一种便携式温度标定装置的制作方法

本实用新型涉及温度标定技术领域，特别是涉及一种便携式温度标定装置。

背景技术：

随着科技的不断发展和进步，智能家居、智能建筑逐渐兴起，传感器广泛的应用于生活和工业的各个领域，尤其是温度传感器，应用于各类的换热设备和家用空调中，特别是在大型的商场中，温度传感器布置的数量非常多，若是损坏，想要更换整根传感器线十分麻烦，并且再次装入也很容易损伤探头，导致数据的不准确。

在大型的冷库中(例如立体冷库)，空间巨大。储存的物品种类繁多，对于不同种类、不同性质的物品，采用不同的温度进行冷却储藏，避免食品等其他物品发生损坏，对于各个物品存储区域的温度监控尤为的严格。若是温度监测出了故障，将导致不可估量的损失。故温度的准确性尤为的重要。

但是，现有的温度传感器都是采用的成品进行安装，在工厂被标定后直接使用在现场，这类温度计的成本较高，并且无法得知标定的温度传感器是否准确，误差是否在允许的范围内，能否在工程中也能达到很好地测试效果，并且在运输的过程中也很容易导致温度传感器的损坏，更换新的温度传感器将导致较高的时间成本和运输成本。

因此，目前急需一种便携式的温度标定设备，能够直接在需要安装的环境现场，对待标定的温度传感器进行标定，无需在实验室或工厂标定完成后再运输到现场安装。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种便携式温度标定装置。

为此，本实用新型提供了一种便携式温度标定装置，包括中空的长方体形状的外壳；

外壳的上部中间位置，具有纵向分布的电路空腔；

电路空腔的底面中间位置，与垂直放置的半导体制冷片的顶部相连接；

半导体制冷片的底部与外壳的底部内侧相连接；

电路空腔和半导体制冷片，在垂直方向上将外壳内部分为左右分布的两个测量空腔；

测量空腔中预先注入有液态水；

每个测量空腔的顶部具有前后间隔的两个开口，每个开口中插入有一个测量套管；

每个测量套管的下部安装有一个固定夹，固定夹用于夹持待标定温度传感器和已标定过的温度传感器；

每个测量套管的下部四周侧壁，从上到下间隔开有多个圆形的孔洞。

其中，外壳为透明外壳。

其中，待标定温度传感器的测量端和已标定过的温度传感器的测量端，均不与测量套管的内侧壁相接触，并且位于同一水平高度上。

其中，电路空腔的底部设置有电路板；

电路板的数据信号采集端，分别通过信号线，与待标定温度传感器的信号输出端和已标定过的温度传感器的信号输出端相连接。

其中，电路板的上方间隔设置有电源，电源与电路板相连接；

电源的正上方，安装有液晶显示屏；

液晶显示屏和电路板相连接，用于显示电路板采集并传输过来的待标定温度传感器的温度数值和已标定过的温度传感器的温度数值。

其中，半导体制冷片的左右两侧面，均设置有换热器；

换热器和半导体制冷片之间涂有导热硅脂。

其中，两个测量空腔被完全分隔开；

测量套管的上部侧面为封闭状态且顶部开口。

由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种便携式温度标定装置，其能够直接在需要安装的环境现场，对待标定的温度传感器进行标定，无需在实验室或工厂标定完成后再运输到现场安装，增强用户的产品使用感受，具有重大的生产实践意义。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种便携式温度标定装置的结构示意图；

