[发明专利]空气型标准电阻器检定或校准用的空气恒温箱

说明书

技术领域

本发明涉及一种属于计量领域的空气恒温箱，尤其涉及一种空气型标准电阻器检定或校准用的空气恒温箱。

背景技术

所谓空气型标准电阻器，是指不能放置在液体中使用，只能放置在空气环境中使用的标准电阻器。由此，当空气型标准电阻器检定或校准时，只能放置在以空气为介质的恒温箱中检定或校准，不能放置在以液体为介质的恒温槽中检定或校准。按照JJG166直流电阻器检定规程的规定，那么空气型标准电阻器需要在一个温度的稳定性和均匀性至少分别小于±0.05℃和0.05℃的空气恒温箱中校准。

目前，最好的用于空气型标准电阻器检定或校准的空气恒温箱，其空气温度的稳定性和均匀性，在空气型标准电阻器检定或校准时要求的10℃～30℃温度范围内，分别只能达到了±0.06℃和0.4℃，显然不能满足JJG166直流电阻器检定规程的要求。而最好的液体恒温槽的稳定性和均匀性，分别达到了±0.0008℃和0.002℃。以空气为介质的空气恒温箱，其温度的稳定性和均匀性与以液体为介质的恒温槽相比，相差几个数量级以上。究其原因，主要是由空气的性质和加热方式造成的。导热性差和热容量小是空气的固有特性。

如图2所示，这是目前最好的空气恒温箱的设计结构，空气恒温箱箱体1内设保温层2，它在一个工作空间的后部设置由风道隔板6和空气恒温箱箱体1侧壁构成的风道8，风道8内安装加热元件7、制冷器9。空气在风道8内经加热元件7、制冷器9的直接加热和冷却，风道8上部安装的风机5在风机驱动电机4的带动下强制将空气循环，由风向调节板3进入工作空间，空气再经工作空间底部回流到风道8内形成循环。这种设计方案的主要缺点可归纳为：(1)加热元件7的加热面积较小，空气与加热面的热交换不充分；(2)对加热元件7的控制，是一种间断式的通电控制，即加热元件7不是一个温度稳定的热源。由于空气导热性差的固有特性，这就导致了空气温度的稳定性和均匀性不能达到较高的水平。而与空气的性质相反，导热性好和热容量大是液体的固有特性。使用加热元件7、制冷器9直接对液体加热和冷却，通过搅拌使液体在测试腔内流动，这样得到的液体恒温槽温度的稳定性和均匀性，可高出空气恒温箱几个数量级。

发明内容

本发明的目的是提供一种空气型标准电阻器检定或校准用的空气恒温箱，它使空气恒温箱在5℃～50℃温度范围内，其温度的稳定性和均匀性分别能够达到±0.01℃和0.02℃的水平，能够满足空气型标准电阻器的检定或校准需求。

本发明针对目前空气恒温箱采用加热元件、制冷器直接对空气加热和冷却，不能获得良好的稳定性和均匀性的问题而提出的创新设计，本发明采取的技术方案是：

(1)使用液体恒温槽中温度稳定的液体对空气进行加热和恒温，解决加热元件和制冷器直接对空气加热和冷却不能获得更好的温度稳定性和均匀性问题；

(2)使用金属的热交换管,空气通过热交换管的内外表面与液体进行热交换,解决使用液体对空气进行加热和恒温问题；

(3)使用风机驱动空气循环的方法，使空气在空气恒温箱的工作空间和金属热交换管内循环流动；

(4)风机由保温棉保温，减小空气经过风机时的热损失；

(5)工作空间上下部安装微孔金属材料，利用微孔金属材料对金属热交换管的气流进行导流，使金属热交换管内的气流均匀分布在工作空间内；

把一条导热性好、足够长、绕成螺旋状的金属热交换管浸没在液体恒温槽中，热交换管一端与恒温箱工作空间上部连接，另一端与风机的出气口连接。恒温箱工作空间下部通过一条金属管与风机的入气口连接。风机驱动空气在金属热交换管和工作空间内流动，从而获得一种使用液体对空气进行加热和恒温的空气恒温箱。

本发明是这样来实现的，它包括空气恒温箱箱体以及填充在空气恒温箱箱体内壁上的保温棉层，其结构是，它还包括位于空气恒温箱箱体内的空气恒温装置以及为空气恒温装置提供恒温气体的液体恒温装置，所述液体恒温装置与空气恒温装置之间通过金属连接管相连，所述金属连接管上设有为恒温空气循环提供动力的风机。所述风机的外周为保温棉层。

所述空气恒温装置包括工作腔、第二排气金属连接管、下微孔金属材料填充物、上微孔金属材料填充物以及分别连接在工作腔两端部的进气金属连接管和第一排气金属连接管，所述工作腔的上部为漏斗状结构，工作腔的下部为倒立的漏斗状结构，下微孔金属材料填充物和上微孔金属材料填充物分别填充在工作腔上部和下部的喇叭状结构内；所述进气金属连接管的一端与工作腔的上端相连，另一端位于液体恒温装置内；