本發(fā)明涉及一種校準(zhǔn)裝置,特別是一種便于安裝與檢修的氣象用光纖傳感器溫度校準(zhǔn)裝置。
背景技術(shù):
高精度溫度傳感器的測量精度受制造工藝偏差、封裝應(yīng)力等多方面因素的影響,為了達(dá)到芯片的精度設(shè)計(jì)要求,必須對經(jīng)過初步篩選、封裝后的溫度傳感器芯片進(jìn)行校準(zhǔn)。
現(xiàn)有的溫度傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),包括溫度校準(zhǔn)系統(tǒng)、溫度測量儀器;溫度校準(zhǔn)系統(tǒng)用于采集待校準(zhǔn)芯片的測量數(shù)據(jù),溫度測量儀器用于采集待校準(zhǔn)芯片的工作環(huán)境溫度數(shù)據(jù)。
這種結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)是:
(1)溫度測量儀器必須是高精度的,成本高。
(2)校準(zhǔn)過程中,溫度測量儀器的溫度探頭很難與待校準(zhǔn)芯片很好地結(jié)合而具有同樣的溫度環(huán)境。
(3)要求待校準(zhǔn)芯片與測試探頭沉浸在液體環(huán)境,這種校準(zhǔn)環(huán)境的搭建比較復(fù)雜,而且由于需要對液體加熱來變化校準(zhǔn)溫度,校準(zhǔn)時(shí)間較長。
2010年6月23日公開的申請?zhí)枮?00810044099.X 的中國發(fā)明專利申請,其發(fā)明創(chuàng)造的名稱為“溫度傳感器芯片的校準(zhǔn)系統(tǒng)及校準(zhǔn)方法”,其包括測試板、溫度校準(zhǔn)系統(tǒng);測試板上設(shè)置有溫度傳感器參考芯片和待校準(zhǔn)芯片;各芯片通過統(tǒng)一的數(shù)字接口與溫度校準(zhǔn)系統(tǒng)連接通信。本發(fā)明的溫度校準(zhǔn)系統(tǒng),通過統(tǒng)一的數(shù)字接口讀取各待校準(zhǔn)芯片和參考芯片的溫度值;各待校準(zhǔn)芯片同時(shí)采集數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了多芯片數(shù)據(jù)采集同步校準(zhǔn),能夠大大提高數(shù)據(jù)的采集效率,降低芯片的測試校準(zhǔn)時(shí)間,降低校準(zhǔn)成本。具有結(jié)構(gòu)簡單、易搭建、校準(zhǔn)時(shí)間短、校準(zhǔn)效率高、成本低和自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。
然而,上述專利申請僅適合溫度傳感器芯片的校準(zhǔn),溫度傳感器成品需要再次封裝,封裝后的溫度需要再次比對、校準(zhǔn)。另外,當(dāng)溫度傳感器使用一段時(shí)間后,會(huì)老化、漂移等。因此,也需要再次校準(zhǔn)。
目前,溫度傳感器在氣象檢測中,承擔(dān)著重要作用,在室外溫度檢測,極端環(huán)境溫度檢測著具有不可替代的作用。光纖傳感器的基本工作原理是將來自光源的光信號(hào)經(jīng)過光纖送入調(diào)制器,使待測參數(shù)與進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光相互作用后,導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)(如光的強(qiáng)度、波長、頻率、相位、偏振態(tài)等)發(fā)生變化,成為被調(diào)制的信號(hào)源,在經(jīng)過光纖送入光探測器,經(jīng)解調(diào)后,獲得被測參數(shù)。因而具有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),如電絕緣性能好,抗電磁干擾能力強(qiáng),非侵入性,高靈敏度,容易實(shí)現(xiàn)對被測信號(hào)的遠(yuǎn)距離監(jiān)控,耐腐蝕,防爆,光路有可撓曲性,便于與計(jì)算機(jī)聯(lián)接。它能夠在人達(dá)不到的地方(如高溫區(qū)或者對人有害的地區(qū),如核輻射區(qū)),起到人的耳目作用,而且還能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。因此,光纖傳感器在氣象檢測中的應(yīng)用也越來越廣泛。
2011年6月15日公開的申請?zhí)枮?01010576244.6的中國發(fā)明專利申請,其發(fā)明創(chuàng)造的名稱為“溫度傳感器校準(zhǔn)裝置”,其包括包括腔體,腔體內(nèi)充滿熱傳導(dǎo)介質(zhì),腔體內(nèi)設(shè)有加熱裝置和溫度傳感器,所述熱傳導(dǎo)介質(zhì)為氣體,腔體內(nèi)還設(shè)有風(fēng)扇,腔體上設(shè)有待校準(zhǔn)溫度傳感器插入孔,待校準(zhǔn)溫度傳感器插入孔處設(shè)有待校準(zhǔn)溫度傳感器固定裝置。風(fēng)扇設(shè)于腔體內(nèi)的中部,所述加熱裝置環(huán)繞風(fēng)扇設(shè)置;腔體上還設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口,進(jìn)氣口設(shè)有進(jìn)氣門,出氣口設(shè)有出氣門,進(jìn)氣口的位置比出氣口的位置靠近風(fēng)扇;出氣口與腔體內(nèi)的通風(fēng)道連接,所述通風(fēng)道的上口位于腔體內(nèi)的上部。
