一種銫束管熱敏電阻溫度與阻值的標定方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于原子頻標領域，具體涉及一種銫束管熱敏電阻溫度與阻值的標定方法，適用于銫束管熱敏電阻溫度與阻值的標定。
【背景技術】
[0002]由于熱敏電阻測溫精度高、可靠性好等優點，在銫束管中廣泛被使用，但在真空環境下熱敏電阻溫度與阻值的關系隨真空壓力不同而不同，因此在銫束管真空封接后需要對熱敏電阻的溫度與阻值的對應關系重新進行標定，但由于銫束管真空封接后處于完全密閉狀態，標定較為困難。
[0003]目前，銫束管熱敏電阻的標定采用是如圖1所示的辦法:在銫爐表面設計有熱電偶安裝槽，裝配時用沖壓的方法將熱電偶擠壓鑲嵌在銫爐表面安裝槽中，其熱電偶安裝前需進行校準，待銫束管真空封接后，利用熱電偶對銫爐進行控溫加熱，當銫爐溫度穩定在某一點上，用數字萬用表(電阻檔)測量熱敏電阻阻值，調整溫度點，可以獲得熱敏電阻溫度與阻值的對應關系數據。
[0004]這種方法局限在于:
熱電偶鑲嵌在銫爐表面，熱敏電阻測量點在銫爐體中心位置，由于熱輻射等原因導致表面溫度低于中心溫度，測量結果與實際值存在偏差；
熱電偶從銫束管內引出外接時，而受到銫束管制造過程中高溫烘烤工藝的影響，其熱電偶絲絕緣材料受到限制，絕緣較為困難，在產品過程中容易出現短路等現象，導致銫束管無法正常工作；
熱電偶是采用擠壓鑲嵌在銫爐上，在安裝過程中容易對銫爐造成損傷。
【發明內容】
[0005]本發明的目的就是要提供一種銫束管熱敏電阻溫度與阻值的標定方法。
[0006]本發明是通過以下技術方案來實現的:
一種銫束管熱敏電阻溫度與阻值的標定方法，該方法按下述步驟進行:
第一步:將被校銫束管6放置在校準間12內的支撐座9上，為保證溫度的真實性，對校準間12進行加熱到87°C后，進行保溫12小時作業，加熱時采用輻射和傳遞二種方式同時進行熱傳導；
第二步:銫束管6處于真空環境下時，需要采用真空密封接頭將熱敏電阻2的引線引出外接數字萬用表I上，用以實時監測數據；
第三步:為了避免銫束管表面在加熱過程中的氧化，啟動抽氣機組10，對校準間12進行抽真空作業；
第四步:當真空度達到I X KT2Pa后，利用計算機11對校準間12精確加熱到所需要的溫度點；
第五步:為保證銫束管6及校準間12溫度的均勻性，溫度上升到所需要的值后，對校準間12進行保溫12小時作業；
第六步:分別記錄計算機11顯示的溫度值和數字萬用表I顯示的電阻值；
第七步:按1°C遞增速率升溫、保溫、記錄數據的工作過程，校準間溫度達到140°C時停止;
第八步:待系統冷卻至室溫，取出銫束管。
[0007]本發明過程的溫度點可以按照需要進行調整，如需要對多點溫度進行標定，可以重復上述步驟五、六、七、八，直到標定完所有需要標定的溫度點。
[0008]與現有技術相比較，本發明的有益效果在于:
①加熱時采用輻射和傳遞二種方式同時進行熱傳導，將銫束管放置的校準間整體進行加熱，并保溫12小時，可保證獲得溫度與阻值的數據真實性；
②由于不需要安裝熱電偶，可以消除熱電偶絕緣等特性發生變化而造成銫束管運行的故障率；
③由于不需要安裝熱電偶，可以避免熱電偶安裝過程中由于擠壓對銫爐準直器的損傷；
④由于在加熱過程對校準間進行了抽真空保護，避免溫度過高對銫束管表面的氧化和損傷；
⑤由于不需要安裝熱電偶并且減少了對熱電偶絕緣等工藝手段，可降低銫束管的制造成本。
【附圖說明】
[0009]圖1為現有熱敏電阻溫度與阻值標定原理圖；
圖2為本發明銫束管熱敏電阻溫度與阻值標定原理圖；
圖3為本發明實施流程圖。
[0010]其中，1.數字萬用表、2.熱敏電阻、3.銫爐、4.熱電偶、5.溫度控制儀、6.銫束管、7.加熱管、8.加熱帶、9.支撐座、10.抽氣機組、11.計算機、12.校準間。
【具體實施方式】
