一种温度计标定装置的制作方法

1.本实用新型涉及温度计技术领域，具体而言，涉及一种温度计标定装置。


背景技术：

2.温度是最基本的物理量纲之一，是评估物质以及环境的重要属性，在生产生活中也是不可缺少的存在，因此对温度的有效监测是及其必要的。作为能实现对温度进行监测的器材，温度计被广泛应用于生产生活中。近年来，在航空航天、清洁能源、生物医药以及科学研究等领域，需要能够在极端低温环境下探测的温度计，为此研究人员研发了一种通常覆盖4k~150k（-269℃~123℃）温区的深低温温度计，其测量数据的准确性关系到上述生产、工艺、任务和实验的成败。
3.众所周知，温度测量的准确性除了与测试环境、二次仪表、安装方式等有关以外，更主要的是温度传感器本身的测量精度。现有技术中，工业用-200℃以上铂电阻、热电偶等温度传感器都有标准分度表，可以通过标准温度度数与待标定温度计在一定对照条件下得到对照关系，但是，由于实际生产过程中各厂家在合金含量、制造工艺等方面存在细微差异，其真实物理信号（如电阻）与温度之间的关系难免会与标准分度表产生偏差，尤其在低于-80℃的温区，因此，亟需一种温度计标定装置对深低温温度计进行标定。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种温度计标定装置，能够对深低温温度计进行标定，从而提高利用深低温温度计进行温度测量的准确性。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：一种温度计标定装置，其特征在于，包括制冷机、与所述制冷机的冷头连接的加热组件以及分别与所述加热组件连接的恒温块和焊线组件，所述恒温块用于固定标准温度计和待标定温度计，所述焊线组件用于与所述标准温度计的引线和所述待标定温度计的引线焊接。所述焊线组件包括固定设置于所述加热组件上的第一法兰盘、与所述第一法兰盘连接的第二法兰盘以及对应连接在所述第一法兰盘和所述第二法兰盘之间的连接件，且所述连接件分别与所述第一法兰盘和第二法兰盘电气绝缘，所述连接件远离所述加热组件的一端与所述标准温度计的引线和所述待标定温度计的引线焊接，所述连接件靠近所述加热组件的一端用于与外部数据采集装置连接。所述第一法兰盘与所述第二法兰盘可拆卸连接，所述连接件包括固定设置于所述第一法兰盘上的第一子连接件以及固定设置于所述第二法兰盘上的第二子连接件，所述第一子连接件靠近所述第二子连接件的一端与所述第二子连接件靠近所述第一子连接件的一端可插拔连接，所述第一子连接件远离所述第二子连接件的一端与所述第二子连接件远离所述第一子连接件的一端上分别设置有焊杯。所述恒温块呈圆柱形结构，所述恒温块上设置有多个安装孔，多个所述安装孔沿所述恒温块的圆周方向均匀且间隔排布，所述第一法兰盘和所述第二法兰盘均呈圆环形结构，所述第一法兰盘和所述第二法兰盘分别套设于所述恒温块外，所述连接件的数量包括多个，多个所述连接件沿所述第一法兰盘的圆周方向均匀且间隔排布。
所述加热组件包括连接块以及卷绕设置于所述连接块上的加热丝，所述连接块的一端与所述制冷机的冷头固定连接，另一端分别与所述恒温块和所述焊线组件固定连接。所述加热组件还包括呈同心且间隔设置的第三法兰盘和第四法兰盘，所述连接块固定连接于所述第三法兰盘和所述第四法兰盘之间，所述第三法兰盘与所述制冷机的冷头固定连接，所述第四法兰盘分别与所述恒温块和所述焊线组件固定连接，所述第四法兰盘的面积大于所述第三法兰盘的面积。所述第三法兰盘与所述制冷机的冷头之间以及所述第四法兰盘分别与所述恒温块和所述焊线组件之间设置有垫片。所述第四法兰盘上设置有集线孔，用于收容所述标准温度计的引线和所述待标定温度计的引线。所述温度计标定装置还包括冷屏罩，所述冷屏罩上设置有开口，所述恒温块和所述焊线组件分别穿过所述开口容纳于所述冷屏罩内。所述制冷机为脉冲管制冷机、gm制冷机或斯特林制冷机。
6.本实用新型实施例提供一种温度计标定装置，包括制冷机、与所述制冷机的冷头连接的加热组件以及分别与所述加热组件连接的恒温块和焊线组件，所述恒温块用于固定标准温度计和待标定温度计，所述焊线组件用于与所述标准温度计的引线和所述待标定温度计的引线焊接，以使所述制冷机、所述加热组件、所述恒温块和所述焊线组件之间实现热平衡。该温度计标定装置能够对深低温温度计进行标定，从而提高利用深低温温度计进行温度测量的准确性。
