專利名稱:大口徑高穩(wěn)定零點儀的制作方法
本實用新型是一種穩(wěn)定熱電偶冷端處于0℃溫度的零點儀，目前國內(nèi)已有幾個廠家(有的仿國外產(chǎn)品)生產(chǎn)這種零點儀，由于采用小井孔(直徑6mm～10mm)共有4個至10個，粗直徑的廉金屬偶插不進去，使用不方便，其自動控制系統(tǒng)的敏感元件太小，以致0℃的穩(wěn)定性不高。國內(nèi)廠家計有沈陽市計量測試儀器實驗廠、昆明云南儀表廠，蘇州國營長風機械總廠，和天津致冷器件廠等，參見“機電產(chǎn)品目錄”，“產(chǎn)品說明書”、“機電新產(chǎn)品導報”等。
本實用新型的目的在于制造一種大口徑高穩(wěn)定度零點儀，能在0℃控溫精度范圍內(nèi)晝夜24小時連續(xù)穩(wěn)定工作；此外井內(nèi)能插入各種直徑的熱電偶，使用方便。
用此零點儀的一個冷井縱剖面的示意圖，說明冷井的結構如附圖1中的1是一個直徑15mm～80mm的銅圓筒作為內(nèi)井筒1，上接一段不銹鋼圈3，內(nèi)充以變壓器油10，又制作一個見方的金屬筒，作為外井筒2，1套入2內(nèi)，上口互相封閉，造成一個夾層5，上面有進水口23，外井筒2的一面開有一個大圓孔，焊上一片圓形波紋元件6，元件中心固定一個膠木支桿7，在元件外圍的冷井2上，固定一個支架9，裝高靈敏微動開關8，整個井外有厚達2cm以上的聚氨脂泡沫塑料的保溫層16，(波紋元件有兩種，一種是波紋膜片，另一種是波紋管)。
由半導體致冷器件11，通過致冷電流后，給外冷井致冷，夾層5中的水受冷降溫到0℃結為冰，同時體積膨脹，壓凸波紋元件6，由傳動桿7頂動微動開關8，由自控裝置19(自控穩(wěn)定裝置的能源輸入，使用220
交流市電，如附圖5的24)使致冷件11斷電，停止致冷，這時外井筒開始回熱，夾層5中的冰緩緩熔化成水，體積收縮波紋元件6縮回，傳動桿7也縮回，8被釋放，致冷件11又開始致冷，見附圖5，原理工作示意圖，圖中20為阻容延時穩(wěn)定元件。
冷井共有兩塊致冷器件與相對兩面冷井壁緊貼(中夾絕緣薄膜14、和硅脂15)用一專用卡子17卡住，見附圖2的示意圖，一面能使致冷件傳冷快，一面又保障脆弱的致冷件的晶體電偶對，的安全，以促使長時間連續(xù)工作的穩(wěn)定。
利用水受冷結成冰的過程中，水放出的熔解熱，溫度恒定在0℃，當冰又受熱化成水的過程中，又吸收熔解熱，溫度又恒定在0℃，兩項工作連續(xù)反復不停，就構成連續(xù)提供恒定的0℃溫度。此傳冷給內(nèi)井筒1，使其中的變壓器油10的0℃溫度更為恒定(因油的比熱很大，為0.5，它的熱容量惰性更一步的調(diào)節(jié)恒溫一致)。
因為夾層5中的水的容積大，所產(chǎn)生的脹縮力作用到小波紋元件上，產(chǎn)生凸凹運動的距離是很大的，推動微動開關8極為靈敏，所產(chǎn)生的控制通斷信號作用到自控穩(wěn)定裝置19中，反應極快，(遠非其它零點儀用小波紋膜合所產(chǎn)生的凸凹距離可比)，為了避免在冰與水轉化過程中，發(fā)生臨界的高速振蕩，在自控穩(wěn)定裝置19中，有一個阻容反饋元件20，使工作穩(wěn)定。
半導體致冷器件11通電后，一端產(chǎn)冷使井筒的溫度下降，另一端產(chǎn)熱，此熱量由減熱器12傳走，減熱器如一旦發(fā)生故障，熱量即集聚起來，使致冷件的溫度升高，當高到限額溫度時，附裝在減熱器12上的雙金屬片13即受熱彎曲，使電接點閉合，作用到自控穩(wěn)定裝置上，使致冷件停電停止致冷同時使裝在機內(nèi)的電子蜂鳴器21報警，保護了儀器的過熱安全。(致冷件的減熱器有兩種，見附圖3的示意圖，一種是由有流通冷卻水的水箱擔任(圖3～1)，另一種是由大面積的散熱片把熱量散到空氣中來擔任(圖3～2)。
