一种温度、湿度和压力传感器检定用温湿压综合发生器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种环境探测仪的检定校准设施，特别涉及一种温度、湿度和压力传感器检定用温湿压综合发生器。
【背景技术】
[0002]在气象监测仪器或系统中所使用的各种传感器都有较高的精度要求，特别是温度、湿度和压力三个基本要素传感器的要求更高。然而，对这些传感器的校准或检定一直困扰行业内一大难题。校准或检定是指传感器的监测值与环境温度、湿度或压力实际值的差异或随温度、湿度或压力变化的响应特性，通过对多个点值的记录形成修正曲线作为传感器响应特性曲线，以利用特性曲线通过对监测值的换算获得更加准确的环境监测结果。目前在用的校准或检定设施通常都属于进口设备，不仅采购价格昂贵，而且安装、调试和维护保养还只能依赖国外技术人员进行，时间周期长、维保费用高。即使如此，现有进口设备或仪器也只能进行单因素或两个因素的联合校准，如温度湿度、温度压力和湿度压力校准，而不能实现温度、湿度和压力三个因素的联合检定，其检定结果存在一定的精准度偏差隐患。为实现三因素联合检定，需要一种均匀温度场的温湿压综合发生器，用以形成高精度的温湿压检定环境。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种温度、湿度和压力传感器检定用温湿压综合发生器，该发生器既可提供稳定且均匀温度、湿度和压力综合检定环境，也可以获得动态且均匀的温度、湿度和压力压力环境，传感器检定精度高，特别适用于气象行业中温湿度传感器的检定。
[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]一种温度、湿度传感器检定用温湿压综合发生器，包括检定腔，检定腔通过腔口设置可开启密封门形成密闭的腔内检定环境，检定腔内部通过进排气管路由控制系统控制形成压力、湿度和温度的调整和控制，其中，湿度环境通过双流法或双压法形成；检定腔的腔体呈双层结构，腔体的内胆和外筒之间的内部空间构成液体导热介质通道，该液体导热介质通道形成内胆的导热介质套；液体导热介质通道通过进流口和回流口连接的外循环管路上连接有加热器、制冷器和循环泵。
[0006]采用前述技术方案的本发明，由于检定腔的壳体呈双层结构，检定腔内胆和外筒之间构成导热介质通道，液体导热介质在导热介质通道内通过外接循环泵形成有压流动；检定腔的内胆被导热介质包裹覆盖形成导热介质套，使检定腔内胆的表面温度均匀，检定腔内胆通过黑体热辐射方式与热传导方式相结合使检定腔内部的检定环境温度均匀，形成均匀温度场，从而达到检定环境温度控制点的温度与实际温度完全吻合的一致性要求，有效提高环境温度模拟的准确性。外循环管路上连接有加热器和制冷器，检定腔通过制冷器或加热器实现模拟气象监测环境温度的变化要求。其中，制冷器和加热器可采用串联或并联方式连接，在加热器和制冷器采用并联方式连接时，循环泵出口端通过三通同时与加热器和制冷器的进口端连通，或者，加热器和制冷器的出口端同时通过三通与循环泵的进口端连接；在加热器和制冷器采用串联方式连接时，循环泵出口端与相对于检定腔较远的加热器或制冷器的进口端连接，或者，相对于检定腔较近的加热器或制冷器的出口端与循环泵出口端连接。其中，湿度环境形成的双流法是指直接通过流量控制器控制饱和汽和干燥气的混合比例；双压法是采用压力控制器对换算成压力因素的饱和汽和干燥气的混合比例进行控制方式，形成不同的湿度变化要求，其湿度控制准确，且响应速度快。
[0007]应用本发明综合发生器的检定装置通过检定腔内环境温度、湿度和压力控制实现气象监测仪器或系统中传感器的模拟工作环境变化而进行相应的变化或调节，通过实时将接收并记录传感器温度、湿度和压力探测值与检定环境实际值进行比较，便可方便的计算并确定传感器综合检测特性的响应时间和实时差异，从而确定其响应特性曲线。在传感器实际应用时，利用该特性曲线对传感器的实时监测值进行修订，便可准确的得到传感器所处环境的温度、湿度和压力的真值。