7.可选地，所述焊线组件包括固定设置于所述加热组件上的第一法兰盘、与所述第一法兰盘连接的第二法兰盘以及对应连接在所述第一法兰盘和所述第二法兰盘之间的连接件，且所述连接件分别与所述第一法兰盘和第二法兰盘电气绝缘，所述连接件远离所述加热组件的一端与所述标准温度计的引线和所述待标定温度计的引线焊接，所述连接件靠近所述加热组件的一端用于与外部数据采集装置连接。
8.可选地，所述第一法兰盘与所述第二法兰盘可拆卸连接，所述连接件包括固定设置于所述第一法兰盘上的第一子连接件以及固定设置于所述第二法兰盘上的第二子连接件，所述第一子连接件靠近所述第二子连接件的一端与所述第二子连接件靠近所述第一子连接件的一端可插拔连接，所述第一子连接件远离所述第二子连接件的一端与所述第二子连接件远离所述第一子连接件的一端上分别设置有焊杯。
9.可选地，所述恒温块呈圆柱形结构，所述恒温块上设置有多个安装孔，多个所述安装孔沿所述恒温块的圆周方向均匀且间隔排布，所述第一法兰盘和所述第二法兰盘均呈圆环形结构，所述第一法兰盘和所述第二法兰盘分别套设于所述恒温块外，所述连接件的数量包括多个，多个所述连接件沿所述第一法兰盘的圆周方向均匀且间隔排布。
10.可选地，所述加热组件包括连接块以及卷绕设置于所述连接块上的加热丝，所述连接块的一端与所述制冷机的冷头固定连接、另一端分别与所述恒温块和所述焊线组件固定连接。
11.可选地，所述加热组件还包括呈同心且间隔设置的第三法兰盘和第四法兰盘，所述连接块固定连接于所述第三法兰盘和所述第四法兰盘之间，所述第三法兰盘与所述制冷机的冷头固定连接，所述第四法兰盘分别与所述恒温块和所述焊线组件固定连接，所述第四法兰盘的面积大于所述第三法兰盘的面积。
12.可选地，所述第三法兰盘与所述制冷机的冷头之间以及所述第四法兰盘分别与所述恒温块和所述焊线组件之间设置有垫片。
13.可选地，所述第四法兰盘上设置有集线孔，用于收容所述标准温度计的引线和所述待标定温度计的引线。
14.可选地，所述温度计标定装置还包括冷屏罩，所述冷屏罩上设置有开口，所述恒温块和所述焊线组件分别穿过所述开口容纳于所述冷屏罩内。
15.可选地，所述制冷机为脉冲管制冷机、gm制冷机或斯特林制冷机。
16.本实用新型实施例的有益效果包括：
17.该温度计标定装置包括制冷机、与制冷机的冷头连接的加热组件以及分别与加热组件连接的恒温块和焊线组件，其中，制冷机作为冷源，加热组件作为热源，通过制冷机和加热组件共同配合能够对测试温度进行调节，恒温块用于固定标准温度计和待标定温度计，焊线组件用于与标准温度计的引线和待标定温度计的引线焊接，以使制冷机、加热组件、恒温块和焊线组件之间实现热平衡。该温度计标定装置通过焊线组件和引线共同作用能够形成热锚，从而消除引线带来的漏热现象，因此，该温度计标定装置能够采用热补偿法对深低温温度计进行标定，从而提高利用深低温温度计进行温度测量的准确性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要冷屏罩的使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，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。
19.图1为本实用新型的温度计标定装置的结构示意图；
20.图2为本实用新型的温度计标定装置中的焊线组件结构示意图；
21.图3为本实用新型的温度计标定装置中的焊线组件结构分解示意图；
22.图4为本实用新型的温度计标定装置中的连接件结构分解示意图；
23.图5为本实用新型的温度计标定装置的带有冷屏罩结构示意图；
24.图6为本实用新型的温度计结构示意图；
