一种恒温测量平台的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种恒温测量平台，包括制冷台、半导体制冷器、散热片、电源开关、制冷风扇、风道和温控系统，所述温控系统包括单片机、温度传感器和数码管，所述制冷台由水平台面和设置在水平台面下方的立柱构成；所述半导体制冷器位于所述制冷台的水平台面的下方；所述电源开关通过支架设置在所述制冷台的水平台面的下方；所述制冷风扇安装在所述制冷台的立柱的右侧，并位于所述制冷台的水平台面的下方；所述单片机安装在所述制冷台的水平台面的下表面和所述制冷风扇的上端面之间。本实用新型的恒温测量平台解决卡板等量具在精密测量中等温时间过长的问题，提高检测效率和现场检测的能力。
【专利说明】一种恒温测量平台
【技术领域】
[0001]本实用新型属于测量仪器制造领域，具体涉及一种恒温测量平台，应用于卡板等量具的精密测量。
【背景技术】
[0002]工具分厂制造的自制量具主要有外圆卡板、内圆卡板、宽度卡板、止口卡板、梯形卡板和塞规等，分布在810至815、826、829、867等工装大类中，卡板经过研磨后，需要送入计量科对尺寸和公差进行检查，测量时要求卡板和测量仪等温到20±21 (高精度的需要20^0.50，但是由于工厂的环境温度以及加工时产生的热量等原因，一般送检的卡板都与要求的温度有差别。如果直接测量，由于材料的膨胀系数，会给测量带来较大的误差。所以，传统上要将卡板放置在恒温间内一段时间，等温到201:左右再测量，但是这样就需要等待很长的时间，有时较大的卡板需要24小时以上。测量后，不符合尺寸要求的卡板还要再次送车间研磨修正，虽然修正时间很短，但是要重复等温过程，来回检测和修正几次，严重影响了卡板的交货期，因此亟需解决等温时间过长的问题。
[0003]为何等温时间要长达几个甚至几十个小时呢？经过现场调查，原来和等温的方法有关。现在的做法是，将卡板置于平板或者工作台上自然升降温。当卡板温度高于201时，卡板中的热量通过下表面与平板接触产生热传导，平板再与空气产生热辐射传导，卡板上表面则直接与空气产生热辐射传导，最后恒温间内空气上下层因为有温差产生对流，再与中央空调产生热传导将热量排出；卡板低于201:时，过程反过来，空调的热量传导给卡板。
[0004]但是，无论升温还是降温，都要通过空气来传导热量，可空气却是热导率不良的介质，随着时间的推移，卡板和测量平板的温差逐渐减少，接近201:的最后一段过程中，需要非常长的时间。因此，等温时间长的主要原因就是热传导的过程中有空气这一环节。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种恒温测量平台，大大提高了等温的效率和稳定性，解决卡板等量具在精密测量中等温时间过长的问题，提高检测效率和现场检测的能力。
[0006]实现上述目的的技术方案是:一种恒温测量平台，包括制冷台、半导体制冷器、散热片、电源开关、制冷风扇、风道和温控系统，所述温控系统包括单片机、温度传感器和数码管，其中:
[0007]所述制冷台的材质为铝，所述制冷台由水平台面和设置在水平台面下方的立柱构成，呈I形结构，所述制冷台的水平台面和立柱一体成型；
[0008]所述半导体制冷器位于所述制冷台的水平台面的下方，所述半导体制冷器的一端贴合于所述制冷台的立柱的左侧，所述半导体制冷器的另一端贴合于所述散热片的一侧，所述散热片的另一侧设置有散热风扇；
[0009]所述电源开关通过支架设置在所述制冷台的水平台面的下方并位于所述散热片的上方，该电源开关与所述半导体制冷器电连接；
[0010]所述制冷风扇安装在所述制冷台的立柱的右侧，并位于所述制冷台的水平台面的下方；
[0011]所述风道包括垂直设置的左风道、水平设置的上风道和垂直设置的右风道，所述左风道的底端与所述制冷台的水平台面的左端相连，所述左风道的顶端、所述上风道的左端、所述上风道的右端和所述右风道的顶端依次相连，所述右风道的底端与所述制冷风扇的送风口相连；
[0012]所述单片机安装在所述制冷台的水平台面的下表面和所述制冷风扇的上端面之间；
[0013]所述温度传感器和数码管通过支架安装在所述制冷台的水平台面的上方。
[0014]上述的恒温测量平台中，所述恒温测量平台还包括安装在制冷台的水平台面的下方的充电电池，所述充电电池与单片机电连接。
[0015]上述的恒温测量平台中，所述充电电池为锂电池。
