1、 Science and Technology & Innovation科技与创新 5 2015 年 第 13 期文章编号：20956835（2015）13000501 基于侧搅拌结构的便携式恒温槽的研制 沈文杰，蒋 静，田 昀，孙 浩，余松林 （天津市计量监督检测科学研究院，天津 300192） 摘 要：介绍了一种基于侧面搅拌结构的便携式恒温槽，克服了现有磁力搅拌技术对计量仪器插入深度的影响。采用快速升温技术后，其测量范围可达到 300 ，并且具有良好的温场特性。恒温槽克服了现有技术的诸多缺点，有效提高了现场计量的可靠性和准确性。 关键词：温度计量；侧搅拌结构；便携式恒温槽；计量仪器 中图分
2、类号：TH811；TP273 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2015.13.005 恒温槽是通过控制恒温工作区域内液体介质的温度来满足温场要求的设备，它具有控温精度高、操作简单的优点，在工业生产和科学研究领域有广泛的应用价值，同时，便携式恒温槽还具有携带方便的特点。近几年，随着仪表制造业的快速发展，对温度仪表的校准也越来越严格，而现场计量校准成为了重要的发展方向，因此，便携式恒温槽的使用也越来越广泛。 目前，现场计量校准使用的恒温设备主要有便携式恒温槽和干体式恒温校准器。现有的便携式恒温槽多采用磁耦合搅拌方式，温场不均匀、波动性大，置于槽体底部的搅拌扇叶还会限制计
3、量仪器的插入深度；因为干体式恒温校准器炉体设计和热力学性质的原因，轴向和径向的均匀性、负载、径向传导等都会影响温场的质量，不能满足高精度校准的使用要求。 本文提出了一种基于侧搅拌结构的便携式恒温槽，它不仅增加了工作腔体的深度，而且还有效保证了恒温工作区域的均匀性和稳定性，性能指标良好。 1 便携式恒温槽的结构特征 便携式恒温槽主要包括温度控制仪表和恒温工作区域。恒温工作区域主要包括工作腔体、控温热电阻、搅拌电机、搅拌扇叶和加热电阻丝，如图 1 所示。便携槽将恒温工作区域的搅拌电机置于工作腔体的侧面，这种设计可以有效扩展工作腔体的深度，克服计量器具插入深度不够对测量结果造成的影响。 图 1 恒温
4、工作区域结构示意图 如图 1 所示，便携式恒温槽的特征有以下几点：工作腔用不锈钢材质的工作筒体隔离出来，不仅可以有效防止被测元件戳到工作区域的底部，还可以防止小元件掉落到恒温工作区域后对搅拌扇叶造成伤害；工作腔底部两侧设有网状孔腔，以保证工作腔内、外的液体工作介质相互流通，进而保证工作腔内温场的稳定性和均匀性；便携式恒温槽的工作腔开口端上部设有螺纹结构，可以在工作腔上端加盖防尘盖，防止闲置时期尘土颗粒及其他杂质掉落进去，从而保证工作区域内液体的纯净度；控温热电阻与工作腔同方向置于恒温工作区域内，便于实时监测工作区域内的温度。 2 便携式恒温槽的性能指标 根据 JJF 10302010恒温槽技术
5、性能测试规范的要求，选用 2 支二等标准铂电阻温度计对便携式恒温槽的工作区域进行试验检测，并选择几个特征温度点，检测数据如表 1 所示。 表 1 恒温工作区域性能指标 温度点/均匀性/均匀性的扩展不 确定度 U/k=2 波动性/ 均匀性的扩展不确定度 U/k=2 50 0.007 0.003 0.018 0.005 100 0.005 0.006 0.012 0.007 200 0.006 0.006 0.015 0.007 300 0.008 0.007 0.019 0.009 便携式恒温槽恒温工作区域内的液体介质是甲基硅油，所以，其测温范围为 50300 。由试验数据可知，便携式恒温槽的恒
6、温工作区域技术指标良好，温场均匀性不超过 0.02 ，10 min 中内的温场波动性不超过 0.03 ，可以满足大多数计量器具的现场校准要求。 3 总结 这种便携式恒温槽在结构上具有一定的创新性，一方面，将搅拌扇叶置于工作腔体的侧面，扩展了工作腔体的深度，保证了计量仪器校准条件的可靠性；另一方面，工作腔体通过网状空隙与整个工作区域保持液体流通，保证了恒温工作区域温场的均匀性和稳定性，提高了计量仪器校准的准确性。因此，在现场计量仪器的校准领域，基于侧搅拌结构的便携式恒温槽具有较高的应用价值。 参考文献 1张克.标准恒温槽的应用于研究J.中国计量，2003（11）. 2 北京市计量检测科学研究院.
7、JJF 10302010 恒温槽技术性能测试规范S.北京：中国标准出版社，2010. 作者简介：沈文杰（1986） ，女，硕士研究生，工程师，主要从事热工计量方面的研究。 编辑：白洁 Development of Portable Constant Temperature Trough based on Side Mixing Structure Shen Wenjie, Jiang Jing, Tian Yun, Sun Hao, Yu Songlin Abstract: The paper introduces a portable constant temperature slot ba
8、sed on the side stirring structure, and overcomes the influence of the existing magnetic stirring technology on the insertion depth of the measurement instrument. After the rapid heating technology, the measurement range can reach 300, and has good temperature field characteristics. The constant tem
9、perature trough overcomes many shortcomings of the existing technology, and effectively improves the reliability and accuracy of the measurement. Key words: temperature measurement; side stirring structure; portable constant temperature trough; metering instrument 基金项目 国家质量监督检验检疫总局科技计划项目 （编号： 2014QK185） ； 天津市质量技术监督局科技开发项目 （编号： 14-04）
