，使其同时进行加热或者制冷，且能够控制导热体保持在不同温度点，实现了对于热电偶的变温比对检测，通过对多个不同温度点的比对检测，有效提高了热电偶比对结果的准确度，且更加贴近于热电偶在不同温度环境下的实际使用工况，保证了热电偶具有良好的应用性能。
27.在可选的实施方式中，所述温度显示器与所述控制系统电连接，所述控制系统能够以所述铂电阻测量到的温度为基准点，在多个所述热电偶之间进行比对。
28.通过将温度显示器与控制系统电连接，使控制系统接收铂电阻及热电偶的温度信号，并能够使控制系统以铂电阻测量到的温度为基准点，在多个处于相同温度圆形线上的热电偶之间进行比对，遴选出一致性较高的热电偶。
29.在可选的实施方式中，所述恒温装置为保温箱，所述保温箱的里侧内衬有保温层。
30.保温箱能够起到良好的保温效果，使导热体与外部环境隔离，防止出现与外界的
冷热交换，从最大程度上保证在热电偶的比对过程中导热体顶部温度的一致性。
31.通过本实用新型中的热电偶比对装置，能够实现在相同测温条件下，在一次比对中遴选出多个符合要求的热电偶，有效保证了热电偶的一致性，极大提高标定比对效率。
32.本实用新型中的热电偶比对装置具有结构简单，比对精度高的特点，可有效减少标定次数，在保证比对精度的前提下降低了热电偶比对检测的成本。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
34.图1为本技术实施例提供的热电偶比对装置的结构示意图；
35.图2为本技术其中一个实施例热电制冷器在导热体底部的分布状态图；
36.图3为本技术另一个实施例热电制冷器在导热体底部的分布状态图；
37.图4为本技术实施例铂电阻及热电偶在导热体顶部的分布状态图。
38.图标：
39.10-保温箱；11-保温层；20-导热体；30-热电制冷器；40-铂电阻；50-热电偶；60-感温芯片；70-数据线缆。
具体实施方式
40.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
41.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
42.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
43.图1为本技术实施例提供的热电偶比对装置的结构示意图，包括：恒温装置以及设置在所述恒温装置内的导热体20；
44.所述导热体20的底部设置有多个热电制冷器30，多个所述热电制冷器30沿所述导热体20的轴心周向布设；
45.所述导热体20的顶部中心设置有铂电阻40，所述铂电阻40的外围设置有多个热电偶50，所述铂电阻40及多个所述热电偶50均连接有温度显示器。
46.通过所述铂电阻40以及所述热电偶50同时测量到的所述导热体20的温度，以对多个所述热电偶50进行比对检测。
47.本实用新型中的热电偶比对装置主要用于在铂电阻40及热电偶50同时测量导热体20的温度时，以铂电阻40为测温基点，对热电偶50进行比对，从而在一次测量过程中遴选出一致性较高的多个热电偶50，从而为后续导热垫安装面接触传热系数的验证提供测温性能优越的热电偶50。
48.铂电阻40以及热电偶50在测量过程中具体是对导热体20的温度进行测量，且导热体20顶部的测温区域温度保持一致，使铂电阻40以及热电偶50能够在导热体20顶部进行测温，通过以铂电阻40测量的温度为基准点，对多个热电偶50同时进行温度的观测，从而能够更加直观的比对出一致性较高的热电偶50，有效提高热电偶50的比对效率。
49.为了使铂电阻40以及热电偶50在测量过程中减少导热体20热量或者冷量的散逸，将导热体20放置在恒温装置中进行热电偶50的比对。
50.导热体20的温度具体由设置在导热体20底部的多个热电制冷器30进行控制，通过将多个热电制冷器30设置在导热体20的底部，并沿导热体20的轴心周向布设，能够使每个热电制冷器30为供热或者供冷点，热量或者冷量在导热体20上传递时，通过以供热点或者供冷点为基点，热量或者冷量向上以锥面的发散形式进行热传导，从而使多个热电制冷器30产生的热量或者冷量在导热体20上得到交叉融汇，使导热体20的顶部区域保持在相同的温度。
51.基于温度在导热体20顶部的一致性，铂电阻40以及热电偶50具体设置在导热体20的顶部同时进行温度的测量。通过将铂电阻40设置在导热体20顶部中心，在铂电阻40的外围设置多个需要比对的热电偶50，进一步提高了热电偶50比对精度。
