一種溫度、濕度和壓力傳感器檢定用溫濕壓綜合發(fā)生器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種環(huán)境探測儀的檢定校準設施，特別涉及一種溫度、濕度和壓力傳感器檢定用溫濕壓綜合發(fā)生器。
【背景技術】
[0002]在氣象監(jiān)測儀器或系統(tǒng)中所使用的各種傳感器都有較高的精度要求，特別是溫度、濕度和壓力三個基本要素傳感器的要求更高。然而，對這些傳感器的校準或檢定一直困擾行業(yè)內一大難題。校準或檢定是指傳感器的監(jiān)測值與環(huán)境溫度、濕度或壓力實際值的差異或隨溫度、濕度或壓力變化的響應特性，通過對多個點值的記錄形成修正曲線作為傳感器響應特性曲線，以利用特性曲線通過對監(jiān)測值的換算獲得更加準確的環(huán)境監(jiān)測結果。目前在用的校準或檢定設施通常都屬于進口設備，不僅采購價格昂貴，而且安裝、調試和維護保養(yǎng)還只能依賴國外技術人員進行，時間周期長、維保費用高。即使如此，現有進口設備或儀器也只能進行單因素或兩個因素的聯合校準，如溫度濕度、溫度壓力和濕度壓力校準，而不能實現溫度、濕度和壓力三個因素的聯合檢定，其檢定結果存在一定的精準度偏差隱患。為實現三因素聯合檢定，需要一種均勻溫度場的溫濕壓綜合發(fā)生器，用以形成高精度的溫濕壓檢定環(huán)境。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對現有技術的不足，提供一種溫度、濕度和壓力傳感器檢定用溫濕壓綜合發(fā)生器，該發(fā)生器既可提供穩(wěn)定且均勻溫度、濕度和壓力綜合檢定環(huán)境，也可以獲得動態(tài)且均勻的溫度、濕度和壓力壓力環(huán)境，傳感器檢定精度高，特別適用于氣象行業(yè)中溫濕度傳感器的檢定。
[0004]為實現上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0005]一種溫度、濕度傳感器檢定用溫濕壓綜合發(fā)生器，包括檢定腔，檢定腔通過腔口設置可開啟密封門形成密閉的腔內檢定環(huán)境，檢定腔內部通過進排氣管路由控制系統(tǒng)控制形成壓力、濕度和溫度的調整和控制，其中，濕度環(huán)境通過雙流法或雙壓法形成；檢定腔的腔體呈雙層結構，腔體的內膽和外筒之間的內部空間構成液體導熱介質通道，該液體導熱介質通道形成內膽的導熱介質套；液體導熱介質通道通過進流口和回流口連接的外循環(huán)管路上連接有加熱器、制冷器和循環(huán)泵。
[0006]采用前述技術方案的本發(fā)明，由于檢定腔的殼體呈雙層結構，檢定腔內膽和外筒之間構成導熱介質通道，液體導熱介質在導熱介質通道內通過外接循環(huán)泵形成有壓流動；檢定腔的內膽被導熱介質包裹覆蓋形成導熱介質套，使檢定腔內膽的表面溫度均勻，檢定腔內膽通過黑體熱輻射方式與熱傳導方式相結合使檢定腔內部的檢定環(huán)境溫度均勻，形成均勻溫度場，從而達到檢定環(huán)境溫度控制點的溫度與實際溫度完全吻合的一致性要求，有效提高環(huán)境溫度模擬的準確性。外循環(huán)管路上連接有加熱器和制冷器，檢定腔通過制冷器或加熱器實現模擬氣象監(jiān)測環(huán)境溫度的變化要求。其中，制冷器和加熱器可采用串聯或并聯方式連接，在加熱器和制冷器采用并聯方式連接時，循環(huán)泵出口端通過三通同時與加熱器和制冷器的進口端連通，或者，加熱器和制冷器的出口端同時通過三通與循環(huán)泵的進口端連接；在加熱器和制冷器采用串聯方式連接時，循環(huán)泵出口端與相對于檢定腔較遠的加熱器或制冷器的進口端連接，或者，相對于檢定腔較近的加熱器或制冷器的出口端與循環(huán)泵出口端連接。其中，濕度環(huán)境形成的雙流法是指直接通過流量控制器控制飽和汽和干燥氣的混合比例；雙壓法是采用壓力控制器對換算成壓力因素的飽和汽和干燥氣的混合比例進行控制方式，形成不同的濕度變化要求，其濕度控制準確，且響應速度快。
[0007]應用本發(fā)明綜合發(fā)生器的檢定裝置通過檢定腔內環(huán)境溫度、濕度和壓力控制實現氣象監(jiān)測儀器或系統(tǒng)中傳感器的模擬工作環(huán)境變化而進行相應的變化或調節(jié)，通過實時將接收并記錄傳感器溫度、濕度和壓力探測值與檢定環(huán)境實際值進行比較，便可方便的計算并確定傳感器綜合檢測特性的響應時間和實時差異，從而確定其響應特性曲線。在傳感器實際應用時，利用該特性曲線對傳感器的實時監(jiān)測值進行修訂，便可準確的得到傳感器所處環(huán)境的溫度、濕度和壓力的真值。
