一種恒溫測(cè)量平臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種恒溫測(cè)量平臺(tái)，包括制冷臺(tái)、半導(dǎo)體制冷器、散熱片、電源開關(guān)、制冷風(fēng)扇、風(fēng)道和溫控系統(tǒng)，所述溫控系統(tǒng)包括單片機(jī)、溫度傳感器和數(shù)碼管，所述制冷臺(tái)由水平臺(tái)面和設(shè)置在水平臺(tái)面下方的立柱構(gòu)成；所述半導(dǎo)體制冷器位于所述制冷臺(tái)的水平臺(tái)面的下方；所述電源開關(guān)通過支架設(shè)置在所述制冷臺(tái)的水平臺(tái)面的下方；所述制冷風(fēng)扇安裝在所述制冷臺(tái)的立柱的右側(cè)，并位于所述制冷臺(tái)的水平臺(tái)面的下方；所述單片機(jī)安裝在所述制冷臺(tái)的水平臺(tái)面的下表面和所述制冷風(fēng)扇的上端面之間。本實(shí)用新型的恒溫測(cè)量平臺(tái)解決卡板等量具在精密測(cè)量中等溫時(shí)間過長(zhǎng)的問題，提高檢測(cè)效率和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的能力。
【專利說明】一種恒溫測(cè)量平臺(tái)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于測(cè)量?jī)x器制造領(lǐng)域，具體涉及一種恒溫測(cè)量平臺(tái)，應(yīng)用于卡板等量具的精密測(cè)量。

【背景技術(shù)】
[0002]工具分廠制造的自制量具主要有外圓卡板、內(nèi)圓卡板、寬度卡板、止口卡板、梯形卡板和塞規(guī)等，分布在810至815、826、829、867等工裝大類中，卡板經(jīng)過研磨后，需要送入計(jì)量科對(duì)尺寸和公差進(jìn)行檢查，測(cè)量時(shí)要求卡板和測(cè)量?jī)x等溫到20±21 (高精度的需要20^0.50，但是由于工廠的環(huán)境溫度以及加工時(shí)產(chǎn)生的熱量等原因，一般送檢的卡板都與要求的溫度有差別。如果直接測(cè)量，由于材料的膨脹系數(shù)，會(huì)給測(cè)量帶來(lái)較大的誤差。所以，傳統(tǒng)上要將卡板放置在恒溫間內(nèi)一段時(shí)間，等溫到201:左右再測(cè)量，但是這樣就需要等待很長(zhǎng)的時(shí)間，有時(shí)較大的卡板需要24小時(shí)以上。測(cè)量后，不符合尺寸要求的卡板還要再次送車間研磨修正，雖然修正時(shí)間很短，但是要重復(fù)等溫過程，來(lái)回檢測(cè)和修正幾次，嚴(yán)重影響了卡板的交貨期，因此亟需解決等溫時(shí)間過長(zhǎng)的問題。
[0003]為何等溫時(shí)間要長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)甚至幾十個(gè)小時(shí)呢？經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，原來(lái)和等溫的方法有關(guān)?，F(xiàn)在的做法是，將卡板置于平板或者工作臺(tái)上自然升降溫。當(dāng)卡板溫度高于201時(shí)，卡板中的熱量通過下表面與平板接觸產(chǎn)生熱傳導(dǎo)，平板再與空氣產(chǎn)生熱輻射傳導(dǎo)，卡板上表面則直接與空氣產(chǎn)生熱輻射傳導(dǎo)，最后恒溫間內(nèi)空氣上下層因?yàn)橛袦夭町a(chǎn)生對(duì)流，再與中央空調(diào)產(chǎn)生熱傳導(dǎo)將熱量排出；卡板低于201:時(shí)，過程反過來(lái)，空調(diào)的熱量傳導(dǎo)給卡板。
