可平稳控温的数显液体温度实验箱的制作方法
【专利摘要】一种液体温度控制实验箱，专门用于光纤液体温度传感实验的温度平稳控制装置。它由加热箱、嵌套箱、防震支撑固定柱、电热丝、温度传感探头、温度控制装置等组成。其特征是：加热箱的结构设计隔离了外界温度变化，防震支撑固定柱隔离了光纤所在的嵌套箱外的振动和嵌套箱外液体的震动造成的干扰，电热丝的布放结构使得光纤所在环境的温度升降均匀和平稳，双温度传感探头均匀固定在光纤所在环境的上下侧使得温度值更准确，降温时可以通过控制注入和放出的循环液体速度和温度来控制温度降低过程。可平稳控温的数显液体温度实验箱有效的提高了升降温的平稳性和均匀性，可以方便快捷地进行温度传感实验的搭建和实施。
【专利说明】可平稳控温的数显液体温度实验箱
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种液体温度实验箱，尤其是光纤液体温度传感实验中可平稳控温的数显液体温度实验箱。
【背景技术】
[0002]光纤具有频带宽、损耗低、重量轻、抗干扰能力强、保真度高、工作性能可靠、成本低等优点，是目前通信和传感领域最具有发展前景的一种传输介质。其中在传感领域，基于光纤的传感器具有质量轻、耐腐蚀、防爆、不受电磁干扰、可埋入其它材料等优点，是传统的基于电信号的传感器所无法比拟的，但是光纤传感器的结构、制作、技术等方面还不是特别成熟。无论对现在已得到广泛应用的传感性能的提高，还是拓展光纤传感的新领域，都需要对光纤传感进行大量的实验。光纤传感器对温度比较敏感，在进行其他光纤传感实验时避免不了温度对于传感性能的影响，因此在温度传感实验中需要一种能够平稳控制温度并且准确显示温度值的实验仪器。
[0003]目前，用于温度传感的实验仪器主要分为两种，一种是在空气中温度升降，即温度控制箱通过热电偶传感器来控制电阻炉管道内的空气温度。该方法存在很大的误差，光纤通过的电阻炉管道是通透的，由于空气具有流动性，靠近加热部分的温度和电阻炉内温度传感器探测部分的温度差别很大，升降温速度很难控制，尤其是高温时，瞬时温度变化速度很对，读数误差很大；另一种是水浴温度实验箱，电热丝和温度传感器探头同时安装在实验箱底部，通过一个控制模块来实现温度控制和显示，虽然水浴升降温比空气中升降温来说平稳的多，但是在加热过程中会伴随有气泡的产生、设备震动等干扰因素，由于光纤传感器不仅对温度敏感对振动、应力等也很敏感，所以对实验数据造成的影响很大。恒温恒湿箱也是常用温度传感实验仪器之一，在平稳控温上它能够得到很好的效果，但是其速度变化很慢，而且受实验仪器本身限制，搭建光纤传感系统上存在很大的不便捷性。
[0004]为提高温度传感实验的准确性和测量精度，简化实验系统，需要对温度传感实验仪器进行改造和优化。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是更准确的进行温度传感实验，提供了一种可平稳控温的数显液体温度实验箱，解决现有的液体温度实验箱中温度控制问题以及设备机械震动、气泡现象造成的干扰问题。
[0006]本发明的目的是通过以下的技术方案来实现的:可平稳控温的数显液体温度实验箱的最外层是由加热箱外壳(4)、加热箱内壁(3 )和夹层的隔热材料(2 )组成的，在加热箱内壁(3)上左右两侧面上分别对称焊接有两个相同的防震支撑固定柱(7)，在加热箱内壁
(3)底部焊接有成等边三角形分布的防震支撑固定柱(7)，这五个防震支撑固定柱(7)焊接着嵌套箱(10)，加热箱和嵌套箱(10)之间环绕嵌套箱(10)成阶梯状的布有加热丝(9)，最终加热丝(9)连接到温度控制装置(12)，加热箱壁的左右两侧上分别有一个注入口(5)和放出口(6)，在嵌套箱(10)内焊接有两个完全相同的第二光纤过渡弧(11)，在第二光纤过渡弧(11)的中间部位的上下分别有两个温度传感器探头(8)透过嵌套箱(10)和加热箱连接到温度控制装置(12)，在加热箱和嵌套箱(10)之间顶端也有两个完全相同的第一光纤过渡弧(I);温度控制装置(12)主要由LED显示屏(13)、电源指示灯(14)、电源开关(15)、升温按钮(16)、降温按钮(17)、温度设定指示灯(18)、实时温度指示灯(19)、模式选择按钮
(20)和内部的电路组成。
[0007]按以上所述的可平稳控温的数显液体温度实验箱，其特征是由加热箱外壳(4)和加热箱内壁(3)和夹层的隔热材料(2)组成的温度实验箱能够减少由于内部液体温度和外界空气温度不同而引起的热传递；在加热箱内壁(3)上左右两侧面上分别对称焊接两个相同的防震支撑固定柱(7)和在加热箱内壁(3)底部焊接的成等边三角形分布的防震支撑固定柱(7)使得嵌套箱(10)能够隔离绝大多数外界的震动和减弱加热箱内和嵌套箱(10)外的液体震动；加热箱和嵌套箱(10)之间环绕嵌套箱(10)成阶梯状布放的加热丝(9)，使得嵌套箱(10)外的液体在加热过程中各部分液体平稳加热，再热传递给嵌套箱(10)内液体使得温度升温平稳和均匀；加热箱壁左右两侧上分别有一个注入口(5)和放出口(6)，完成液体的注入和放出，在降温时可以通过控制循环流动的液体温度和速度来得到平稳和均匀降温目的，放出口(6)位置偏高，注入口(5)的位置偏低，这样在降温的过程中可以通过注入口(5)和放出口(6)完成低温液体或者循环液体从加热箱内流过，由于注入口(5)和放出口(6)位置处于试验箱斜对角，使得液体温降平稳和均匀；在嵌套箱(10)内焊接有两个完全相同的第二光纤过渡弧(11)，他们之间的距离大于绝大部分光栅长度，利于长周期光纤光栅的固定，第一光纤过渡弧(I)和第二光纤过渡弧(11)弧形结构使得光纤经过路径都不会引起光纤比较大的损耗；在第二光纤过渡弧(11)中间部位的上下分别有两个温度传感器探头(8)，两个传感器测得温度平均值看做光纤传感器所在部位的温度值，使得所测得的温度值更准确；温度控制装置(12)可以设置加温的最大值和实时显示当前的温度。
