專利名稱：熱量表配對溫度傳感器檢定恒溫槽的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種恒溫槽，尤其是涉及一種對熱量表的配對溫度傳感器進行檢定的恒溫槽。
背景技術：
目前，我國北方冬季要供暖，為了節約能源，減少煙塵，大多數地區已通過熱網集中供熱，且國家規定凡是2000年10月1日開始新建的建筑必須涉及、安裝使用熱計量設施。為了能夠科學合理的控制和使用供熱能源，防止能源浪費，需要對大量使用的熱量表的準確性進行校準，保證通過熱量表測量的熱量的準確性。熱量表主要由流量傳感器、配對溫度傳感器和計算器組成，熱量表的工作原理是將配對溫度傳感器分別安裝在熱交換回路的入口和出口管道上，將流量傳感器安裝在入口或出口管道上；流量傳感器發出流量信號，配對溫度傳感器給出入口和出口的溫度信號，計算器采集流量信號和溫度信號，經過計算，顯示出載熱液體從入口至出口所釋放的熱量。熱量表的檢定裝置是依據JJG225-2001國家計量檢定規程熱能表及CJ128-2000城鎮建設行業標準熱量表的相關要求設計生產的，其原理是將標準流量計與被測熱量表串聯在管路中，兩個恒溫槽模擬熱管路中的進出口溫度，將裝置的兩支標準溫度計和被測熱量表的兩個溫度傳感器分別置于兩個設定溫度的恒溫槽中。通過標準流量計獲得標準流量值，兩支標準溫度計得到溫度及溫差的數值，按照相關熱力學公式計算出檢定時間內的標準熱量值，將該數值與熱量表實際測得的熱量值相比較即可得出被測熱量表的準確度，完成檢定。在檢定裝置中，由于需要使用恒溫槽模擬進出口溫度，以對兩個溫度傳感器進行檢定，可見，恒溫槽模擬的溫度的準確性，成為了影響配對溫度傳感器的檢定準確性的重要因素。在傳統的恒溫槽中，采用加熱部件對液體加熱，位于加熱部件附近的液體溫度升高，與周圍的液體產生對流，使槽內的液體逐漸趨于恒定溫度，然而，在實際使用中發現，由于加熱的不均，導致槽內垂直方向的液體存在對流，且槽內的溫度分布不均勻。因此，對具有高的溫度控制精度、槽內溫場均勻分布的恒溫槽有非常迫切的需要。

發明內容
本發明的目的是提供一種溫場分布均勻、能夠控溫精確的熱量表配對溫度傳感器的檢定恒溫槽。本發明提供了一種熱量表配對溫度傳感器檢定恒溫槽，包括第一槽體和第二槽體，以及對第一槽體和第二槽體分別進行控制的控制系統，其特征在于所述第一槽體的混合腔體中的液體通過底部通道進入第一工作腔體，在第一工作腔體內液體具有穩定的溫度；所述第二槽體的混合腔體中的液體通過底部通道進入第二工作腔體，在第二工作腔體內液體具有穩定的溫度。其中，第一槽體進一步包括與混合腔體配合的攪拌系統，對混合腔體附近區域的液體進行加熱的加熱組件。
其中，第二槽體進一步包括與混合腔體配合的攪拌系統，對混合腔體附近區域的液體進行加熱的加熱組件，以及對混合腔體附近區域的液體進行制冷的制冷組件。其中，在所述混合腔體中設置有控溫溫度計，該控溫溫度計對混合腔體內的溫度進行測量。其中，在第一工作腔體和第二工作腔體的上方分別具有上端蓋，所述配對溫度傳感器通過上端蓋插入到第一和第二工作腔體中。其中，第一工作腔體和第二工作腔體的側壁均為分流板，流過底部通道的液體分別通過所述分流板進入所述第一腔體和所述第二工作腔體。本發明的恒溫槽提供了兩個溫度均勻的工作區域，能夠滿足熱量表配對溫度傳感器溫差的檢定需求。恒溫槽能夠對熱量表的配對溫度傳感器進行準確檢定，提高了熱量表的測量準確性，有利于提高能源利用效率，防止能源浪費。


