[实用新型]一种宽温区高精度温度标定装置

说明书

本实用新型涉及一种宽温区高精度温度标定装置，其包括：一热开关金筒；一压力舱，其位于所述热开关金筒的内部；制冷机，提供冷量使所述压力舱的内部温度降低至目标温度；其特征在于：在所述压力舱内设置谐振腔，在所述谐振腔的侧表面设置若干个凸起中空的圆柱型凸台，在表面放置温度计。本实用新型采用先进的定压气体折射率测温方法，可以实现在5K～300K宽温区，尤其是在5K～25K的极低温区热力学温度的高精度测量，可完成对基准级温度计以及标准级温度计的标定。

技术领域

本实用新型涉及一种标定装置，特别是涉及一种宽温区高精度温度标定装置。

背景技术

热力学温度是热学领域最基本的参数，是国际单位制七个基本单位之一，宏观上用来衡量物体的冷热程度，微观上用来表征物体分子热运动的剧烈程度。温度计被广泛应用于前沿科学研究、科研装备研制、国防安全保障和高新技术发展中，其通过某些物质性质随温度变化的规律进行测量，比如，低温下常用的铑铁温度计和cernox温度计、室温至低温区用的铂电阻温度计等都依靠电阻与温度特性关系进行温度的测量。为满足上述领域发展的需要，准确测量热力学温度显得尤为重要。

在实际使用前，需要对温度计进行校准获得其在特定温度范围内的标准不确定度u，以便在后续测量使用过程中准确评估所测温度的可信程度。温度计可分为三大类，基准温度计(u<1mK)、标准温度计(u<3mK)和应用级温度计。当前，在25K以下温区，我国只有标准装置，只能对应用级温度计进行标定，通常标定精度在5mK-100mK，无法满足国内高精度测温亟需；并且标准装置中的标准温度计每隔若干年需要送到国外基准装置进行标定，非自主可控；此外，传统温度标定装置还存在标定温度区间窄、控温时间短、精度较差等问题，严重影响了高准确度测温需求，成为制约前沿科学研究、科研装备研制、国防安全保障和高新技术发展等领域快速发展的瓶颈之一。

综上，为满足国内高精度测温亟需，需要基于基准测温新方法及高效的恒温系统，建立一种宽温区(5K-300K)高精度的温度标定系统，实现基准温度计、标准温度计等多种温度计的标定。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决传统温度计标定系统，温度波动较大，控温稳定性较弱，难以实现高精度，高准确度的温度计的标定工作。

本实用新型提供一种宽温区高精度温度标定装置，其包括：一热开关金筒；一压力舱，其位于所述热开关金筒的内部；制冷机，提供冷量使所述压力舱的内部温度降低至目标温度；在所述压力舱内设置谐振腔，在所述谐振腔的侧表面设置若干个凸起中空的圆柱型凸台，在表面放置温度计。

其中，零级法兰、复合真空罩、一级法兰、镂空防辐射屏、二级法兰和热开关金筒组合为所述压力舱和所述谐振腔提供稳定的高真空绝热环境。

其中，所述谐振腔包括有上半球和下半球，上半球设置有上微波天线，下半球上设置有下微波天线。

其中，所述谐球腔采用包含但不限于准球形、圆柱形、或多面体等几何结构。

其中，所述谐球腔材料包含但不限于高导无氧铜、或不锈钢等金属材料、或蓝宝石、有机玻璃、钢化玻璃等非金属材料、或铜氧化合物、铁(镍)基等超导材料；或者是由金属材料、非金属材料、超导材料组合而成的复合型材料。

其中，微波天线通过出口端连接的网络分析仪向谐振腔内部发射微波。

其中，所述热开关金筒包括热开关工作气体，所述热开关工作气体包含但不限于氦-3、氦-4，在高温区也可以是氖气、氮气、氩气等其它环保工质。

其中，进一步包括至少一个加热片。

其中，所述温度计为铑铁温度计，或Cernox温度计等基准级温度计、或标准温度计。

其中，所述装置包括至少一组气路。