[0004]但是，無(wú)論升溫還是降溫，都要通過空氣來(lái)傳導(dǎo)熱量，可空氣卻是熱導(dǎo)率不良的介質(zhì)，隨著時(shí)間的推移，卡板和測(cè)量平板的溫差逐漸減少，接近201:的最后一段過程中，需要非常長(zhǎng)的時(shí)間。因此，等溫時(shí)間長(zhǎng)的主要原因就是熱傳導(dǎo)的過程中有空氣這一環(huán)節(jié)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種恒溫測(cè)量平臺(tái)，大大提高了等溫的效率和穩(wěn)定性，解決卡板等量具在精密測(cè)量中等溫時(shí)間過長(zhǎng)的問題，提高檢測(cè)效率和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的能力。
[0006]實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:一種恒溫測(cè)量平臺(tái)，包括制冷臺(tái)、半導(dǎo)體制冷器、散熱片、電源開關(guān)、制冷風(fēng)扇、風(fēng)道和溫控系統(tǒng)，所述溫控系統(tǒng)包括單片機(jī)、溫度傳感器和數(shù)碼管，其中:
[0007]所述制冷臺(tái)的材質(zhì)為鋁，所述制冷臺(tái)由水平臺(tái)面和設(shè)置在水平臺(tái)面下方的立柱構(gòu)成，呈I形結(jié)構(gòu)，所述制冷臺(tái)的水平臺(tái)面和立柱一體成型；
[0008]所述半導(dǎo)體制冷器位于所述制冷臺(tái)的水平臺(tái)面的下方，所述半導(dǎo)體制冷器的一端貼合于所述制冷臺(tái)的立柱的左側(cè)，所述半導(dǎo)體制冷器的另一端貼合于所述散熱片的一側(cè)，所述散熱片的另一側(cè)設(shè)置有散熱風(fēng)扇；
[0009]所述電源開關(guān)通過支架設(shè)置在所述制冷臺(tái)的水平臺(tái)面的下方并位于所述散熱片的上方，該電源開關(guān)與所述半導(dǎo)體制冷器電連接；
[0010]所述制冷風(fēng)扇安裝在所述制冷臺(tái)的立柱的右側(cè)，并位于所述制冷臺(tái)的水平臺(tái)面的下方；
[0011]所述風(fēng)道包括垂直設(shè)置的左風(fēng)道、水平設(shè)置的上風(fēng)道和垂直設(shè)置的右風(fēng)道，所述左風(fēng)道的底端與所述制冷臺(tái)的水平臺(tái)面的左端相連，所述左風(fēng)道的頂端、所述上風(fēng)道的左端、所述上風(fēng)道的右端和所述右風(fēng)道的頂端依次相連，所述右風(fēng)道的底端與所述制冷風(fēng)扇的送風(fēng)口相連；
[0012]所述單片機(jī)安裝在所述制冷臺(tái)的水平臺(tái)面的下表面和所述制冷風(fēng)扇的上端面之間；
[0013]所述溫度傳感器和數(shù)碼管通過支架安裝在所述制冷臺(tái)的水平臺(tái)面的上方。
[0014]上述的恒溫測(cè)量平臺(tái)中，所述恒溫測(cè)量平臺(tái)還包括安裝在制冷臺(tái)的水平臺(tái)面的下方的充電電池，所述充電電池與單片機(jī)電連接。
[0015]上述的恒溫測(cè)量平臺(tái)中，所述充電電池為鋰電池。
[0016]上述的恒溫測(cè)量平臺(tái)中，所述溫度傳感器采用激光測(cè)溫頭。
[0017]上述的恒溫測(cè)量平臺(tái)中，所述半導(dǎo)體制冷器與所述制冷臺(tái)的立柱的貼合面之間涂設(shè)一層導(dǎo)熱硅膠層；
[0018]所述半導(dǎo)體制冷器與所述散熱風(fēng)扇的貼合面之間涂設(shè)一層導(dǎo)熱硅膠層。
[0019]上述的恒溫測(cè)量平臺(tái)中，所述單片機(jī)通過雙刀雙擲繼電器與所述半導(dǎo)體制冷器電連接。
[0020]上述的恒溫測(cè)量平臺(tái)中，所述右風(fēng)道的左側(cè)面與所述制冷臺(tái)的水平臺(tái)面的右端相接觸。
[0021]上述的恒溫測(cè)量平臺(tái)中，所述溫度傳感器和數(shù)碼管分別與所述單片機(jī)電連接。