52.多个热电制冷器30间隔均布在导热体20底部，且所有的热电制冷器30均贴合在导热体20的底壁平面上，能够直接地将所产生的热量或者冷量传递到导热体20上。
53.参见图2-图3，为了使多个热电制冷器30在向上的热传导中保持均匀性，热电制冷器30的个数优选为不少于两个的偶数个，例如可以为四个、六个或者八个，且多个热电制冷器30在导热体20的底壁上呈中心对称分布。基于上述对多个热电制冷器30传热形式角度的描述，通过中心对称分布的热电制冷器30能够使热量或者冷量更加均匀地在导热体20的传递中交汇融合，能够在最大程度上使传递到导热体20顶部的热量或者冷量保持一致，使导热体20顶部的温度保持一致。
54.基于热量或者冷量在导热体20上的锥面的发散形式，当热电制冷器30的设置数量足够多时，能够使导热体20顶部的所有区域的温度相同；当热电制冷器30的设置数量不能达到对导热体20顶部全面覆盖时，导热体20顶部的温度分布为在多个交汇的圆形区域上保持温度的相同。
55.因此，本实施例在测温时，将热电偶50设置在以铂电阻40为圆心的圆形线上，通过设置在导热体20顶部正中心的铂电阻40为测温基准点，对设置在相同温度分布圆形线上多个测温点的热电偶50进行比对，在比对过程中能够直观地将一致性较低的与其他热电偶50测量温度差别较大的热电偶50区分出来，从而遴选出一致性较高的热电偶50。
56.圆形线的直径为15-30mm，本实施例中优选圆形线直径为20mm，通过该种设置方式能够在导热体20顶部所有区域温度相同的工况下，利于热电偶50的布设。
57.为了保证导热体20传热过程的顺畅性，导热体20选用实心圆柱体的紫铜块。通过圆柱体的形式利于热量或者冷量在导热体20上的热传导，紫铜块具有良好的传热系数，能够便于热电制冷器30对导热体20的温度进行控制。
58.参见图4，从锥面形式的热传导角度，为了使热电偶50采集的温度更加有效，需要考虑热电偶50的安装位置，本实施例中导热体20的直径与圆形线的直径之间的比值不超过3:1，更优选地使圆形线的直径与其外侧环状间隙沿圆形线径向上的长度相同，通过圆形线将圆柱体等分为在径向上三段相同的长度。
59.能够在最大程度构成圆形线上的相同温度分布，提高热电偶50比对结果的准确度。
60.铂电阻40及热电偶50均包括用于测量导热体20温度的感温芯片60，感温芯片60贴合在导热体20的顶壁平面上，通过直接贴合在导热体20顶壁平面上的感温芯片60能够直接反应导热体20顶部的温度，保证温度采集的真实性。
61.在感温芯片60上均连接有数据线缆70，数据线缆70外接有温度显示器。数据线缆70将温度信号传递到温度显示器上，在比对过程中会更加直观的进行观测，提高比对效率。
62.在具体的比对过程中，可通过将温度显示器与控制系统电连接的形式，通过控制系统接收到的温度信号在多个热电偶50之间进行比对。
63.在具体的示例中，如果导热体20顶部所有区域的温度相同，通过控制系统检测热电偶50测量温度与铂电阻40测量温度相同的形式遴选出一致性较高的热电偶50；当导热体20顶部的温度符合在圆形线上温度相同的工况时，通过控制系统检测出热电偶50之间显示温度一致性较高的热电偶50进行遴选，例如当对8个热电偶50同时比对时，将其中一个与另外7个热电偶50的显示温度不同的热电偶摘取去除实现一致性较高的热电偶50的遴选。可采用在控制系统的控制器上设置多个指示位，每个指示位与热电偶50相对应，在指示位上设置指示灯的形式进行比对结果的指示。
64.本实施例中的热电偶比对装置，需要导热体20在不同的温度下进行多次比对，通过将热电制冷器30均与控制系统电连接，能够通过控制系统控制多个热电制冷器30同时进行加热或者制冷，从而使导热体20能够实现在不同的温度下进行测量。
65.恒温装置具体为具有可拆卸盖体的保温箱10，可方便热电偶50在导热体20顶部的拆装，在保温箱10的里侧内衬有保温层11，使导热体20在对比过程中与外界隔绝，减少与外界的热交换。
66.需要重点指出的有，通过将铂电阻40作为测温基准点，并通过圆柱状的紫铜块作为导热体20，具有良好的热传导效果，通过将需要比对的热电偶50围绕在铂电阻40的周向圆环区域，能够有效保证基于相同测温基准点的比对结果的准确性，提高导热垫安装面接触传热系数验证过程的精准度。
67.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例中的特征可以相互结合。
68.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。