然而,由于溫度傳感器與待校準(zhǔn)溫度傳感器不在同一溫度場,故檢測的溫度點(diǎn)有所差異,導(dǎo)致校準(zhǔn)數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確,誤差大。另外,熱風(fēng)直接吹向溫度傳感器表面,進(jìn)一步導(dǎo)致溫度數(shù)據(jù)測試誤差偏大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,而提供一種便于安裝與檢修的氣象用光纖傳感器溫度校準(zhǔn)裝置,該便于安裝與檢修的氣象用光纖傳感器溫度校準(zhǔn)裝置能對光纖溫度傳感器整體進(jìn)行校準(zhǔn),安裝與檢修方便快捷,升溫快,升溫速率可控,降溫迅速,內(nèi)部溫場均勻,校準(zhǔn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種便于安裝與檢修的氣象用光纖傳感器溫度校準(zhǔn)裝置,包括密封腔體,該密封腔體包括側(cè)壁、同軸設(shè)置的底座和頂蓋;側(cè)壁與底座以及側(cè)壁與頂蓋的交接處均填充有第一密封膠條。
側(cè)壁一側(cè)設(shè)置有開合門,開合門的四周填充有第二密封膠條;第二密封膠條的高度大于第一密封膠條的高度;第一密封膠條和第二密封膠條的截面均為矩形,第二密封膠條的寬高比為2.5:1,第一密封膠條的寬高比為3.5:1。
底座內(nèi)設(shè)置有微波發(fā)生器,底座的中心設(shè)置有與微波發(fā)生器相連接且能旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)天線;頂蓋上設(shè)置有標(biāo)樣孔和若干個(gè)檢測孔;每個(gè)檢測孔至頂蓋中心的距離相等,且均等于標(biāo)樣孔至頂蓋中心的距離;標(biāo)樣孔內(nèi)放置有標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器,每個(gè)檢測孔內(nèi)均固定設(shè)置一個(gè)彈性固定座,待測光纖溫度傳感器放置于彈性固定座內(nèi);側(cè)壁四周設(shè)置有透明觀察窗,該透明觀察窗上設(shè)置有刻度線或限位線。
所述第二密封膠條的表面涂覆有硅膠面層涂料。
每個(gè)彈性固定座均包括外圓體和內(nèi)圓體,所述外圓體的圓周上從外向內(nèi)均勻開設(shè)有若干個(gè)呈輻射狀的第一圓形陣列槽,所述內(nèi)圓體的圓周上從內(nèi)向外開設(shè)有若干個(gè)呈輻射狀的第二圓形陣列槽,每個(gè)第一圓形陣列槽與每個(gè)第二圓形陣列槽的長度均小于同方向上導(dǎo)向體本體的厚度,且第一圓形陣列槽與第二圓形陣列槽交錯(cuò)排列;所述每個(gè)第一圓形陣列槽與每個(gè)第二圓形陣列槽的長度相等;所述導(dǎo)向體本體的兩側(cè)端面上均開設(shè)有環(huán)狀凹槽。
每個(gè)第一圓形陣列槽與每個(gè)第二圓形陣列槽的長度均等于同方向上導(dǎo)向體本體的厚度的三分之二。
所述微波發(fā)生器根據(jù)PID自整定算法控制微波功率,并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器檢測的溫度值自動(dòng)控制溫度上升和下降速率。
本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)后,上述微波發(fā)生器產(chǎn)生的微波通過旋轉(zhuǎn)天線向密封腔體內(nèi)傳送,將微波均勻不斷的發(fā)射到密封腔體內(nèi),加熱速度快,溫度流場均勻。檢測孔至頂蓋中心的距離相等,且均等于標(biāo)樣孔至頂蓋中心的距離,從而能使檢測孔與標(biāo)樣孔至頂蓋中心的徑向距離相等,另外,上述刻度線或限位線的設(shè)置,能使標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器與待測光纖溫度傳感器在垂直方向上的距離相等,從而使標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器與待測光纖溫度傳感器位于相同的溫度流場,測試數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確、可靠。上述彈性固定座的設(shè)置,能適應(yīng)不同管徑的待測光纖溫度傳感器,且不需要另外使用固定裝置,安裝簡單、方便。
進(jìn)一步,上述開合門及第一及第二密封膠條的設(shè)置,由于密封膠條的本身特性,將使交接處之間封填更為均勻,且易封填,封填后也容易更換。第一密封膠條的設(shè)置,不會(huì)因開合門的頻繁開關(guān)動(dòng)作,而降低檢測裝置的密封性能,從而延長了密封膠條的使用壽命。
附圖說明
圖1是本發(fā)明便于安裝與檢修的氣象用光纖傳感器溫度校準(zhǔn)裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2顯示了便于安裝與檢修的氣象用光纖傳感器溫度校準(zhǔn)裝置的縱向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3顯示了頂蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4顯示了彈性固定座的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體較佳實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