[0022]本實(shí)用新型的恒溫測(cè)量平臺(tái)的技術(shù)方案，將傳統(tǒng)熱輻射和熱對(duì)流等溫的模式改變?yōu)殇X質(zhì)材料的熱傳導(dǎo)，大大提高了熱量傳導(dǎo)的效率，半導(dǎo)體材料的加入提高了恒溫測(cè)量平臺(tái)的能效比和便攜性，單片機(jī)和溫度傳感器的閉環(huán)控制大大提高了等溫的效率和穩(wěn)定性，相比傳統(tǒng)的自然等溫，恒溫測(cè)量平臺(tái)的等溫效率將有數(shù)量級(jí)的提升，解決卡板等量具在精密測(cè)量中等溫時(shí)間過長(zhǎng)的問題，提高檢測(cè)效率和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的能力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型的恒溫測(cè)量平臺(tái)的截面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員能更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)其【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0025]參閱圖1，本實(shí)用新型的實(shí)施例，一種恒溫測(cè)量平臺(tái)，包括制冷臺(tái)1、半導(dǎo)體制冷器
2、散熱片3、電源開關(guān)4、制冷風(fēng)扇5、風(fēng)道6和溫控系統(tǒng)，溫控系統(tǒng)包括單片機(jī)71、溫度傳感器72和數(shù)碼管73。
[0026]制冷臺(tái)1的材質(zhì)為鋁，制冷臺(tái)1由水平臺(tái)面11和設(shè)置在水平臺(tái)面下方的立柱12構(gòu)成，呈I形結(jié)構(gòu)，制冷臺(tái)1的水平臺(tái)面11和立柱12 —體成型。
[0027]半導(dǎo)體制冷器2位于制冷臺(tái)1的水平臺(tái)面11的下方，半導(dǎo)體制冷器2的一端貼合于制冷臺(tái)1的立柱12的左側(cè)，半導(dǎo)體制冷器2的另一端貼合于散熱片3的一側(cè)，散熱片3的另一側(cè)設(shè)置有散熱風(fēng)扇31。半導(dǎo)體制冷器2與制冷臺(tái)1的立柱12的貼合面之間涂設(shè)一層導(dǎo)熱硅膠層；半導(dǎo)體制冷器2與散熱風(fēng)扇3的貼合面之間涂設(shè)一層導(dǎo)熱硅膠層，提高熱傳導(dǎo)效率。
[0028]電源開關(guān)4通過支架設(shè)置在制冷臺(tái)1的水平臺(tái)面11的下方并位于散熱片3的上方，該電源開關(guān)4與半導(dǎo)體制冷器2電連接。
[0029]制冷風(fēng)扇5安裝在制冷臺(tái)1的立柱12的右側(cè)，并位于制冷臺(tái)1的水平臺(tái)面11的下方。
[0030]風(fēng)道6包括垂直設(shè)置的左風(fēng)道61、水平設(shè)置的上風(fēng)道62和垂直設(shè)置的右風(fēng)道63，左風(fēng)道61的底端與制冷臺(tái)1的水平臺(tái)面11的左端相連，左風(fēng)道61的頂端、上風(fēng)道62的左端、上風(fēng)道62的右端和右風(fēng)道63的頂端依次相連，右風(fēng)道63的底端與制冷風(fēng)扇5的送風(fēng)口相連。且右風(fēng)道63的左側(cè)面與制冷臺(tái)1的水平臺(tái)面11的右端相接觸。風(fēng)道6呈近似“門”形結(jié)構(gòu)，罩在制冷臺(tái)1的水平臺(tái)面11上方。
[0031]單片機(jī)71安裝在制冷臺(tái)1的水平臺(tái)面11的下表面和制冷風(fēng)扇5的上端面之間；溫度傳感器72和數(shù)碼管73通過支架安裝在制冷臺(tái)1的水平臺(tái)面11的上方。溫度傳感器72和數(shù)碼管73分別與所單片機(jī)71電連接。單片機(jī)71通過雙刀雙擲繼電器與半導(dǎo)體制冷器2電連接。溫度傳感器72采用激光測(cè)溫頭，用于實(shí)時(shí)測(cè)量被測(cè)工件8和測(cè)量工具9的上表面溫度，數(shù)碼管73顯示當(dāng)前溫度和設(shè)定溫度的值。
[0032]本實(shí)用新型的恒溫測(cè)量平臺(tái)還包括安裝在制冷臺(tái)1的水平臺(tái)面11的下方的充電電池10，充電電池10與單片機(jī)71電連接。充電電池10優(yōu)選為鋰電池，可以在沒有交流電的工作現(xiàn)場(chǎng)使用本實(shí)用新型的恒溫測(cè)量平臺(tái)。