附圖只是為了便于本領域技術人員理解和實施本發明，其給出的只是結構的示意圖，附圖中的尺寸和形狀、以及位置關系并不作為對實際的裝置結構的限制。圖1熱量表配對溫度傳感器檢定恒溫槽示意圖；圖2第一槽體的側面結構示意圖；圖3第二槽體的側面結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步的說明，本領域技術人員應當理解，下面的示例僅僅是為了便于理解和實施本發明，而不應當將把發明的范圍局限的具體的結構上。如圖1所示的溫度傳感器檢定恒溫槽裝置，其包括具有不同溫度的第一槽體1和第二槽體2，以及對恒溫槽的各項功能進行控制和操作的控制面板3。第一槽體1的溫度范圍為室溫 90°C ；第二槽體2溫度范圍為5°C 90°C ；通過控制面板3能夠控制第一槽體1和第二槽體2的溫度，其具體包括對溫度大范圍調節部分，以及小范圍的微調節部分。所述第一槽體1和第二槽體2根據檢定要求，分別通過控制面板的設置具有恒定溫度，配對溫度傳感器分別插入到第一和第二槽體中，進行溫度檢測。溫度傳感器檢定恒溫槽裝置的上述兩個槽體的溫度范圍能夠滿足熱量表配對溫度傳感器的溫度檢定以及溫差檢定需求。如圖2所示，為圖1中的第一槽體1的側視方向的截面圖。該第一槽體1包括混合腔體4，在混合腔體4的外側設置加熱組件5，設置控溫溫度計6對混合腔體4內的溫度進行測量；攪拌系統7，該攪拌系統7與混合腔體4配合工作，攪拌系統7的上端為電機，攪拌系統7的下端為旋片，通過電機轉動驅動旋片，對通過加熱組件5加熱的混合腔體中的液體進行攪拌，提高混合腔體中液體的溫度均勻性；工作腔體8，在工作腔體8中具有與其配合的上端蓋9，在該工作腔體8中具有恒溫液體，一個待測配對溫度傳感器通過上端蓋9插入到工作腔體8中進行檢定；控制系統10，該控制系統10能夠對加熱組件5、控溫溫度計6、攪拌系統7等部件的工作進行控制、該控制系統10還可包括對工作腔體8內的恒溫液體的溫度進行監測的測溫元件(未示出)，控制系統對溫度的控制精度在ο. oorc，該控制系統10在控制面板3上具有對第一槽體1的各項參數進行控制的操作按鈕，根據具體的控制要求對參數進行設定。所述第一槽體1采用層流技術，槽體中液體介質克服了傳統的恒溫槽中，由于液體的溫場分布不均勻，液體在垂直方向進行對流和熱交換的問題。如圖2所示，在第一槽體1中，通過控制系統10控制加熱組件5進行加熱，由于加熱組件5設置在混合腔體4外的液體區域中，經過加熱的液體從混合腔體的上部進入到混合腔體4中，控制攪拌系統7進行工作，在攪拌系統7作用下液體在混合腔體內充分混合均勻，通過控溫溫度計6可對混合腔體內的液體的溫度進行測量，根據測得的溫度進一步對加熱組件5的加熱進行控制，通過加熱組件5的動態加熱，即，溫度過高時，加熱組件降低功率，當溫度降低時，適時地升高功率，使第一槽體1中的液體介質溫度保持恒定，同時在攪拌系統7的推動下，混合腔體中經過混合的具有均勻溫度的液體通過槽體的底部通道進行流動，流動的具有均勻溫度的液體經過分流板11進入工作腔體8中，優選所述分流板可為工作腔體的側壁，其中，該分流板上具有均勻分布的多個開口，該開口優選為通孔，液體可由經過該些開口進入工作腔體，優選該分流板11的高度與工作腔體的工作區域相對應，在攪拌系統7的持續作用下，具有均勻溫度的液體在工作腔體8內水平移動，優選該分流板的下部的開口數量少于上部的開口數量，從而，在整個分流板的區域液體通過的速度相同，避免了傳統的恒溫槽垂直方向的對流換熱以及與外界環境的對流換熱的問題，使工作腔體8內的液體在整個工作區域溫度分布均勻，工作腔體內的液體通過上端蓋9以溢流的方式再回到混合腔體4所在液體混合區域，從而在整個第一槽體1中，液體形成穩定的工作循環，保證了工作區域中的液體的溫場均勻分布，提高了對配對溫度傳感器的檢測精度。