[0008]优选的，所述液体导热介质通道的外循环管路上设有热交换器，该热交换器的另一换热通路端口连接在检定腔的进气管路上，该进气管路用于向检定腔的检定环境提供设定湿度的气体。热交换器利用回流口回流的液体介质热能或冷能对进入检定腔内的设定湿度的干湿混合气体进行预热或预冷，使其温度达到或接近检定腔温度，在有效提高能源利用率的同时，可提高腔内气体混合后初始温度的均匀性；另外，热交换器的内部气路管路利于饱和湿气和干气的充分混合，从而有效提高检定腔内部气体湿度的均勾性。
[0009]进一步优选的，所述进气管路的进气端通过三通分别与饱和湿气气路和干气气路连接；饱和湿气气路和干气气路分别通过流量或压力控制器与所述三通的两个进气口连接。通过流量或压力控制方式对进入检定腔内部检定环境的压力稳定和升高调整要求，只需选择控制器商品中精度高的控制器即可方便的实现高精度控制要求。
[0010]更进一步优选的，所述饱和湿气气路上设有饱和器，饱和器的出口端与对应的所述流量或压力控制器的进口端连接。饱和器是现有技术中饱和湿气的发生装置，包括塔板式和气泡式。塔板式饱和器可采用中国专利授权公告号CN101619880B公告的授权专利，其发明创造名称为“塔板式水、冰饱和气加湿器”。该塔板式饱和器利用水或冰形成饱和加湿环境，当气体进入该饱和加湿环境即可被加湿为饱和湿气。
[0011]再进一步优选的，所述干气气路上设有干燥器，干燥器的出口端与对应的所述流量或压力控制器的进口端连接，干燥器的进口管路依次通过调压阀和气源连接。以通过干燥获得纯干燥的气体，为检定环境的湿度控制和调整提供可靠保障。本方案中，气源可通过空气压缩机形成，最好在调压阀和气源的空气压缩机之间设置无热再生干燥器，以利用无热再生干燥器的优秀干燥特性，通过两级干燥方式获得纯干燥的气体，为检定环境的湿度控制和调整提供进一步的保障。
[0012]再进一步优选的，所述调压阀的出口管路上还形成有一旁路，该旁路与所述饱和器设有的进气口连接。用以向饱和器提供所需气量，使设备总体结构简化和紧凑，降低设备制造成本。
[0013]优选的，所述检定腔设有的排气管路上连接有真空泵，真空泵与检定腔之间设有排气用控制器。控制系统通过流量或压力控制的方式实现检定腔内部试验环境的降压调整和稳压保压，以获得模拟环境变化相应的压力条件。
[0014]进一步优选的，所述导热介质通道通过导流板形成设定形状流道的导热介质套。以通过导流板使液体导热介质在内胆壁上形成设定方式的流动，增强导热效果。当然，在不设置导流板时，通过将进流口和回流口分设在检定腔的壳体底部和口部两端，并使进流口位于导热介质通道下部，回流口位于导热介质通道上部，以获得液体导热介质的浸漫式流动，可简化结构，降低制造成本。
[0015]更进一步优选的，优选的，所述液体导热介质通道由导流板形成螺旋式或“蛇行”式流道。用以形成导热介质套设定和规律的流动方式，以在检定腔外周形成温度均匀的热传导，确保腔内温度均匀。
[0016]再进一步优选的，所述“蛇行”式流道主要由“7”字形的导流板形成，“7”字形导流板与检定腔壳体的内胆和外筒的管侧壁形成密封连接，任一导流板两侧的流道段通过导流板两端长度的交错变化呈交替的在检定腔壳体底部和壳体口部连通。以使导热介质流道形成从壳底达到壳口的蛇行往返流动，进一步提高检定腔墙壁温度均匀性效果，特别适用于较大规格检定装置的发生器。
[0017]本发明的有益效果是，可提供气象行业的温度、湿度和压力传感器精度检定与校准用温湿压综合环境，其结构简单，温湿压参数调整性好、稳定性高、调整精度高。
【附图说明】
[0018]图1是本发明的结构原理示意图。
[0019]图2是本发明中检定腔腔体结构示意图。
[0020]图3是本发明中实施例2的检定腔腔体内胆外壁结构示意图，其中，箭头所指方向为液体导热介质流动方向，进流接头3和回流接头4仅表示其设置的位置。
[0021]图4是本发明中实施例3中导流板19在圆形内胆底部的连通方式。
[0022]图5是本发明中实施例3中导流板19在直角四边形内胆底部的另一种连通方式。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
[0024]实施例1，参见图1、图2，