[0011]下面對本發明做進一步描述:
如圖2所示，一種校準系統包括數字萬用表1、加熱帶8、支撐座9、抽氣機組10、計算機11和校準間12，加熱帶8和支撐座9剛性連接在校準間12內，加熱帶8均勻布置在校準間12內，保證校準間12內加熱的均勻性，支撐座9布置在校準間12中部且臺面向上，用于放置被校準的銫束管6，校準間12為一個密閉空腔，校準間12—端設置有氟橡膠圈密封門，抽氣機組10通過管道與校準間12連接，計算機11控制加熱帶8的升降溫操作。
[0012]如圖3所示，對本發明優選實施方式進行詳細說明，實施步驟如下:
第一步:將被校銫束管6放置在校準間12內的支撐座9上，為保證溫度的真實性，對校準間12進行加熱到87°C后，進行保溫12小時作業，加熱時采用輻射和傳遞二種方式同時進行熱傳導；
第二步:銫束管6處于真空環境下時，需要采用真空密封接頭將熱敏電阻2的引線引出外接數字萬用表I上，用以實時監測數據； 第三步:為了避免銫束管6表面在加熱過程中的氧化，啟動抽氣機組10，對校準間12進行抽真空作業；
第四步:當真空度達到I X KT2Pa后，利用計算機11對校準間12精確加熱到所需要的溫度點；
第五步:為保證銫束管6及校準間12溫度的均勻性，溫度上升到所需要的值后，對校準間12進行保溫12小時作業；
第六步:分別記錄計算機11顯示的溫度值和數字萬用表I顯示的電阻值；
第七步:按1°C遞增速率升溫、保溫、記錄數據的工作過程，校準間12溫度達到140°C時停止;
第八步:待系統冷卻至室溫，取出銫束管6。
[0013]本發明過程的溫度點可以按照需要進行調整，如需要對多點溫度進行標定，可以重復上述步驟五、六、七、八，直到標定完所有需要標定的溫度點。
【主權項】
1.一種銫束管熱敏電阻溫度與阻值的標定方法，其特征在于:該方法按下述步驟進行: (a):將待標定的銫束管(6)放置在校準間(12)內的支撐座(9)上； (b):將熱敏電阻(2)引線外接到數字萬用表(I)上； (c):啟動抽氣機組(10)，對校準間(12)進行抽真空作業； (d):待真空度達到lX10_2Pa，計算機(11)控制系統的加熱帶(8)將校準間(12)加熱到 87 0C ； (e):校準間(12)保溫12小時后，記錄計算機(11)顯示的溫度值和數字萬用表(I)顯示電阻值； (f):調整校準間(12)加熱溫度至88°C; (i):校準間(12)保溫I小時后，記錄計算機(11)顯示的溫度值和數字萬用表(I)顯示電阻值； (h):按1°C遞增速率升溫、保溫、記錄數據的工作過程，校準間溫度達到140°C時停止； (i):待系統冷卻至室溫，取出銫束管。
2.如權利要求1所述的一種銫束管熱敏電阻溫度與阻值的標定方法，其特征在于:在步驟(a)中，待標定的銫束管(6)放置在校準間(12)內的支撐座(9)上，對校準間(12)加熱到87°C后，進行12小時保溫作業。
【專利摘要】本發明提出一種銫束管熱敏電阻溫度與阻值的標定方法，可對真空密封的銫束管內的熱敏電阻的溫度與電阻的關系進行標定。本發明先將銫束管放置在真空室中，并對真空室進行真空抽氣保護后，對銫束管進行整體加熱，待加熱到所需的溫度后，記錄溫度與熱敏電阻的值，調整溫度重復上述步驟可以獲得熱敏電阻在銫束管內溫度與電阻的對應關系。本發明由于不需要安裝熱電偶，可以消除熱電偶絕緣等特性發生變化而造成銫束管運行的故障率和避免熱電偶安裝過程中對銫爐的損傷，提高標定數據的真實性，可以廣泛應用在銫束管的制備中。
【IPC分類】G01K15-00
【公開號】CN104697670
【申請號】CN201510099577
【發明人】成大鵬, 陳江, 馬寅光, 王驥, 黃良育, 楊軍, 鄭寧
【申請人】蘭州空間技術物理研究所
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月6日