图2为为本实用新型提供的一种便携式温度标定装置的俯视图；

图中，1为测量套管、2为液晶显示屏、3为电源、4为电路板、5为孔洞；

6为固定夹、7为已标定过的温度传感器、8为换热器、9为半导体制冷片、10为外壳；

11为温度信号接入口、12为测量空腔。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

参见图1、图2，本实用新型提供了一种便携式温度标定装置，包括中空的长方体形状的外壳10；

外壳10的上部中间位置，具有纵向分布的电路空腔20；

电路空腔20的底面中间位置，与垂直放置的半导体制冷片9的顶部相连接；

半导体制冷片9的底部与外壳10的底部内侧相连接；

相互连接在一起的电路空腔20和半导体制冷片9，在垂直方向上将外壳10分为左右分布的两个测量空腔12；

测量空腔12中预先注入有液态水(例如纯净水，可以为注满状态)；

两个测量空腔12被完全分隔开；

每个测量空腔12的顶部具有前后间隔的两个开口，每个开口中插入有一个测量套管1；

每个测量套管1的下部安装有一个固定夹6，固定夹6用于夹持待标定温度传感器和已标定过的温度传感器7；

在此需要说明的是，待标定温度传感器和已标定过的温度传感器7浸没在水中，两者都用于测量水的温度，当两者紧挨着的时候(例如间隔2～3毫米的时候)，两者所在位置的水温一致。

每个测量套管1的下部四周侧壁，从上到下间隔开有多个圆形的孔洞5。

需要说明的是，固定夹6是可取出的温度传感器固定夹，可以为现有的温度传感器固定架，只需要能放置到测量套管，并且夹持住温度传感器即可。

在本实用新型中，具体实现上，外壳10的大小可根据不同的标定数量，设计成不同的大小，外壳10优选为采用透明的材料制作的外壳。

在本实用新型中，具体实现上，待标定温度传感器的测量端和已标定过的温度传感器7的测量端，均不与测量套管1的内侧壁相接触，并且位于同一水平高度上(例如待标定温度传感器的测量端，位于已标定过的温度传感器7的正后侧)。

在本实用新型中，具体实现上，电路空腔20的底部设置有电路板4(具体可以为现有的温度采集电路板或温度采集模块)；

电路板4的数据信号采集端，分别通过信号线，与待标定温度传感器的信号输出端和已标定过的温度传感器7的信号输出端相连接。

具体实现上，电路板的上方间隔设置有电源3，电源3与电路板4相连接，用于为电路板4和液晶显示屏2提供工作用电；

电源3的正上方，安装有液晶显示屏2；

液晶显示屏2和电路板4相连接，用于显示电路板4采集并传输过来的待标定温度传感器的温度数值和已标定过的温度传感器7的温度数值。

具体实现上，液晶显示屏2的后侧具有多个温度信号接入口11，用于接入待标定温度传感器的信号输出端和已标定过的温度传感器7的信号输出端所连接的信号线。

需要说明的是，温度信号接口11的组数与测量套管1的数量一致，且每三个为一组，可用于对热电偶传感器和热电阻传感器的信号传输。

需要说明的是，本实用新型中，将最常用的热电偶和热电阻温度信号传输集成在同一电路板上，通过不同的信号接口进行连接，对不同的信号进行传输，既可以实现对待标定的热电偶温度传感器进行标定，也可以对待标定的热电阻温度传感器进行标定，增强设备的实用性和通用性。

具体实现上，电路板4上具有最基本的电源以及a/d转换功能(例如低功耗icl7136作a/d转换)。例如，ad590是一种常用的电流型集成温度传感器。该芯片内部集成了温度传感部分、放大电路、驱动电路和信号处理电路等。温度传感器的应用非常的广泛，对应的温度传感器的电路技术也非常成熟，例如，电路板4具体可以采用红旗仪表有限公司的型号为r1000的智能无纸记录仪上的电路板，该r1000系列智能无纸记录仪，可接收多种热电偶、热电阻、电压和电流信号，并进行曲线和数字记录，目前，广泛应用于医药、石油、化工、冶金、电力等行业及科研单位，其与传统单个的温度比较，它最大的特点是可以同时接入多组的温度传感器信号，并且能将温度实时的显示在显示屏上。

在本实用新型中，具体实现上，半导体制冷片9竖直放置在整个设备中间下部，且半导体制冷片9的电源线端应在上部。

在本实用新型中，具体实现上，半导体制冷片9可以为现有的tec1-12706半导体制冷片。用于加热测量空腔中的水，具体的型号，还可以根据顾客的需求进行调节，例如想要升温较快的场合，可以采用制冷量或者制热量大的半导体制冷片，反之，则可以选择功率较小的半导体制冷片。