如圖3所示，為圖1中的第二槽體2的側視方向的截面圖。該第二槽體2具有與第一槽體1相似的結構，其包括混合腔體12，在混合腔體12的外側設置加熱組件13和制冷組件14，設置控溫溫度計15對混合腔體12內的溫度進行測量；攪拌系統16，該攪拌系統16與混合腔體12配合工作，攪拌系統16的上端為電機，攪拌系統16的下端為旋片，通過電機轉動驅動旋片，對通過加熱組件13加熱的混合腔體中的液體以及制冷組件14進行冷卻的液體進行攪拌，提高混合腔體中液體的溫度均勻性；工作腔體17，在工作腔體17中具有與其配合的上端蓋18，在該工作腔體17中具有恒溫液體，一個待測配對溫度傳感器通過上端蓋18插入到工作腔體17中進行檢定；控制系統19，該控制系統19能夠對加熱組件13、制冷組件14、控溫溫度計15、攪拌系統16等部件的工作進行控制、該控制系統19還可包括對工作腔體17內的恒溫液體的溫度進行監測的測溫元件(未示出)，該控制系統19在控制面板3上具有對第二槽體2的各項參數進行控制的操作按鈕，根據具體的控制要求對參數進行設定。可替換的，該制冷組件和加熱組件優選可設置在混合腔體內部的液體區域，優選該制冷組件14為制冷盤管。如圖3所示，所述第二槽體2采用層流技術，槽體中液體介質克服了傳統的恒溫槽中，由于液體的溫場分布不均勻，液體在垂直方向進行對流和熱交換的問題。在第二槽體2中，通過控制系統19控制加熱組件13進行加熱或控制制冷組件14進行制冷，由于加熱組件13和制冷組件設置在混合腔體12外的液體區域中，經過加熱的液體從混合腔體的上部進入到混合腔體12中，控制攪拌系統16進行工作，在攪拌系統16作用下液體在混合腔體內充分混合均勻，通過控溫溫度計15可對混合腔體內的液體的溫度進行測量，根據測得的溫度進一步對加熱組件5的加熱和制冷組件14的制冷進行控制，該制冷組件14與制冷系統21連接，具體連接關系在圖3中未示出，通過加熱組件5的動態加熱以及制冷組件14的動態制冷，優選是加熱功率恒定，對制冷功率進行調整，更優選制冷功率恒定，對加熱功率進行調整，使第一槽體1中的液體介質溫度保持恒定，同時在攪拌系統16的推動下，混合腔體中經過混合的具有均勻溫度的液體通過槽體的底部通道進行流動，流動的具有均勻溫度的液體經過分流板20進入工作腔體17中，其中，該分流板20上具有均勻分布的多個開口，該開口優選為通孔，液體可由經過該些開口進入工作腔體，優選該分流板11的高度與工作腔體的工作區域相對應，在攪拌系統16的持續作用下，具有均勻溫度的液體在工作腔體17內水平移動，優選該分流板的下部的開口數量少于上部的開口數量，從而，在整個分流板的區域液體通過的速度相同，避免了傳統的恒溫槽垂直方向的對流換熱以及與外界環境的對流換熱的問題，使工作腔體17內的液體在整個工作區域溫度分布均勻，工作腔體內的液體通過通過上端蓋18以溢流的方式再回到混合腔體12所在液體混合區域，從而在整個第二槽體2中，液體形成穩定的工作循環，保證了工作區域中的液體的溫場均勻分布，提高了對配對溫度傳感器的檢測精度。