一种小型水三相点复现装置的制作方法

1.本发明涉及一种小型水三相点复现装置，属于温度计量技术领域。

背景技术：

2.目前，小型水三相点冻制保持装置普遍用于热电偶、热电阻、温度变送器等接触式温度传感器的计量工作，一般由均热模块、温度控制模块、电源、机箱等组成。目前，大多数水三相点冻制保持装置原理为液体浴槽、采用压缩机制冷，液体容易飞溅，不便于移动和携带，也有一些装置原理为金属均热块和采用半导体制冷片制冷，装置本身没有实时监控功能，需要另外接高精密测温仪表或者测温电桥。鉴于以上温度传感器测量装置的现状与不足，本发明提出一种小型水三相点复现装置，采用金属均热、双级半导体制冷、多点温度控制，并利用石墨烯材料进行均热，提高小型水三相点瓶的冻制质量以及水三相点温度复现水平，并且增加高精密温度测量模块对水三相点温度复现进行监测，实现精准复现。

技术实现要素：

3.本发明的目的是提出一种小型水三相点复现装置。所要解决的问题是现有低温液体飞溅、不便于移动和携带、没有实时监控功能等问题。
4.本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
5.本发明公开的一种小型水三相点复现装置，包括金属均热模块、多点控温模块、精密测温模块、测控系统模块、散热风扇、电源模块、小型水三相点瓶以及机箱；其中，所述金属均热模块包括金属均热体、石墨烯均热体、半导体制冷组件、散热器及保温层；所述多点控温模块包括半导体制冷组件、半导体驱动模块及控制模块；
6.所述金属均热模块安装在所述机箱中央上部，所述散热风扇安装在所述机箱中央底部，所述多点控温模块及所述精密测温模块均安装在机箱的前部，所述电源模块安装在机箱的后部，所述小型水三相点瓶放置在所述金属均热模块的内部；
7.至少2个所述半导体制冷组件串联后与1个半导体驱动模块连接，所述半导体驱动模块与所述控制模块连接；所述精密测温模块的精密铂电阻放置在所述小型水三相点瓶的测温孔中，所述多点控温模块和所述精密测温模块与所述测控系统模块连接，所述测控系统模块安装有测控软件，所述电源模块同时与多点控温模块、精密测温模块、测控系统模块、散热风扇连接。
8.作为一种优选的方案：所述多点控温模块包括8个半导体制冷组件、4个半导体驱动模块及控制模块；8个半导体制冷组件平均分为4组，每组的2个半导体制冷组件串联后分别与4个半导体驱动模块连接，4个半导体驱动模块与控制模块连接。
9.作为一种优选的方案：所述精密测温模块包括精密测温电路及精密铂电阻。
10.作为一种优选的方案：所述石墨烯均热体为贴片式结构。
11.作为一种优选的方案：所述保温层材料采用发泡剂材料。
12.作为一种优选的方案：所述金属均热体是长方体型，截面为正方形，其中两个对称
侧面喷涂隔热漆，另外两个对称侧面抛光，截面上面开有5个盲孔，一个大孔用于安装小型水三相点瓶，其余4个孔用于放置温度传感器，起预冷作用。
13.作为一种优选的方案：所述半导体制冷组件由双级半导体制冷片以及金属传热体组成，用于金属均热体的制冷和加热，多个半导体制冷组件对称、均匀分布在金属均热体的两侧，对金属均热体进行多点控温。
14.作为一种优选的方案：所述半导体驱动模块是双向直流输出，实现半导体体制冷组件的制冷和加热功能。
15.有益效果：
16.本发明利用金属均热技术、石墨烯传热技术、多点控温技术等提升温度场的均匀性，利用多级半导体制冷技术实现了更大的温度范围，利用精密测温技术实现复现过程精准监测，进而提升了水三相点温坪质量。很好的解决了现有低温液体飞溅的问题，且能进行实时监控，提高金属均热模块的温场性能，进而提升水三相点温度的复现质量，并且便于携带。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
18.图1为本发明小型水三相点复现装置的整体结构示意图；
19.图2为本发明小型水三相点复现装置的金属均热模块结构示意图；
20.图3为本发明小型水三相点复现装置的多点控温模块结构示意图。
