便携式温度计快速巡检仪的研制

　　1 概述

　　在科学技术不断发展的今天，温度的检测、控制应用于许多行业，如在国防领域各类武器装备、仓库、火炸药生产制造等;民用领域如气象、电子、化_L、纺织、医药、食品、仓储等。根据国家计量法规，对温度进行计量的各类温度计，必须定期进行检定校准。但由于目前国内常用的玻璃水银温度计检定校准时，通常需要一个称为“恒温槽”的恒温场，一般为水浴或油浴等。这类恒温槽温度均匀性较好，稳定度高，受外界温度影响小，但其体积庞大、笨重，温度稳定时间较长，难以移动和携带，只适合于在校准实验室内固定安装使用，在工作现场使用的温度计只能定期送到校准实验室中进行检定。因此哑需研制适合现场检定需要的便携式温度计快速巡检仪。

　　2系统组成及工作原理

　　2.1系统组成

　　便携式温度计快速巡检仪主要由恒温体、半导体制冷器件及换热装置、多路温度采集电路、精密温度控制系统、温度显示、直流电源等组成，如图1所示。

　　2.1.1‘恒温体

　　恒温体为校准温度计的腔体，整个恒温体保持在设定温度，以形成被校温度计所需的温度场

　　2.1.2半导体制冷器件及换热装置

　　半导体制冷器利用半导体热电效应来制冷或加热()如图2所示，把一只p型半导体元件和一只n刑半导体联结成电偶，接上直流电源后，在P型半一导体和n型半导体接头处就会产生温差和热量的转移，当电流方向是n升P，温度下降并吸收热量，这就是冷端。而另一端电流方向是p一n，温度_L升并放热，这就是热端本系统就是利用这一原理，通过不断改变通电电流方向，控制恒温体的温度，使其升温和降温换热装置使产生的热量排出仪器机箱外。

　　2.1.3多路温度采集电路

　　多路温度采集电路负责恒温体温度的数据采集。因铂电阻温度传感器性能稳定、分辨率高，宜与精密温控系统配合，故选用精密Ptloo铂电阻作为恒温体温度测量的传感器。

　　铂电阻的阻值Rt与温度的关系如下:

　　当t0时，Rt=R。(l+At+BtZ)

　　(当t=0时，R。二100.03。)

　　当t>O时，Rt=n。l+At+Bt，+C(t一100)t

　　式中:

　　A=3.90802x10一3

　　B=一5.80159xl0一7

　　C=4.2735xl0

　　因恒温体为一扁平长方体，机械尺寸较长，为使其整体温度均匀，温度采样及控制分为上、中、下层。

　　2.1.4精密温度控制系统

　　本设计采用多路一体化温控系统，可在一个主界面上同时设定控制操作3路温控，手动或自动巡回监测各温控点实际状态。其温控系统原理框图如图3所示。经长时间的实验调试，控制精度可达0.巧℃。