25.图标：10-制冷机；11-冷头；20-加热组件；21-第三法兰盘；22-第四法兰盘；221-集线孔；222-卡接孔；23-连接块；30-恒温块；31-安装孔；40-焊线组件；41-第一法兰盘；42-第二法兰盘；43-连接件；44-焊杯；50-垫片；60-冷屏罩；70-温度计；80-温度计引线；100-温度计标定装置。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
31.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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相连。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实用新型中的具体含义。
32.本实用新型一种温度计标定装置，包括制冷机、与所述制冷机的冷头连接的加热组件以及分别与所述加热组件连接的恒温块和焊线组件，所述恒温块用于固定标准温度计和待标定温度计，所述焊线组件用于与所述标准温度计的引线和所述待标定温度计的引线焊接，以使所述制冷机、所述加热组件、所述恒温块和所述焊线组件之间实现热平衡。该温度计标定装置能够对深低温温度计进行标定，从而提高利用深低温温度计进行温度测量的准确性。
33.可选地，所述焊线组件包括固定设置于所述加热组件上的第一法兰盘、与所述第一法兰盘连接的第二法兰盘以及对应连接在所述第一法兰盘和所述第二法兰盘之间的连接件，且所述连接件分别与所述第一法兰盘和第二法兰盘电气绝缘，所述连接件远离所述加热组件的一端与所述标准温度计的引线和所述待标定温度计的引线焊接，所述连接件靠近所述加热组件的一端用于与外部数据采集装置连接。
34.可选地，所述第一法兰盘与所述第二法兰盘可拆卸连接，所述连接件包括固定设置于所述第一法兰盘上的第一子连接件以及固定设置于所述第二法兰盘上的第二子连接件，所述第一子连接件靠近所述第二子连接件的一端与所述第二子连接件靠近所述第一子连接件的一端可插拔连接，所述第一子连接件远离所述第二子连接件的一端与所述第二子连接件远离所述第一子连接件的一端上分别设置有焊杯。
35.可选地，所述恒温块呈圆柱形结构，所述恒温块上设置有多个安装孔，多个所述安装孔沿所述恒温块的圆周方向均匀且间隔排布，所述第一法兰盘和所述第二法兰盘均呈圆环形结构，所述第一法兰盘和所述第二法兰盘分别套设于所述恒温块外，所述连接件的数量包括多个，多个所述连接件沿所述第一法兰盘的圆周方向均匀且间隔排布。
36.可选地，所述加热组件包括连接块以及卷绕设置于所述连接块上的加热丝，所述连接块的一端与所述制冷机的冷头固定连接、另一端分别与所述恒温块和所述焊线组件固定连接。
37.可选地，所述加热组件还包括呈同心且间隔设置的第三法兰盘和第四法兰盘，所述连接块固定连接于所述第三法兰盘和所述第四法兰盘之间，所述第三法兰盘与所述制冷机的冷头固定连接，所述第四法兰盘分别与所述恒温块和所述焊线组件固定连接，所述第四法兰盘的面积大于所述第三法兰盘的面积。
38.可选地，所述第三法兰盘与所述制冷机的冷头之间以及所述第四法兰盘分别与所述恒温块和所述焊线组件之间设置有垫片。
39.可选地，所述第四法兰盘上设置有集线孔，用于收容所述标准温度计的引线和所述待标定温度计的引线。
40.可选地，所述温度计标定装置还包括冷屏罩，所述冷屏罩上设置有开口，所述恒温块和所述焊线组件分别穿过所述开口容纳于所述冷屏罩内。
41.可选地，所述制冷机为脉冲管制冷机、gm制冷机或斯特林制冷机。
42.请结合参照图1和图2，本技术提供一种温度计标定装置100，包括制冷机10、与制冷机10的冷头11连接的加热组件20以及分别与加热组件20连接的恒温块30和焊线组件40，恒温块30用于固定标准温度计和待标定温度计，焊线组件40用于与标准温度计的引线和待标定温度计的引线焊接，以使制冷机10、加热组件20、恒温块30和焊线组件40之间实现热平衡。该温度计标定装置100能够对深低温温度计进行标定，从而提高利用深低温温度计进行温度测量的准确性。