[0008]本发明的有益效果是，有效的提高了温度升降的平稳性和均匀性，可以方便快捷的完成温度传感实验的搭建和进行。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]下面结合附图对本发明进一步说明。
[0010]图1为本发明的结构图:图1中1.第一光纤过渡弧，2.隔热材料，3.加热箱内壁，
4.加热箱外壳，5.注入口，6.放出口，7.防震支撑固定柱，8.温度传感器探头，9.电热丝，
10.嵌套箱，11.第二光纤过渡弧，12温度控制装置，13.LED显示屏，14.电源指示灯，15.电源开关，16.升温按钮，17.降温按钮，18.温度设定指示灯，19.实时温度指示灯，20.模式选择按钮。
【具体实施方式】
[0011]在图1中，将光纤分别通过第一光纤过渡弧(I)和第二光纤过渡弧(II)使得传感部分位于两个第二光纤过渡弧(11)之间，分别往加热箱和嵌套锅(10)内加入液体，使得嵌套锅(10)内的液面没过温度传感器探头(8) —定高度，加热箱内的液面高度要比嵌套锅
(10)内高出一定高度，打开温度控制装置(12)，设定加热温度范围，即可进行温度上升阶段的实验，达到设定温度最大值之后进行降温实验，利用水泵等外界装置使得通过注入口(5)和放出口(6)的液体速度相同，可以通过控制流速和注水温度来实现控制降温过程。
【权利要求】
1.可平稳控温的数显液体温度实验箱的最外层是由加热箱外壳(4)、加热箱内壁(3)和夹层的隔热材料(2)组成的，在加热箱内壁(3)上左右两侧面上分别对称焊接有两个相同的防震支撑固定柱(7)，在加热箱内壁(3)底部焊接有成等边三角形分布的防震支撑固定柱(7)，这五个防震支撑固定柱(7)焊接着嵌套箱(10)，加热箱和嵌套箱(10)之间环绕嵌套箱(10)成阶梯状的布有加热丝(9)，最终加热丝(9)连接到温度控制装置(12)，加热箱壁的左右两侧上分别有一个注入口(5)和放出口(6)，在嵌套箱(10)内焊接有两个完全相同的第二光纤过渡弧(11)，在第二光纤过渡弧(11)中间部位的上下分别有两个温度传感器探头(8)透过嵌套箱(10)和加热箱连接到温度控制装置(12)，在加热箱和嵌套箱(10)之间顶端也有两个完全相同的第一光纤过渡弧(I);温度控制装置(12)主要由LED显示屏(13)、电源指示灯(14)、电源开关(15)、升温按钮(16)、降温按钮(17)、温度设定指示灯(18)、实时温度指示灯(19 )、模式选择按钮(20 )和内部的电路组成。
2.根据权利要求1所述的可平稳控温的数显液体温度实验箱，其特征是由加热箱外壳(4)和加热箱内壁(3)和夹层的隔热材料(2)组成的温度实验箱能够减少由于内部液体温度和外界空气温度不同而引起的热传递；在加热箱内壁(3)上左右两侧面上分别对称焊接的两个相同的防震支撑固定柱(7)和在加热箱内壁(3)底部焊接的成等边三角形分布的防震支撑固定柱(7)，使得嵌套箱(10)能够隔离绝大多数外界的震动和减弱加热箱内和嵌套箱(10)外的液体震动对实验的影响；加热箱和嵌套箱(10)之间环绕嵌套箱(10)成阶梯状布放的加热丝(9)，使得嵌套箱(10)外的液体在加热过程中个部分液体平稳加热，再热传递给嵌套箱(10)内液体使得温度升温平稳且均匀；加热箱壁左右两侧上分别有一个注入口(5)和放出口(6)，完成液体的注入和放出，在降温时可以通过控制循环流动的液体温度和速度来得到平稳和均匀降温目的，放出口(6)位置偏高，注入口(5)位置偏低，这样在降温过程中可以通过注入口(5)和放出口(6)完成低温液体或者循环液体从加热箱内流过，由于位置的斜对角关系使得液体降温过程平稳且均匀；在嵌套箱(10)内焊接有两个完全相同的第二光纤过渡弧(11)，他们之间的距离大于绝大部分光栅长度，利于长周期光纤光栅的固定，第一光纤过渡弧(I)和第二光纤过渡弧(11)的弧形结构使得光纤经过路径不会引起较大的损耗；在第二光纤过渡弧(11)的中间部位的上下分别有两个温度传感器探头(8)，两个传感器测得的温度平均值看做光纤传感器所在部位温度值，使得所测得的温度值更准确；温度控制装置(12)可以设置加温的最大值和显示当前实时温度。
【文档编号】G05D23/30GK103941780SQ201410167636
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】李燕, 谢飞, 梁丽丽 申请人:李燕, 谢飞, 梁丽丽, 刘明生, 李国玉, 杨康, 贾素梅, 王智慧, 潘梦云