[0016]上述的恒温测量平台中，所述温度传感器采用激光测温头。
[0017]上述的恒温测量平台中，所述半导体制冷器与所述制冷台的立柱的贴合面之间涂设一层导热硅胶层；
[0018]所述半导体制冷器与所述散热风扇的贴合面之间涂设一层导热硅胶层。
[0019]上述的恒温测量平台中，所述单片机通过双刀双掷继电器与所述半导体制冷器电连接。
[0020]上述的恒温测量平台中，所述右风道的左侧面与所述制冷台的水平台面的右端相接触。
[0021]上述的恒温测量平台中，所述温度传感器和数码管分别与所述单片机电连接。
[0022]本实用新型的恒温测量平台的技术方案，将传统热辐射和热对流等温的模式改变为铝质材料的热传导，大大提高了热量传导的效率，半导体材料的加入提高了恒温测量平台的能效比和便携性，单片机和温度传感器的闭环控制大大提高了等温的效率和稳定性，相比传统的自然等温，恒温测量平台的等温效率将有数量级的提升，解决卡板等量具在精密测量中等温时间过长的问题，提高检测效率和现场检测的能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的恒温测量平台的截面图。
【具体实施方式】
[0024]为了使本【技术领域】的技术人员能更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对其【具体实施方式】进行详细说明:
[0025]参阅图1，本实用新型的实施例，一种恒温测量平台，包括制冷台1、半导体制冷器
2、散热片3、电源开关4、制冷风扇5、风道6和温控系统，温控系统包括单片机71、温度传感器72和数码管73。
[0026]制冷台1的材质为铝，制冷台1由水平台面11和设置在水平台面下方的立柱12构成，呈I形结构，制冷台1的水平台面11和立柱12 —体成型。
[0027]半导体制冷器2位于制冷台1的水平台面11的下方，半导体制冷器2的一端贴合于制冷台1的立柱12的左侧，半导体制冷器2的另一端贴合于散热片3的一侧，散热片3的另一侧设置有散热风扇31。半导体制冷器2与制冷台1的立柱12的贴合面之间涂设一层导热硅胶层；半导体制冷器2与散热风扇3的贴合面之间涂设一层导热硅胶层，提高热传导效率。
[0028]电源开关4通过支架设置在制冷台1的水平台面11的下方并位于散热片3的上方，该电源开关4与半导体制冷器2电连接。
[0029]制冷风扇5安装在制冷台1的立柱12的右侧，并位于制冷台1的水平台面11的下方。
[0030]风道6包括垂直设置的左风道61、水平设置的上风道62和垂直设置的右风道63，左风道61的底端与制冷台1的水平台面11的左端相连，左风道61的顶端、上风道62的左端、上风道62的右端和右风道63的顶端依次相连，右风道63的底端与制冷风扇5的送风口相连。且右风道63的左侧面与制冷台1的水平台面11的右端相接触。风道6呈近似“门”形结构，罩在制冷台1的水平台面11上方。
[0031]单片机71安装在制冷台1的水平台面11的下表面和制冷风扇5的上端面之间；温度传感器72和数码管73通过支架安装在制冷台1的水平台面11的上方。温度传感器72和数码管73分别与所单片机71电连接。单片机71通过双刀双掷继电器与半导体制冷器2电连接。温度传感器72采用激光测温头，用于实时测量被测工件8和测量工具9的上表面温度，数码管73显示当前温度和设定温度的值。
[0032]本实用新型的恒温测量平台还包括安装在制冷台1的水平台面11的下方的充电电池10，充电电池10与单片机71电连接。充电电池10优选为锂电池，可以在没有交流电的工作现场使用本实用新型的恒温测量平台。
[0033]本实施例中单片机71的型号为31132？103?:8丁6。
[0034]本实用新型的恒温测量平台的工作原理为:
[0035]打开电源开关4后，制冷台1与被测工件8和测量工具9接触传导热量，同时安装在制冷台1上的制冷风扇5产生冷风，通过风道6从左、上、右三个方向向前方的开口处鼓风，形成气帘，即便不在恒温室中也能保证被测工件8和测量工具9可以恒温。等温过程中，激光测温头72实时测量被测工件8和测量工具9的上表面温度，根据实际温度和设定温度的差值，由单片机71决定半导体制冷器2的工作状态是制冷或是加热，正反向通电使用双刀双掷继电器，并有数码管73显示当前温度和设定温度的值，当温度达到20±0丨100后关闭半导体制冷器2，但保持制冷风扇5工作、气帘不关闭，当温度超过这一阈值，单片机71再发指令给半导体制冷器2制冷或是加热，保证温度在20±0丨51:之内。