43.需要说明的是，该温度计标定装置100包括制冷机10和加热组件20，其中，制冷机10作为冷源，加热组件20作为热源，该温度计标定装置100在使用时，先通过制冷机10将测试温度将至最低（例如4k），再通过加热组件20将测试温度逐渐升高，即通过制冷机10和加热组件20共同配合能够对测试温度进行调节，并通过外部数据采集装置在多个测试温度进行数据采集，从而采用热补偿法实现对于待标定温度计的标定。
44.该温度计标定装置100还包括恒温块30和焊线组件40，其中，恒温块30用于固定标准温度计和待标定温度计，焊线组件40用于与标准温度计的引线和待标定温度计的引线焊接，该温度计标定装置100在使用时，先将标准温度计和待标定温度计分别固定在恒温块30上，再将标准温度计的引线和待标定温度计的引线分别焊接在焊线组件40上。又由于制冷机10的冷头11与加热组件20相互连接，加热组件20分别与恒温块30和焊线组件40相互连接，因此，通过焊线组件40和引线共同作用能够形成热锚，从而消除引线带来的漏热现象，进而确保了该温度计标定装置100的准确性。
45.此外，制冷机10、加热组件20、恒温块30和焊线组件40均需要能够进行热量传递，以使制冷机10、加热组件20、恒温块30和焊线组件40之间能够实现热平衡。其中，制冷机10可以为脉冲管制冷机10、gm制冷机10或斯特林制冷机10。恒温块30的材质可以为无氧铜，以使恒温块30能够实现均温，加热组件20和焊接组件的材质可以为有氧铜，以使热量能够更好地扩散。
46.如上所述，该温度计标定装置100包括制冷机10、与制冷机10的冷头11连接的加热组件20以及分别与加热组件20连接的恒温块30和焊线组件40，其中，制冷机10作为冷源，加热组件20作为热源，通过制冷机10和加热组件20共同配合能够对测试温度进行调节，恒温块30用于固定标准温度计和待标定温度计，焊线组件40用于与标准温度计的引线和待标定温度计的引线焊接，以使制冷机10、加热组件20、恒温块30和焊线组件40之间实现热平衡。
该温度计标定装置100通过焊线组件40和引线共同作用能够形成热锚，从而消除引线带来的漏热现象，因此，该温度计标定装置100能够采用热补偿法对深低温温度计进行标定，从而提高利用深低温温度计进行温度测量的准确性。
47.如图1和图2所示，在本实施例中，焊线组件40包括固定设置于加热组件20上的第一法兰盘41、与第一法兰盘41连接的第二法兰盘42以及对应连接在第一法兰盘41和第二法兰盘42之间的连接件43，且连接件43分别与第一法兰盘41和第二法兰盘42电气绝缘，连接件43远离加热组件20的一端与标准温度计的引线和待标定温度计的引线焊接，连接件43靠近加热组件20的一端用于与外部数据采集装置连接。
48.需要说明的是，该温度计标定装置100在使用时，通过将标准温度计的引线和待标定温度计的引线焊接在连接件43上，并通过连接件43与外部数据采集装置连接，可以在消除引线带来的漏热现象的前提下，进一步提高该温度计标定装置100使用的简便性，而无需像现有技术中一样需要将引线贴合卷绕在铜柱上方可形成热锚，采用焊接的方式相较于卷绕的方式操作更加简单，还可以避免人工卷绕引线时引起的差异性和不确定性。
49.此外，连接件43对应连接在第一法兰盘41和第二法兰盘42之间，且连接件43分别与第一法兰盘41和第二法兰盘42电气绝缘，可以是连接件43与第一法兰盘41和第二法兰盘42之间的连接处设置有绝缘材料，例如塑料等，还可以是连接件43与第一法兰盘41和第二法兰盘42之间的连接处涂布有绝缘涂层，例如绝缘涂料等。
50.更进一步地，在本实施例中，第一法兰盘41与第二法兰盘42可拆卸连接，连接件43包括固定设置于第一法兰盘41上的第一子连接件43以及固定设置于第二法兰盘42上的第二子连接件43，第一子连接件43靠近第二子连接件43的一端与第二子连接件43靠近第一子连接件43的一端可插拔连接，第一子连接件43远离第二子连接件43的一端与第二子连接件43远离第一子连接件43的一端上分别设置有焊杯44。
51.换句话说，第一子连接件43和第二子连接件43分别包括插接端和焊接端，第一子连接件43的插接端和第二子连接件43的插接端相互配合以实现可插拔连接，例如，第一子连接件43的插接端是公头，第二子连接件43的插接端是母头，或者，第一子连接件43的插接端是母头，第二子连接件43的插接端是公头，第一子连接件43的焊接端和第二子连接件43的焊接端上分别设置有焊杯以便于引线焊接。
52.这样一来，由于第一法兰盘41与第二法兰盘42可拆卸连接，第一子连接件43和第二子连接件43可插拔连接，因此，该温度计标定装置100在使用时，可以先将第二法兰盘42从第一法兰盘41上拆卸下来，在此过程中，第二子连接件43与第一子连接件43也同步断开连接，再将引线焊接在第二子连接件43的焊接端，然后再将第二法兰盘42与固定安装在第一法兰盘41上，在此过程中，第二子连接件43与第一子连接件43也同步恢复连接。分体式的焊接组件相较于一体式的焊接组件，可以进一步提高该温度计标定装置100使用的简便性和稳定性。
53.如图1所示，在本实施例中，恒温块30呈圆柱形结构，恒温块30上设置有多个安装孔31，多个安装孔31沿恒温块30的圆周方向均匀且间隔排布，其中，多个安装孔31可以具有不同的孔径，以匹配不同规格的标准温度计和待标定温度计，从而提高该温度计标定装置100的适用范围。
54.如图1和图2所示，在本实施例中，第一法兰盘41和第二法兰盘42均呈圆环形结构，
第一法兰盘41和第二法兰盘42分别套设于恒温块30外，恒温块30的外壁面分别与第一法兰盘41的内壁面和第二法兰盘42的内壁面之间可以设置有间隙，以保证恒温块30以及恒温块30上的标准温度计和待标定温度计能够在不受影响的前提下，便于分体式的焊接组件的第一法兰盘41和第二法兰盘42解除固定和实现固定。此外，由于一个温度计70通过连接有四根引线80，因此，连接件43的数量包括多个，多个连接件43沿第一法兰盘41的圆周方向均匀且间隔排布，以便于引线与连接件43进行焊接，同时还能改善引线的布线方式。
55.如图1所示，在本实施例中，加热组件20包括连接块23以及卷绕设置于连接块23上的加热丝（图中未示出），连接块23的一端与制冷机10的冷头11固定连接、另一端分别与恒温块30和焊线组件40固定连接。其中，加热丝可以与外部控制器连接，从而通过控制器灵活调控加热丝的开启和关闭以及工作功率，进而便于采集不同测试温度下的测试数据。
56.如图1所示，更进一步地，在本实施例中，加热组件20还包括呈同心且间隔设置的第三法兰盘21和第四法兰盘22，连接块23固定连接于第三法兰盘21和第四法兰盘22之间，第三法兰盘21与制冷机10的冷头11固定连接，第四法兰盘22分别与恒温块30和焊线组件40固定连接，第四法兰盘22的面积大于第三法兰盘21的面积，从而使得第四法兰盘22能够提供给恒温块30和焊接组件的支撑面的面积更大，进而使得该温度计标定装置100更加稳定可靠。
57.如图1所示，在本实施例中，第三法兰盘21与制冷机10的冷头11之间以及第四法兰盘22分别与恒温块30和焊线组件40之间设置有垫片50，以通过垫片50自身的热阻使得在加热组件20进行工作施加热流的时候，位于垫片50两边的零部件之间能够产生温差，从而避免加热组件20工作对其他零部件产生不利影响。
58.如图1所示，在本实施例中，第四法兰盘22上设置有集线孔221，用于收容标准温度计的引线和待标定温度计的引线，从而使得引线可以更加规则、整齐地收容在集线孔221内。其中，集线孔221远离第四法兰盘22的中心的开孔大小应当小于集线孔221靠近第四法兰盘22的中心的开孔大小，以使得引线既能够通过该开孔进入集线孔221内，又不容易在没有外力作用的情况下通过该开孔脱离集线孔221。
59.可选地，该温度计标定装置100还包括冷屏罩，冷屏罩上设置有开口，恒温块30和焊线组件40分别穿过开口容纳于冷屏罩内，以通过冷屏罩避免该温度计标定装置100受到外部环境温度的影响。其中，冷屏罩上可以设置有卡接块，第四法兰盘22上可以对应设置有卡接孔222，以便于快速卡接安装固定冷屏罩60，从而使得冷屏罩和第四法兰盘22共同配合形成封闭腔室。此外，冷屏罩的材质可以为无氧铜，冷屏罩的数量可以为多个，多个冷屏罩依次套设形成“套娃”结构。
60.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。