21.图中：1-金属均热模块；2-多点控温模块；3-精密测温模块；4-测控系统模块；5-散热风扇；6-电源模块；7-小型水三相点瓶；8-机箱；9-金属均热体；10-石墨烯均热体；11-半导体制冷组件；12-散热器；13-保温层；14-半导体驱动模块；15-控制模块。
具体实施方式
22.为了更好的说明本发明的目的和优点，下面结合附图和实例对发明内容做进一步说明。
23.本实施例公开的一种小型水三相点复现装置，包括金属均热模块1、多点控温模块2、精密测温模块3、测控系统模块4、散热风扇5、电源模块6、小型水三相点瓶7以及机箱8；其中金属均热模块1包括金属均热体9、石墨烯均热体10、半导体制冷组件11、散热器12、保温层13；多点控温模块2包括8个半导体制冷组件11、4个半导体驱动模块14、控制模块15。
24.金属均热模块1安装在机箱8中央上部，散热风扇5安装在机箱8中央底部，多点控温模块2及精密测温模块3均安装在机箱8的前部，电源模块6安装在机箱8的后部，小型水三相点瓶7放置在金属均热模块1的内部。8个半导体制冷组件11分为4组，每组的2个半导体制冷组件11串联后与1个半导体驱动模块14连接，4个半导体驱动模块14与控制模块15连接，精密测温模块3的精密铂电阻放置在小型水三相点瓶7的测温孔中，多点控温模块2和精密测温模块3与测控系统模块4连接，测控系统模块4安装有测控软件，电源模块6与多点控温模块2、精密测温模块3、测控系统模块4、散热风扇5连接，散热风扇5主要是为散热器12通风散热。
25.金属均热体9是长方体型，截面为正方形，其中两个对称侧面喷涂隔热漆，另外两
个对称侧面抛光，截面上面开有5个盲孔，一个大孔用于安装小型水三相点瓶，其余4个孔用于放置温度传感器，起预冷作用。
26.半导体制冷组件11由双级半导体制冷片以及金属传热体组成，用于金属均热体的制冷和加热，多个半导体制冷组件对称、均匀分布在金属均热体的两侧，对金属均热体进行多点控温。
27.半导体驱动模块14是双向直流输出，实现半导体体制冷组件的制冷和加热功能。
28.金属均热模块1利用金属作为均热体，防止液体恒温介质飞溅，便于携带和移动，均匀设置半导体制冷组件11，采用多点控制，提高制冷和加热效率以及温场均匀性，在金属均热体9和半导体制冷组件11之间增加石墨烯均热体10，进一步提高传热效率和均匀性；多点控温模块2对多个半导体制冷组件11控制，实现多点协调控制，使整个温场在复现过程保持良好的均匀性；精密测温模块3主要是对复现过程水三相点瓶的温度进行监视，实现精准监测；测控系统模块4自动实现复现过程控制与监视。
29.石墨烯均热体10采用雪狮牌石墨烯贴片，半导体制冷组11件采用江苏星河电子有限公司的xh-c1206s2型半导体制冷片，保温层材料采用森夏化工科技(上海)有限公司的303型发泡剂，半导体驱动模块14采用成都业贤科技有限公司的tcm-m115型控制模块，控制模块采用成都业贤科技有限公司的uimp控制器，精密测温模块3带1支精密铂电阻，精密测温模块采用aiwotest公司的s01a精密测温模块，精密铂电阻采用中国计量科学研究院的pt25型铂电阻温度计，测量范围-189℃～156℃，最大允许误差
±
0.01℃，测控系统模块4采用深圳市金玺智控技术有限公司的amz043组态式串口触摸屏，测控系统软件自行开发，测控软件保存水三相点复现控制曲线，散热风扇5采用goiiog公司的pd17251b24h型风扇，电源模块6采用明纬s-720-24型开关电源。
30.本发明的工作过程是：启动电源模块6，给整个小型水三相点复现装置供电，散热风扇5开始工作给散热器12通风散热，开启测控系统模块4，调用水三相点复现曲线开始工作，发送指令给多点控温模块2驱动半导体制冷组件11制冷并控制金属均热体9的温度，小型水三相点瓶7的温度随金属均热体9变化，通过预冷、过冷、结冰、保持等过程，使其处于固、液、气三相共存的状态，复现出水三相点温度值，测控系统模块4实时读取精密测温模块3的温度值，用于精准判断复现过程节点。
31.以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术保护的范围之内。其它结构和原理与现有技术相同，这里不再赘述。

