一种基于气压温度系数检定设备的设计与实现

在多年的计量检定 工作中我们 发现 ，我 国各熟定所使用的检定箱都不统-，性能 差异也 很大 ，国家气象局对此也 没有统-要求，各省随意性很大 ，同时我们也了解到没有固定 的生 产厂家 。国家局对此 设备的配备也 没有列入到计划 内。我省 目前使用的Yw E-1型温度系数检定箱是 沈阳市新力电子仪器厂1999年生产的，使用年限 已大大 超过了使用寿 命。在使用过 程中不仅外观损坏情况严重，箱体内严重锈蚀 ，而且 大部 分技 术 指标 已经不 能达 到 国家计量检定规 程的要求 ，严重影响到检定 工作的质量 ，已经不能保证量值传递 的准确性。所以在这种严峻的情况下，我们经过周密的调查和反复的论证 ，决定研 制、设计、开发可用于各生产测压仪器的厂家及气象计量检定所用高精度气压温度系数检定设备。在这种理念的支配下，我所联合长春安泰气象探测测技术开发有限公司历经大半年时间终于成功研发了CCXY-l1型温度系数的检定箱。

1 CCXY-I 1型温度系数的检定箱的设计方案我们严格 按照 《中华人民共和 国气象行业标准温度系数检定箱性能测试规范和 《中华人民共和 国国家计量检定 规程空盒 气压表 和空盒气压-I-IG272-2007 (以下简称 规 程》的要求去设计，研制。利用现成的家用电冰柜生产技术 ，不破坏冰 柜箱体本身，因其保温密封性能 好和在 原有制冷条件下，利用加热 器，风 扇等进行加 热和箱内循环，通过利用单片机，来达 到内部计算并控制加 热系统 的加 热量 (控制电压或加热频率)与制冷系统交替工作，最终达到恒温的 目的。

2总体设计的框图3 YWE-1型温度系数检定箱和新设计的CCXY-11型温度系数的检定箱技术指标对比3.1原有设备的技术指标(1)温度范围 -2 0.0～5 0.0 ℃(2)水平温差 ≤2.0 ℃(3)垂直温差 ≤2.0 ℃(4)控温精度 4-0.5 ℃(5)升 (降)温速度 4-1.0 ℃/分钟3.2现研制设备实现的技术指标如下：(1)温度范围 -2 5.0～5 0.0 ℃(2)水平温 差 ≤1.5 ℃(3)垂直温 差 ≤1.5 ℃(4)控温精度 4-0.3 ℃(5)升 (降)温速度 4-1.0 ℃/rain4 CCXY-11型温度系数的检定箱创新点和关键技术4.1创新点4.1.1采用现成的 电冰柜生产技术，制冷和密封性能高，降低了成本。

4.1.2 利 用多个加 热 器和风 扇进 行加热 和箱内温 度循环 ，使设备更快达 到设定 温 度 ，且 水平和 垂直 温 差 远 小于 规 程要求。

4.1.3利用单片机从12只温度传感器采集接收箱内温度，并通过手提电脑进行温 度的设定和显示 。每-点的温度在 电脑显示屏上- 目了然 ，如需要 检定 的空盒气压表或空 盒气压计数 量少，就可直接读取其放 置位 置的温度值 ；同时 电脑 显示屏上也显示平均温度，如需要检 定的空盒气压表 或空盒 气压计数 量多，就可直接读取平均的温度值。

4.1.4 CCxY-ll型温度系数的检定箱由于是采用电冰柜设 计改制 而成，它的温度测量范 围大大 超过同类设 备，所 以不仅可以进行气压温 度系的检定 ，还可用于机械式温湿度表温度部分的检定，实践表明它达到设定温度 的速 度快，温度场 的稳定性和均匀性等各项指标均高于其他标准检定设备。

4.1.5 CCXY-l1型温度系数的检定箱具有操作简单，温度显示直观，温度达到设定点迅速，温度稳定性好，检定的精准度高等特点 ，非 常适宜实验室检定测 压仪器使用。

4.2 关键技术和设计难点4.2.1关键技术是对于加热器的加 热量的控制技术。

4.2.2 设计难点是解决如何稳定在不同温 度点下的制冷量和加热量的控制数学模型公式。

6温度系数检定实例根据 《规程 》要求 ，要求是在0～5 ℃和304-5 ℃两种 温度条件下进行。两 种温度条件的先后顺序可任意选定，但具体的两个温度点的温差必须大于20 ℃.所 以我们在利用 CCxY-l 1型温度系数的检 定箱进行温度系数检定时利用冰柜本身制冷，先做低温点，后做高温点，经过多次试验这样比较省时。

这里我们用2012年9月20 El对 空盒气压表 l 5462号空盒 气压表的温度系数的检定来做以说明。

我们先设定温度为1.0 ℃ (在0～5 ℃范 围内)。当T10.99 ℃时在此温度下稳定2 h后，读取P标准1986.6 hPa，P被检1986.5 hPa，则P差值1：0.1 hPa；我们再设定温度为25.0 ℃ (在304-5 ℃范围内)。当T224.74 ℃时在此 温度下稳 定2 h后 ，读取P标 准298 8.9 hPa，P被检共12只38 科技创新导报 Science end Technology Innovation Herald技 术 创 新 ： Science and Technology Inovation Herald2989.0 hPa，则P差值2-0.1 hPa。

我们 由温度系数Kt (T1-T2)/(△P差值1-AP差值2)-0.01.检定结果证明该 空盒 气压表温度系数合格，(空盒气压表和 空盒气压检定规程 JJG272-2007》要求气压表温度系数不能超过±0.13)。

7结语CCXy-1l型温度系数检定箱是严格按照国家颁布的各种计量检定法规，规程的规定 进行设计，研制和完成的。它各项 技术性能好于以往同类设备，有效地提高了空盒气压表和空盒气压计等气象用测压仪器检定的精准度。本设备不仅提高了计量检定 工作 的工作效率 ，保证 量值传递 的准确性，而且从长远看还将会收到良好的经济效益和社会效益。