[0033]本實(shí)施例中單片機(jī)71的型號(hào)為31132？103?:8丁6。
[0034]本實(shí)用新型的恒溫測(cè)量平臺(tái)的工作原理為:
[0035]打開電源開關(guān)4后，制冷臺(tái)1與被測(cè)工件8和測(cè)量工具9接觸傳導(dǎo)熱量，同時(shí)安裝在制冷臺(tái)1上的制冷風(fēng)扇5產(chǎn)生冷風(fēng)，通過風(fēng)道6從左、上、右三個(gè)方向向前方的開口處鼓風(fēng)，形成氣簾，即便不在恒溫室中也能保證被測(cè)工件8和測(cè)量工具9可以恒溫。等溫過程中，激光測(cè)溫頭72實(shí)時(shí)測(cè)量被測(cè)工件8和測(cè)量工具9的上表面溫度，根據(jù)實(shí)際溫度和設(shè)定溫度的差值，由單片機(jī)71決定半導(dǎo)體制冷器2的工作狀態(tài)是制冷或是加熱，正反向通電使用雙刀雙擲繼電器，并有數(shù)碼管73顯示當(dāng)前溫度和設(shè)定溫度的值，當(dāng)溫度達(dá)到20±0丨100后關(guān)閉半導(dǎo)體制冷器2，但保持制冷風(fēng)扇5工作、氣簾不關(guān)閉，當(dāng)溫度超過這一閾值，單片機(jī)71再發(fā)指令給半導(dǎo)體制冷器2制冷或是加熱，保證溫度在20±0丨51:之內(nèi)。
[0036]半導(dǎo)體制冷器2是利用半導(dǎo)體的熱-電效應(yīng)制取冷量的器件，用導(dǎo)體連接兩塊不同的金屬，接通直流電，則一個(gè)接點(diǎn)處溫度降低，另一個(gè)接點(diǎn)處溫度升高。若將電源反接，則接點(diǎn)處的溫度相反變化。這一現(xiàn)象稱為珀耳帖效應(yīng)，又稱熱-電效應(yīng)。純金屬的熱-電效應(yīng)很小，若用一個(gè)~型半導(dǎo)體和一個(gè)？型半導(dǎo)體代替金屬，效應(yīng)就大得多。半導(dǎo)體制冷的工作原理為利用結(jié)產(chǎn)生熱泵效應(yīng)，半導(dǎo)體制冷器具有無(wú)噪聲、無(wú)振動(dòng)、不需制冷劑、體積小、重量輕等特點(diǎn)，且工作可靠，操作簡(jiǎn)便，易于進(jìn)行冷量調(diào)節(jié)。
[0037]本實(shí)用新型的恒溫測(cè)量平臺(tái)，針對(duì)性地將空氣介質(zhì)變?yōu)闊釋?dǎo)率更高的鋁質(zhì)材料。同時(shí)，熱源選用了新型的半導(dǎo)體材料制成的半導(dǎo)體制冷器2，利用結(jié)產(chǎn)生的熱泵效應(yīng)，代替笨重的壓縮機(jī)，將熱量迅速吸收。恒溫測(cè)量平臺(tái)使用先進(jìn)的激光測(cè)溫頭72和單片機(jī)71，通過激光測(cè)溫頭72實(shí)時(shí)采集溫度數(shù)據(jù)，單片機(jī)71的內(nèi)部程序比對(duì)當(dāng)前溫度和設(shè)定溫度的偏差，切換半導(dǎo)體制冷器2的冷熱工作模式，形成溫度的閉環(huán)控制，將恒溫測(cè)量平臺(tái)的恒溫精度控制在±0^ IX:
[0038]綜上所述，本實(shí)用新型的恒溫測(cè)量平臺(tái)，將傳統(tǒng)熱輻射和熱對(duì)流等溫的模式改變?yōu)殇X質(zhì)材料的熱傳導(dǎo)，大大提高了熱量傳導(dǎo)的效率，半導(dǎo)體材料的加入提高了恒溫測(cè)量平臺(tái)的能效比和便攜性，單片機(jī)和溫度傳感器的閉環(huán)控制大大提高了等溫的效率和穩(wěn)定性，相比傳統(tǒng)的自然等溫，恒溫測(cè)量平臺(tái)的等溫效率將有數(shù)量級(jí)的提升，解決卡板等量具在精密測(cè)量中等溫時(shí)間過長(zhǎng)的問題，提高檢測(cè)效率和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的能力。