需要说明的是，在本实用新型中，竖直放置的半导体制冷片9能使热端和冷端都能达到较好的散热。热端一侧，热端加热的水由于密度差的原因，热水向上流动，密度大的冷水在底部又流入到热端，再次被加热，往复循环。冷端一侧，测量腔内的水被冷却，由于密度差，温度较低的冷水向下运动，温度较高的水流入冷端，再次被冷却，往复循环。

需要说明的是，由于半导体制冷片的特性，若是将半导体制冷片的正负极反接，就可以实现冷端和热端的交换。所以，当一次测量完成以后，只需要将电源反接，就能再一次实现低温到高温的标定，原来的高温水域变成低温水域，原来的低温水域变成高温水域。实现两侧的水域温度交替使用，不需要和传统标定一样，只能在某一个变温水域对温度传感器进行标定，导致将其冷量或者热量浪费的情况。

在本实用新型中，具体实现上，半导体制冷片9的左右两侧面，均设置有换热器8；

换热器8和半导体制冷片9之间涂有导热硅脂等高导热系数的材料。

需要说明的是，本实用新型中，为了提高半导体制冷片的制冷制热效率，提高换热效率，提升整个装置的性能，需要在半导体制冷片和换热器之间涂上高导热的材料，增强二者的接触，减少二者之间的接触热阻，提升制冷制热效率，提高能源的利用效率，减少能源的消耗，提升设备单次的使用时间，提升使用时的感受。

具体实现上，换热器8可为阵列式柱状换热器，也可为肋片式的换热器。

需要说明的是，本实用新型中，采用肋片式的换热器时，应使肋片处于竖直状态，这样被加热的水或者是被冷却的水才能由于密度差的作用，很好地沿着肋片间的缝隙流动，减少流动的阻力，提升换热的效率。

在本实用新型中，具体实现上，液晶显示屏2可以显示测量套管1中已标定过的温度传感器7(例如已标定的热电偶)测出的温度值，可以显示待标定温度传感器(例如待测热电偶)的温度值，并且能够同时显示并且记录实时的数据。

具体实现上，液晶显示屏2，可以为现有的液晶显示屏，还可以采用市面上易购置的液晶块来进行相应温度数据的显示。

具体实现上，液晶显示屏2可以采用集成温度传感器lm35dz来做测温探头，选用低功耗icl7136作a/d转换和液晶驱动，用市面上易购置的液晶块来做显示(集成温度传感器可以换成外接的温度传感器)，液晶显示屏2，用于显示真实的温度值和待标定热电偶的温度值，经过半导体制冷片的加热或冷却，记录一个长期的温度变化曲线，再由此条曲线对比标准温度的变化曲线，得出需要修正的量，然后对待标定的热电偶进行标定，具体标定热电偶的原理和过程将在下文进行详细的阐述，就不在此具体的解释。

在本实用新型中，具体实现上，电源3可采用锂电池或铅蓄电池(采用容量较大的电池工作时间长)。电池有侧面可以取出，更换新电池或更换备用电池。

需要说明的是，本实用新型中，液晶显示屏2为显示和控制的面板，能将已标定过的温度传感器7的数值显示在屏幕上，也可以将待标定传感器的数值显示出来，并且能够记录并储存数据，并且可以将数据从数据接口导出，方便之后的标定修正。

需要说明的是，本实用新型中，采用12v的电池作为电源。12v的电源在生活中特别容易获取，若是采用铅蓄电池的话，则不需要升压或者降低电路来处理，可以直接与电路连接使用。若是采用锂电池，则电路板中需要一个升压的部件进行升压，升压之后才能正常工作。虽然锂电池需要升压部件，但是锂电池的容量比铅蓄电池大，重量比铅蓄电池轻，也具有很大的优势。本实用新型中采用可拆卸的电池作为电源，再出现电源电量不足的情况下，可以更换电池，为出行测量提供了方便，避免没电而无法工作的情况发生。