[0036]半导体制冷器2是利用半导体的热-电效应制取冷量的器件，用导体连接两块不同的金属，接通直流电，则一个接点处温度降低，另一个接点处温度升高。若将电源反接，则接点处的温度相反变化。这一现象称为珀耳帖效应，又称热-电效应。纯金属的热-电效应很小，若用一个~型半导体和一个？型半导体代替金属，效应就大得多。半导体制冷的工作原理为利用结产生热泵效应，半导体制冷器具有无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻等特点，且工作可靠，操作简便，易于进行冷量调节。
[0037]本实用新型的恒温测量平台，针对性地将空气介质变为热导率更高的铝质材料。同时，热源选用了新型的半导体材料制成的半导体制冷器2，利用结产生的热泵效应，代替笨重的压缩机，将热量迅速吸收。恒温测量平台使用先进的激光测温头72和单片机71，通过激光测温头72实时采集温度数据，单片机71的内部程序比对当前温度和设定温度的偏差，切换半导体制冷器2的冷热工作模式，形成温度的闭环控制，将恒温测量平台的恒温精度控制在±0^ IX:
[0038]综上所述，本实用新型的恒温测量平台，将传统热辐射和热对流等温的模式改变为铝质材料的热传导，大大提高了热量传导的效率，半导体材料的加入提高了恒温测量平台的能效比和便携性，单片机和温度传感器的闭环控制大大提高了等温的效率和稳定性，相比传统的自然等温，恒温测量平台的等温效率将有数量级的提升，解决卡板等量具在精密测量中等温时间过长的问题，提高检测效率和现场检测的能力。
[0039]以上对本实用新型所提供的恒温测量平台进行了介绍说明，本文中应用了具体个例对本实用新型的实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
【权利要求】
1.一种恒温测量平台，其特征在于，包括制冷台、半导体制冷器、散热片、电源开关、制冷风扇、风道和温控系统，所述温控系统包括单片机、温度传感器和数码管，其中: 所述制冷台的材质为铝，所述制冷台由水平台面和设置在水平台面下方的立柱构成，呈T形结构，所述制冷台的水平台面和立柱一体成型； 所述半导体制冷器位于所述制冷台的水平台面的下方，所述半导体制冷器的一端贴合于所述制冷台的立柱的左侧，所述半导体制冷器的另一端贴合于所述散热片的一侧，所述散热片的另一侧设置有散热风扇； 所述电源开关通过支架设置在所述制冷台的水平台面的下方并位于所述散热片的上方，该电源开关与所述半导体制冷器电连接； 所述制冷风扇安装在所述制冷台的立柱的右侧，并位于所述制冷台的水平台面的下方； 所述风道包括垂直设置的左风道、水平设置的上风道和垂直设置的右风道，所述左风道的底端与所述制冷台的水平台面的左端相连，所述左风道的顶端、所述上风道的左端、所述上风道的右端和所述右风道的顶端依次相连，所述右风道的底端与所述制冷风扇的送风口相连； 所述单片机安装在所述制冷台的水平台面的下表面和所述制冷风扇的上端面之间； 所述温度传感器和数码管通过支架安装在所述制冷台的水平台面的上方。
2.根据权利要求1所述的恒温测量平台，其特征在于，所述恒温测量平台还包括安装在所述制冷台的水平台面的下方的充电电池，所述充电电池与单片机电连接。
3.根据权利要求2所述的恒温测量平台，其特征在于，所述充电电池为锂电池。
4.根据权利要求1所述的恒温测量平台，其特征在于，所述温度传感器采用激光测温头O
5.根据权利要求1所述的恒温测量平台，其特征在于， 所述半导体制冷器与所述制冷台的立柱的贴合面之间涂设一层导热硅胶层； 所述半导体制冷器与所述散热风扇的贴合面之间涂设一层导热硅胶层。
6.根据权利要求1所述的恒温测量平台，其特征在于，所述单片机通过双刀双掷继电器与所述半导体制冷器电连接。
7.根据权利要求1所述的恒温测量平台，其特征在于，所述右风道的左侧面与所述制冷台的水平台面的右端相接触。
8.根据权利要求1所述的恒温测量平台，其特征在于，所述温度传感器和数码管分别与所述单片机电连接。
【文档编号】G05D23/27GK204166410SQ201420648844
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月3日 优先权日:2014年11月3日
【发明者】陆犇, 周征 申请人:上海电气集团上海电机厂有限公司