采用上述結構的第一槽體和第二槽體，優選第一槽體和第二槽體中的槽體結構和端蓋材料均為不銹鋼材料。第一槽體的溫度范圍為室溫 90°C ；第二槽體溫度范圍為5°C 90°C ；兩個槽體內的溫度波動度為士0. 005°C，溫場均勻度< 0. 01°C，優選制冷功率為OjSOW之間，加熱功率在0-1000W之間，采用層流方式的恒溫槽內液體在水平方向上溫場分布均勻，使恒溫槽在工作介質液面以下至少50mm內的水平溫場均勻，經測試水平溫場優于 0.01 "C。本發明的恒溫槽能夠對熱量表的配對溫度傳感器進行準確檢定，提高了熱量表的測量準確性，有利于提高能源利用效率，防止能源浪費。由具體的實施例以及工作過程的描述，可以方便對本發明的檢定槽結構及工作原理進行理解和實施，但本領域技術人員應該理解，本說明書中列舉的具體實施方案或實施例，只不過是為了理解本發明的技術內容，在不背離本發明的主旨和范圍的情況下，本發明在形式上和細節上可以進行多種改變，本領域技術人員能夠根據具體的檢定要求，對上述實施例中的各部件進行合理的選擇和組合，以及在一定程度上進行的細節和形式上的變化，其依然將落在本發明所要求保護和公開的范圍之內。
權利要求
1.一種熱量表配對溫度傳感器檢定恒溫槽，包括第一槽體和第二槽體，以及對第一槽體和第二槽體分別進行控制的控制系統，其特征在于所述第一槽體的混合腔體中的液體通過底部通道進入第一工作腔體，在第一工作腔體內液體具有穩定的溫度；所述第二槽體的混合腔體中的液體通過底部通道進入第二工作腔體，在第二工作腔體內液體具有穩定的溫度。
2.如權利要求1所述的檢定恒溫槽，其特征在于第一槽體進一步包括與混合腔體配合的攪拌系統，對混合腔體附近區域的液體進行加熱的加熱組件。
3.如權利要求1所述的檢定恒溫槽，其特征在于第二槽體進一步包括與混合腔體配合的攪拌系統，對混合腔體附近區域的液體進行加熱的加熱組件，以及對混合腔體附近區域的液體進行制冷的制冷組件。
4.如權利要求1-3任一項所述的檢定恒溫槽，其特征在于在所述混合腔體中設置有控溫溫度計，該控溫溫度計對混合腔體內的溫度進行測量。
5.如權利要求1-3任一項所述的檢定恒溫槽，其特征在于在第一工作腔體和第二工作腔體的上方分別具有上端蓋，所述配對溫度傳感器通過上端蓋插入到第一和第二工作腔體中。
6.如權利要求1-3任一項所述的檢定恒溫槽，其特征在于第一工作腔體和第二工作腔體的側壁均為分流板，流過底部通道的液體分別通過所述分流板進入所述第一腔體和所述第二工作腔體。
全文摘要
本發明涉及一種熱量表配對溫度傳感器檢定恒溫槽，包括第一槽體和第二槽體，以及對第一槽體和第二槽體分別進行控制的控制系統，其特征在于所述第一槽體的混合腔體中的液體通過底部通道進入第一工作腔體，在第一工作腔體內液體具有穩定的溫度；所述第二槽體的混合腔體中的液體通過底部通道進入第二工作腔體，在第二工作腔體內液體具有穩定的溫度。本發明的恒溫槽能夠對熱量表的配對溫度傳感器進行準確檢定，提高了熱量表的測量準確性，有利于提高能源利用效率，防止能源浪費。
文檔編號G01K19/00GK102564647SQ20121000230
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者李福學, 王池, 邱萍 申請人:中國計量科學研究院