在本实用新型中，具体实现上，两个测量空腔12被完全分隔开，空腔内部为液态水；

测量套管1的上部侧面为封闭状态且顶部开口。

需要说明的是，本实用新型中，只需要在现场加入自来水即可进行标定，不需要专门的液体，在向加入水时，水面只需要略高于半导体制冷片9的高度即可；测量套管1上的孔洞5是为了使进入套管内的水均匀混合，形成内外温度比较均匀的水域，提升测量结果的准确性。

具体实现上，待标定温度传感器和已标定过的温度传感器7浸没在水中。半导体制冷片9浸没在水中。

在本实用新型中，具体实现上，固定夹6可以为现有常规的固定夹，用于夹住待标定温度传感器和已标定过的温度传感器的测量端的上部，使待标定温度传感器的测量端与已标定过的温度传感器的测量端位于同一高度位置。

需要说明的是，为了保证标定结果的准确性，采用标定过的热电偶作为参照标准；固定夹6夹住待测的热电偶(即待标定温度传感器)是为了不让热电偶接触到测量套管的避免，导致测量结果的不准确，应使待标定温度传感器的测量端完全处于水中，不与任何面接触。将待标定的热电偶与已标定的热电偶(即和已标定过的温度传感器)放置于同一高度的位置，保证测量的温度是同一水域的温度，提高标定的准确性。

基于以上技术方案可知，对于本实用新型，其采用半导体制冷制热的方式，不仅能同时产生冷热，实现多个传感器同时标定，而且整个装置小巧方便，便于携带和使用，因此，是一种能够应用于大型建筑或者温度传感器较多的场合的良好标定设备。使用方便的技术方案，解决了现有的标定设备体积大，无法携带的缺点。

需要说明的是，通过应用本实用新型，对于有问题的温度传感器，不方便更换的温度探头，可直接去除原有的探测头，然后直接在原有的热电偶线上焊接新的探头，在测量点直接进行标定，不用用户来回奔波，不用反复安装，方便快捷。

需要说明的是，本实用新型采用半导体制冷制热的方式，能让冷热同时产生，实现对多个传感器同时标定，而且整个装置小巧方便，便于携带和使用。

为了更加清楚理解本实用新型的技术方案，下面就本实用新型的标定过程进行说明。

首先、接通电源3，在外壳10内部两侧的测量空腔12内加入水。

接着、将制作好的、待标定温度传感器，用固定夹6夹住其测量端的上部，然后将固定夹6放入测量套管1内，使待标定温度传感器(例如待标定的热电偶)的测量端与已标定过的温度传感器7(例如已标定后的热电偶)处于较近的范围(例如同一水平高度)内，并且不能碰到其他的壁面，然后启动半导体制冷片9，进行测量，在液晶显示屏2的屏幕上可直观的观察到待标定温度传感器和已标定过的温度传感器的差别，经过一段时间后，标定结束，取出待标定温度传感器，将数据导出，对数值进行分析，确定标定的值。

然后，进行下一组的标定时，稍微等待一到两分钟，再切换半导体制冷片的正负极，实现冷端和热端的交换，进行下一次的标定。

因此，与现有技术相比较，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型采用半导体制冷技术，可实现冷热同时产生，能够双向的对温度传感器进行标定，加快标定的速度。

2、本实用新型采用的半导体制冷片具有体积小的优点，能够将整个设备做得很小，方便携带。

3、本实用新型采用半导体制冷片使用12v低压电源的优点，不需220v高压，电源的获取容易，不需要连接电线，没有电源线的干扰。

4、本实用新型采用可拆卸式的电源，可以采用12v锂电池或者锂电池供电，不用担心设备没电无法测量。

5、本实用新型采用半导体制冷片的热泵原理，有效地利用了冷和热，使能量的利用效率大于1，节约能源，间接的减少污染物的排放。

综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种便携式温度标定装置，其能够直接在需要安装的环境现场，对待标定的温度传感器进行标定，无需在实验室或工厂标定完成后再运输到现场安装，增强用户的产品使用感受，具有重大的生产实践意义。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。