[0008]優(yōu)選的，所述液體導熱介質通道的外循環(huán)管路上設有熱交換器，該熱交換器的另一換熱通路端口連接在檢定腔的進氣管路上，該進氣管路用于向檢定腔的檢定環(huán)境提供設定濕度的氣體。熱交換器利用回流口回流的液體介質熱能或冷能對進入檢定腔內的設定濕度的干濕混合氣體進行預熱或預冷，使其溫度達到或接近檢定腔溫度，在有效提高能源利用率的同時，可提高腔內氣體混合后初始溫度的均勻性；另外，熱交換器的內部氣路管路利于飽和濕氣和干氣的充分混合，從而有效提高檢定腔內部氣體濕度的均勾性。
[0009]進一步優(yōu)選的，所述進氣管路的進氣端通過三通分別與飽和濕氣氣路和干氣氣路連接；飽和濕氣氣路和干氣氣路分別通過流量或壓力控制器與所述三通的兩個進氣口連接。通過流量或壓力控制方式對進入檢定腔內部檢定環(huán)境的壓力穩(wěn)定和升高調整要求，只需選擇控制器商品中精度高的控制器即可方便的實現高精度控制要求。
[0010]更進一步優(yōu)選的，所述飽和濕氣氣路上設有飽和器，飽和器的出口端與對應的所述流量或壓力控制器的進口端連接。飽和器是現有技術中飽和濕氣的發(fā)生裝置，包括塔板式和氣泡式。塔板式飽和器可采用中國專利授權公告號CN101619880B公告的授權專利，其發(fā)明創(chuàng)造名稱為“塔板式水、冰飽和氣加濕器”。該塔板式飽和器利用水或冰形成飽和加濕環(huán)境，當氣體進入該飽和加濕環(huán)境即可被加濕為飽和濕氣。
[0011]再進一步優(yōu)選的，所述干氣氣路上設有干燥器，干燥器的出口端與對應的所述流量或壓力控制器的進口端連接，干燥器的進口管路依次通過調壓閥和氣源連接。以通過干燥獲得純干燥的氣體，為檢定環(huán)境的濕度控制和調整提供可靠保障。本方案中，氣源可通過空氣壓縮機形成，最好在調壓閥和氣源的空氣壓縮機之間設置無熱再生干燥器，以利用無熱再生干燥器的優(yōu)秀干燥特性，通過兩級干燥方式獲得純干燥的氣體，為檢定環(huán)境的濕度控制和調整提供進一步的保障。
[0012]再進一步優(yōu)選的，所述調壓閥的出口管路上還形成有一旁路，該旁路與所述飽和器設有的進氣口連接。用以向飽和器提供所需氣量，使設備總體結構簡化和緊湊，降低設備制造成本。
[0013]優(yōu)選的，所述檢定腔設有的排氣管路上連接有真空泵，真空泵與檢定腔之間設有排氣用控制器。控制系統(tǒng)通過流量或壓力控制的方式實現檢定腔內部試驗環(huán)境的降壓調整和穩(wěn)壓保壓，以獲得模擬環(huán)境變化相應的壓力條件。
[0014]進一步優(yōu)選的，所述導熱介質通道通過導流板形成設定形狀流道的導熱介質套。以通過導流板使液體導熱介質在內膽壁上形成設定方式的流動，增強導熱效果。當然，在不設置導流板時，通過將進流口和回流口分設在檢定腔的殼體底部和口部兩端，并使進流口位于導熱介質通道下部，回流口位于導熱介質通道上部，以獲得液體導熱介質的浸漫式流動，可簡化結構，降低制造成本。
[0015]更進一步優(yōu)選的，優(yōu)選的，所述液體導熱介質通道由導流板形成螺旋式或“蛇行”式流道。用以形成導熱介質套設定和規(guī)律的流動方式，以在檢定腔外周形成溫度均勻的熱傳導，確保腔內溫度均勻。
[0016]再進一步優(yōu)選的，所述“蛇行”式流道主要由“7”字形的導流板形成，“7”字形導流板與檢定腔殼體的內膽和外筒的管側壁形成密封連接，任一導流板兩側的流道段通過導流板兩端長度的交錯變化呈交替的在檢定腔殼體底部和殼體口部連通。以使導熱介質流道形成從殼底達到殼口的蛇行往返流動，進一步提高檢定腔墻壁溫度均勻性效果，特別適用于較大規(guī)格檢定裝置的發(fā)生器。
[0017]本發(fā)明的有益效果是，可提供氣象行業(yè)的溫度、濕度和壓力傳感器精度檢定與校準用溫濕壓綜合環(huán)境，其結構簡單，溫濕壓參數調整性好、穩(wěn)定性高、調整精度高。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的結構原理示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明中檢定腔腔體結構示意圖。
[0020]圖3是本發(fā)明中實施例2的檢定腔腔體內膽外壁結構示意圖，其中，箭頭所指方向為液體導熱介質流動方向，進流接頭3和回流接頭4僅表示其設置的位置。
[0021]圖4是本發(fā)明中實施例3中導流板19在圓形內膽底部的連通方式。
[0022]圖5是本發(fā)明中實施例3中導流板19在直角四邊形內膽底部的另一種連通方式。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。
[0024]實施例1，參見圖1、圖2，