[0039]以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的恒溫測(cè)量平臺(tái)進(jìn)行了介紹說明，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種恒溫測(cè)量平臺(tái)，其特征在于，包括制冷臺(tái)、半導(dǎo)體制冷器、散熱片、電源開關(guān)、制冷風(fēng)扇、風(fēng)道和溫控系統(tǒng)，所述溫控系統(tǒng)包括單片機(jī)、溫度傳感器和數(shù)碼管，其中: 所述制冷臺(tái)的材質(zhì)為鋁，所述制冷臺(tái)由水平臺(tái)面和設(shè)置在水平臺(tái)面下方的立柱構(gòu)成，呈T形結(jié)構(gòu)，所述制冷臺(tái)的水平臺(tái)面和立柱一體成型； 所述半導(dǎo)體制冷器位于所述制冷臺(tái)的水平臺(tái)面的下方，所述半導(dǎo)體制冷器的一端貼合于所述制冷臺(tái)的立柱的左側(cè)，所述半導(dǎo)體制冷器的另一端貼合于所述散熱片的一側(cè)，所述散熱片的另一側(cè)設(shè)置有散熱風(fēng)扇； 所述電源開關(guān)通過支架設(shè)置在所述制冷臺(tái)的水平臺(tái)面的下方并位于所述散熱片的上方，該電源開關(guān)與所述半導(dǎo)體制冷器電連接； 所述制冷風(fēng)扇安裝在所述制冷臺(tái)的立柱的右側(cè)，并位于所述制冷臺(tái)的水平臺(tái)面的下方； 所述風(fēng)道包括垂直設(shè)置的左風(fēng)道、水平設(shè)置的上風(fēng)道和垂直設(shè)置的右風(fēng)道，所述左風(fēng)道的底端與所述制冷臺(tái)的水平臺(tái)面的左端相連，所述左風(fēng)道的頂端、所述上風(fēng)道的左端、所述上風(fēng)道的右端和所述右風(fēng)道的頂端依次相連，所述右風(fēng)道的底端與所述制冷風(fēng)扇的送風(fēng)口相連； 所述單片機(jī)安裝在所述制冷臺(tái)的水平臺(tái)面的下表面和所述制冷風(fēng)扇的上端面之間； 所述溫度傳感器和數(shù)碼管通過支架安裝在所述制冷臺(tái)的水平臺(tái)面的上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫測(cè)量平臺(tái)，其特征在于，所述恒溫測(cè)量平臺(tái)還包括安裝在所述制冷臺(tái)的水平臺(tái)面的下方的充電電池，所述充電電池與單片機(jī)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒溫測(cè)量平臺(tái)，其特征在于，所述充電電池為鋰電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫測(cè)量平臺(tái)，其特征在于，所述溫度傳感器采用激光測(cè)溫頭O
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫測(cè)量平臺(tái)，其特征在于， 所述半導(dǎo)體制冷器與所述制冷臺(tái)的立柱的貼合面之間涂設(shè)一層導(dǎo)熱硅膠層； 所述半導(dǎo)體制冷器與所述散熱風(fēng)扇的貼合面之間涂設(shè)一層導(dǎo)熱硅膠層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫測(cè)量平臺(tái)，其特征在于，所述單片機(jī)通過雙刀雙擲繼電器與所述半導(dǎo)體制冷器電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫測(cè)量平臺(tái)，其特征在于，所述右風(fēng)道的左側(cè)面與所述制冷臺(tái)的水平臺(tái)面的右端相接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫測(cè)量平臺(tái)，其特征在于，所述溫度傳感器和數(shù)碼管分別與所述單片機(jī)電連接。
【文檔編號(hào)】G05D23/27GK204166410SQ201420648844
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】陸犇, 周征 申請(qǐng)人:上海電氣集團(tuán)上海電機(jī)廠有限公司