技术特征：

1.一种小型水三相点复现装置，其特征在于：包括金属均热模块、多点控温模块、精密测温模块、测控系统模块、散热风扇、电源模块、小型水三相点瓶以及机箱；其中，所述金属均热模块包括金属均热体、石墨烯均热体、半导体制冷组件、散热器及保温层；所述多点控温模块包括半导体制冷组件、半导体驱动模块及控制模块；所述金属均热模块安装在所述机箱中央上部，所述散热风扇安装在所述机箱中央底部，所述多点控温模块及所述精密测温模块均安装在机箱的前部，所述电源模块安装在机箱的后部，所述小型水三相点瓶放置在所述金属均热模块的内部；至少2个所述半导体制冷组件串联后与1个半导体驱动模块连接，所述半导体驱动模块与所述控制模块连接；所述精密测温模块的精密铂电阻放置在所述小型水三相点瓶的测温孔中，所述多点控温模块和所述精密测温模块与所述测控系统模块连接，所述测控系统模块安装有测控软件，所述电源模块同时与多点控温模块、精密测温模块、测控系统模块、散热风扇连接。2.根据权利要求1所述的小型水三相点复现装置，其特征在于：所述多点控温模块包括8个半导体制冷组件、4个半导体驱动模块及控制模块；8个半导体制冷组件平均分为4组，每组的2个半导体制冷组件串联后分别与4个半导体驱动模块连接，4个半导体驱动模块与控制模块连接。3.根据权利要求2所述的小型水三相点复现装置，其特征在于：所述半导体制冷组件由双级半导体制冷片以及金属传热体组成，用于金属均热体的制冷和加热，多个半导体制冷组件对称、均匀分布在金属均热体的两侧，对金属均热体进行多点控温。4.根据权利要求1所述的小型水三相点复现装置，其特征在于：所述精密测温模块包括精密测温电路及精密铂电阻。5.根据权利要求1所述的小型水三相点复现装置，其特征在于：所述石墨烯均热体为贴片式结构。6.根据权利要求1所述的小型水三相点复现装置，其特征在于：所述保温层材料采用发泡剂材料。7.根据权利要求1所述的小型水三相点复现装置，其特征在于：所述金属均热体是长方体型，截面为正方形，其中两个对称侧面喷涂隔热漆，另外两个对称侧面抛光，截面上面开有5个盲孔，一个大孔用于安装小型水三相点瓶，其余4个孔用于放置温度传感器，起预冷作用。8.根据权利要求1所述的小型水三相点复现装置，其特征在于：所述半导体驱动模块是双向直流输出，实现半导体体制冷组件的制冷和加热功能。

技术总结

本发明属于温度计量技术领域，具体公开了一种小型水三相点复现装置，包括金属均热模块、多点控温模块、精密测温模块、测控系统模块、散热风扇、电源模块、小型水三相点瓶以及机箱；所述金属均热模块安装在所述机箱中央上部，所述散热风扇安装在所述机箱中央底部，所述多点控温模块及所述精密测温模块均安装在机箱的前部，所述电源模块安装在机箱的后部，所述小型水三相点瓶放置在所述金属均热模块的内部。本发明的优点是：利用金属均热技术、石墨烯传热技术、多点控温技术等提升温度场的均匀性，利用多级半导体制冷技术实现了更大的温度范围，利用精密测温技术实现复现过程精准监测，进而提升了水三相点温坪质量。进而提升了水三相点温坪质量。进而提升了水三相点温坪质量。