如圖1至圖4所示,一種便于安裝與檢修的氣象用光纖傳感器溫度校準(zhǔn)裝置,其中有底座1、微波發(fā)生器11、旋轉(zhuǎn)天線12、側(cè)壁2、刻度線21、第二密封膠條22、開合門23、頂蓋3、標(biāo)樣孔31、標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器32、檢測孔33、待測光纖溫度傳感器34、第一密封膠條4、彈性固定座5、導(dǎo)向體本體51、外圓體52、內(nèi)圓體53、第一圓形陣列槽54和第二圓形陣列槽55等主要技術(shù)特征。
一種便于安裝與檢修的氣象用光纖傳感器溫度校準(zhǔn)裝置,包括密封腔體,該密封腔體包括側(cè)壁、同軸設(shè)置的底座和頂蓋;側(cè)壁與底座以及側(cè)壁與頂蓋的交接處均填充有第一密封膠條。
側(cè)壁一側(cè)設(shè)置有開合門,開合門的四周填充有第二密封膠條;第二密封膠條的高度大于第一密封膠條的高度;第一密封膠條和第二密封膠條的截面均為矩形,第二密封膠條的寬高比為2.5:1,第一密封膠條的寬高比為3.5:1。
底座內(nèi)設(shè)置有微波發(fā)生器,底座的中心設(shè)置有與微波發(fā)生器相連接且能旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)天線;頂蓋上設(shè)置有標(biāo)樣孔和若干個(gè)檢測孔;每個(gè)檢測孔至頂蓋中心的距離相等,且均等于標(biāo)樣孔至頂蓋中心的距離;標(biāo)樣孔內(nèi)放置有標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器,每個(gè)檢測孔內(nèi)均固定設(shè)置一個(gè)彈性固定座,待測光纖溫度傳感器放置于彈性固定座內(nèi);側(cè)壁四周設(shè)置有透明觀察窗,該透明觀察窗上設(shè)置有刻度線或限位線。
所述第二密封膠條的表面涂覆有硅膠面層涂料。
每個(gè)彈性固定座均包括外圓體和內(nèi)圓體,所述外圓體的圓周上從外向內(nèi)均勻開設(shè)有若干個(gè)呈輻射狀的第一圓形陣列槽,所述內(nèi)圓體的圓周上從內(nèi)向外開設(shè)有若干個(gè)呈輻射狀的第二圓形陣列槽,每個(gè)第一圓形陣列槽與每個(gè)第二圓形陣列槽的長度均小于同方向上導(dǎo)向體本體的厚度,且第一圓形陣列槽與第二圓形陣列槽交錯(cuò)排列;所述每個(gè)第一圓形陣列槽與每個(gè)第二圓形陣列槽的長度相等;所述導(dǎo)向體本體的兩側(cè)端面上均開設(shè)有環(huán)狀凹槽。
每個(gè)第一圓形陣列槽與每個(gè)第二圓形陣列槽的長度均等于同方向上導(dǎo)向體本體的厚度的三分之二。
所述微波發(fā)生器根據(jù)PID自整定算法控制微波功率,并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器檢測的溫度值自動(dòng)控制溫度上升和下降速率。
本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)后,上述微波發(fā)生器產(chǎn)生的微波通過旋轉(zhuǎn)天線向密封腔體內(nèi)傳送,將微波均勻不斷的發(fā)射到密封腔體內(nèi),加熱速度快,溫度流場均勻。檢測孔至頂蓋中心的距離相等,且均等于標(biāo)樣孔至頂蓋中心的距離,從而能使檢測孔與標(biāo)樣孔至頂蓋中心的徑向距離相等,另外,上述刻度線或限位線的設(shè)置,能使標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器與待測光纖溫度傳感器在垂直方向上的距離相等,從而使標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器與待測光纖溫度傳感器位于相同的溫度流場,測試數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確、可靠。上述彈性固定座的設(shè)置,能適應(yīng)不同管徑的待測光纖溫度傳感器,且不需要另外使用固定裝置,安裝簡單、方便。
進(jìn)一步,上述開合門及第一及第二密封膠條的設(shè)置,由于密封膠條的本身特性,將使交接處之間封填更為均勻,且易封填,封填后也容易更換。第一密封膠條的設(shè)置,不會(huì)因開合門的頻繁開關(guān)動(dòng)作,而降低檢測裝置的密封性能,從而延長了密封膠條的使用壽命。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,但是,本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié),在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種等同變換,這些等同變換均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。