為了改善內(nèi)井油中垂直溫場的均勻性，在內(nèi)井銅筒上部加接一段導熱率很低的不銹鋼圈3，又在該鋼圈上部加接一段塑料井口4使井中上部的較高油溫不能順著銅井壁下傳，這就降低室溫對恒溫的影響。
按照此種原理制作一個50mm口徑的冷井，尺寸如附圖4(保溫層未繪出)示意圖圖中注明內(nèi)井尺寸，外井尺寸，和它們的相互之間的尺寸，外井上波紋膜片(一種波紋元件)的位置，因為內(nèi)外井夾層5內(nèi)長期充滿冰和水的混合物，溫度恒為0℃，使50mm口徑的內(nèi)井中充滿4／5的變壓器油，也長期保持0℃，恒溫精度能達到±0.002℃。
在叉入5組φ0.5mm銅一康銅熱電偶時(作負載試驗)長期溫升在0.1℃不變。
此零點儀的恒溫精度高，負載能力強；0℃井槽的口徑大(15mm～80mm)能插入各種不同直徑的熱電偶，使用方便；致冷器件的減熱器發(fā)生故障不能減熱時，有報警自動停電的保護裝置，當故障排除后，立即恢復正常工作。因整體結構工作簡單實用，故價格便宜，適于推廣應用。
權利要求
1.一種使熱電偶冷端保持恒溫為0℃的零點儀，其恒溫辦法是把熱電偶冷端用恒溫為0℃的變壓器油浸潤包圍著；其特征是含有一個大口徑內(nèi)井(1)，外井(2)，外井兩側有半導體致冷器件(11)致冷，由一個專用卡(17)固定，致冷件上有減熱器(12)，外井上有波紋元件(6)，波紋元件上有一個傳動桿(7)用以觸動高靈敏微動開關(8)，微動開關由一個裝在外井上的一個固定支架(9)加以固定，微動開關的電線連到自控穩(wěn)定裝置(19)來控制致冷的時間使內(nèi)外二井中間夾層(5)中的水長期成為冰水混合物，使內(nèi)井1中的變壓器油，(10)保持0℃的恒溫。
2.根據(jù)權利要求
1的零點儀，其特征是內(nèi)冷井口上部裝有一個不銹鋼井口(3)。
3.根據(jù)權利要求
2的零點儀，其特征是內(nèi)冷井口上部的不銹鋼口上，裝有一個塑料井口(4)。
4.根據(jù)權利要求
1的零點儀，其特征是有一雙金屬片熱敏元件(13)裝于致冷件減熱器(12)上。
5.根據(jù)權利要求
1零點儀，其特征是減熱器通過水箱(12～1)用流水減熱。
6.根據(jù)權利要求
1的零點儀，其特征是減熱器通過散熱片(12～2)風冷。
7.根據(jù)權利要求
1的零點儀，其特征是全部冷井外面有聚銨脂泡沫塑料保溫層(16)。
8.根據(jù)權利要求
1的零點儀，其特征是自控穩(wěn)定裝置(19)中有阻容延時穩(wěn)定元件(20)。
9.根據(jù)權利要求
1的零點儀，其特征是自控穩(wěn)定裝置(19)中有電子蜂鳴器(21)。
專利摘要
大口徑高穩(wěn)定零點儀是一種穩(wěn)定“測溫熱電偶”冷端處于0℃的零點儀，它是利用一個大口徑(井口直徑從15mm到80mm)的內(nèi)冷井和外冷井的構造，作為保持恒溫自控穩(wěn)定裝置中的控溫敏感元件，其內(nèi)外冷井的間隙中，有大體積的冰與水相互轉化工作，連續(xù)不停，能在整個工作期間，自動保持0℃恒溫；在這樣大的內(nèi)井口中，注入變壓器油，可以插入從直徑0.3mm到5.0mm的各種熱電偶，使用極為方便。
文檔編號G01K7/12GK85200055SQ85200055
公開日1986年1月29日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者田潤疇, 宋廷琥 申請人:天津市南開區(qū)五金電器修配加工廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan