一种超声波测温型的温度传感器检定装置的制作方法

技术特征：
1.一种超声波测温型的温度传感器检定装置，其特征在于：包括恒温室4、待检表接口3、供气单元、热平衡器19、温控加热器5、热平衡检测器29、超声波测温器30、测控计算机28，其中，所述恒温室4为容纳理想气体、对待检温度传感器进行检定、与外部严格绝热的刚性容器；所述待检表接口3位于恒温室壁上，且能将待检温度传感器的探头从外部插入接口3进入到恒温室4内；所述供气单元为与恒温室有气流进、出接口的组合设备，供气单元可向恒温室4输送常温或不同低温的理想气体，它与温控加热器5和热平衡器19协同运作可为恒温室4内的理想气体营造各级检定标准温度；所述热平衡器19为驱动恒温室内理想气体快速达到热平衡的驱动设备；所述温控加热器5为对恒温室内理想气体进行温控加热的设备；所述热平衡检测器29为检测恒温室4内理想气体是否处在热平衡的检测设备；所述超声波测温器30为依据超声波原理来检测恒温室内理想气体温度的检测设备，当热平衡检测器29判定恒温室4内理想气体达到热平衡时，启动超声波测温器30测量出恒温室内理想气体的温度，并作为检定待检温度传感器的检定标准温度；测控计算机28为带有超声波换能器监控电路及可实施数据监测监控的工控计算机，测控计算机实施这样的检定运行操作：通过对供气单元、热平衡器19、温控加热器5进行某设定温度的调节，由热平衡检测器29判定恒温室4内理想气体已达到热平衡，由超声波测温器30测量出恒温室4内理想气体在该热平衡下的温度，并将此温度作为检定标准温度，由对待检温度传感器在该热平衡下所测温度的采集以及与检定标准温度的对比，获得待检温度传感器与检定标准温度的测量误差。2.如权利1所述的一种超声波测温型的温度传感器检定装置，其特征在于：所述的恒温室4为有桶盖1和桶底7、且水平放置的圆筒状刚性容器，恒温室4的壁有三层结构，内层为耐火且导热性差的非金属层，中间层为真空隔热层，外层为金属材料层；在桶盖1外壁中上部装有热平衡检测器29和超声波换能器30；桶底7内壁面中上部为抛光面，作为超声波换能器33对射的反射面6；在恒温室4的桶侧壁顶2部装有若干个待检表插口3，用来安放待检的温度传感器；在恒温室4的桶侧壁底27装有热平衡器19和温控加热器5；在恒温室4内装有恒温室压力计8，用来监测恒温室4内理想气体的压力。3.如权利1所述的一种超声波测温型的温度传感器检定装置，其特征在于：所述供气单元，沿着气体流动方向，顺序串联着储气罐进气管10、储气罐12、储气罐出气管15、制冷室22、制冷室排气管25和气流花洒24，储气罐进气管10上装有恒温室排气阀9和储气罐进气阀11，储气罐出气管15上装有储气罐出气阀13、鼓风机14和制冷室进气阀16，制冷室排气管25上装有制冷室排气阀23和恒温室进气阀26；储气罐进气管10的进口端与恒温室4相联通；气流花洒24位于恒温室4内、并以多孔分散的方式向恒温室4内喷入气流；在制冷室22内，制冷机20通过其上的制冷机蒸发器21对制冷室22内理想气体进行制冷降温，制冷室22内装有制冷室温度计17和制冷室压力计18，用来监测制冷室22内理想气体的温度和压力；制冷室排气阀23和恒温室出气阀9均为电动调节阀，可调节制冷室排气管25及储气罐进气管10的气流流量；储气罐进气阀11、储气罐出气阀13、制冷室进气阀16和恒温室进气阀26均为实施开或关的电动截止阀；鼓风机14为将来自储气罐出气管15的理想气体进行升压并输送到制冷室22内的流体驱动设备。4.如权利1所述的一种超声波测温型的温度传感器检定装置，其特征在于：所述的热平衡器19为电动搅拌器，位于恒温室4内的部分包括搅拌桨叶均用耐火、导热性差的非金属材料制成；所述的温控加热器5为电加热器，用耐火、导热性差的非金属材料制成。
5.如权利1所述的一种超声波测温型的温度传感器检定装置，其特征在于：所述超声波测温器30和热平衡检测器29为同一设备，其差别仅是所起的作用和用途不同而已；超声波测温器30由若干个超声波换能器33组成，呈环形分布、环形中部区域也分布着一个超声波换能器，环形分布的超声波换能器33向恒温室4内反射面6直射的声波线将包围着恒温室4内所有待检温度传感器的探头、且不被待检温度传感器所阻隔；仅当热平衡检测器29中若干个超声波换能器33所测温度之间的温差小于允许最大温差，热平衡检测器29才判定恒温室4内的理想气体已达到了热平衡，在热平衡时，超声波测温器30将这若干个超声波换能器33所测温度的平均值作为热平衡温度即检定标准温度；为防止超声波换能器33中换能器陶瓷振子32运行温度超出其耐受温度，超声波测温器30装配有冷却水套，冷却水套有常温水流入与流出，通过冷却水套对超声波换能器33实施冷却或加热，以保证超声波换能器33运行在耐受温度范围内。6.如权利1所述的一种超声波测温型的温度传感器检定装置，其特征在于：所述超声波换能器33包括换能器引线31、换能器陶瓷振子32、换能器隔热柱34、测温铂电阻35、换能器封装套36和铂电阻引线37，超声波换能器33的长度大于恒温室4桶盖1的壁厚；换能器陶瓷振子32为产生和接收超声波的圆形薄壁陶瓷器件；换能器隔热柱34由耐火且导热性差的非金属材料制成的圆柱棒，一端与换能器陶瓷振子32固定连接，另一端穿过恒温室4的桶盖1并使其端面与桶盖1内壁面平齐，沿着换能器隔热柱33轴线方向固定着若干个测温铂电阻35；换能器封装套36封装和包裹着换能器陶瓷振子32及稍许一段换能器隔热柱34，且位于恒温室4桶盖1之外；由换能器隔热柱34制成的材料、若干个测温铂电阻35所测换能器隔热柱34的温度分布，可确定换能器隔热柱34的声速。7.如权利1所述的一种超声波测温型的温度传感器检定装置，其特征在于：所述超声波测温器30或热平衡检测器29中的超声波换能器33，是这样获得恒温室4内的热平衡温度：设超声波换能器33在时刻发出一个超声波振动信号，该振动信号以声波的形式传至恒温室4的反射面6，然后又经反射面6反射，超声波换能器33在时刻接收到经反射面6反射的超声波信号，由已知的桶盖1内壁面至反射面6之间的长度、换能器隔热柱34的长度、换能器隔热柱34的声速、恒温室内理想气体的绝热指数和气体常数，根据超声波传播原理，恒温室内理想气体声速，可得到关联式，由此关联式就得出了恒温室4内的热平衡温度。8.如权利1所述的一种超声波测温型的温度传感器检定装置，其特征在于：所述测控计算机28通过其上的超声波换能器监控电路与超声波测温器30信号连接，用于使超声波测温器30中超声波换能器35发射和接收超声波，以及获取换能器隔热柱34中测温铂电阻35的温度；测控计算机28与恒温室压力计8、制冷室温度计17和制冷室压力计18信号连接，获知其所测温度或压力；测控计算机28与恒温室出气阀9、储气罐进气阀11、储气罐出气阀13、鼓风机14、制冷室进气阀16、热平衡器19、制冷机20、制冷室出气阀23和恒温室进气阀26信号连接，实施对其进行测控。9.如权利1所述的一种超声波测温型的温度传感器检定装置，其特征在于：测控计算机28实施如下的运行操作完成对待检温度传感器的检定：为恒温室4营造某一设定温度，通过对供气单元、热平衡器19、温控加热器5的调节，由热平衡检测器29的监测，获知恒温室4内的理想气体已达到了设定温度下的热平衡，再由超声波测温器30的测量，获知恒温室4内理想气体在该热平衡下的温度并作为检定标准温度，通过对待检温度传感器所测温度的采集
以及与该检定标准温度的对比，获知待检温度传感器所测温度与检定标准温度之间的测量误差，从而完成了对待检温度传感器一个检定标准温度的检定；多次重复上述步骤，即在恒温室4营造一系列的设定温度，并将这一系列设定温度作为待检温度传感器的各级检定标准温度，同时采集各级检定标准温度下待检温度传感器所测温度，由此得出待检温度传感器在各级检定标准温度下的测量误差、校正数据和校正曲线。

技术总结
本发明隶属于温度传感器测量与检定设备领域，为一种超声波测温型的温度传感器检定装置，旨在解决现有技术存在的不足、以及与温度传感器检定装置七条技术期望之间存在的技术差距。本发明通过对恒温室营造某一设定温度，由对供气单元、热平衡器、温控加热器的调节，然后由热平衡检测器的监测以及超声波测温器的测量，获知恒温室内理想气体的检定标准温度，由此获知待检温度传感器所测温度与检定标准温度之间的测量误差。重复上述过程，就得出了待检温度传感器在各级检定标准温度下的测量误差和校正曲线。本发明具有如下特点：可检定的温度范围宽、温度精度高，可检定的标准温度点多，可同时检定多个和多种温度传感器，检定操作流程可程序化。操作流程可程序化。操作流程可程序化。


技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：觉隆传感技术（深圳）有限公司
技术研发日：2021.08.16
技术公布日：2023/2/17