[实用新型]基于准金属介质温度场的温度特性测试装置

说明书

本实用新型公开了一种基于准金属介质温度场的温度特性测试装置，包括：准金属体，准金属体上设有至少两个相交于准金属体内一点的孔道；测温组件，设于任一孔道中；夹持套筒，设于余下的孔道中，用于夹持固定被测件；制冷制热片，贴于所述准金属体表面。本实用新型采用准金属体作为等温介质，在准金属体的孔道中设置了与准金属体中同质的夹持套筒、测温套筒及可选圆杆，使得准金属体体内同质金属占据了绝大部分空间，从而使被测件和温度传感器与准金属体内部中心温度基本保持一致，最终的实验结果更加准确。此外，在准金属体的外表面设置了制冷制热片，通过制冷制热片驱动准金属体的温度变化，极大地减小了空气热阻，使得整个装置的功耗更低。

技术领域

本实用新型涉及传热学相关技术领域，特别涉及一种利用准金属介质作为均匀温度场的温度特性测试装置。

背景技术

一般来讲，研究物质某物理量的温度特性时，需要将该物质置于一定的已知温度的环境中(可视作等温介质)，通过改变环境温度，测量某物理量随环境温度的变化情况。

现有常用的方法是将温度计或温敏元件(一个或多个)置于一气体介质(通常是空气)的腔体中测量腔体某(些)局域的温度，进而计算出整个腔体的等效温度，再将被测物质置于其中，用上述等效温度作为被测物质的环境温度。在一些精度要求不高的场合，也可将温度计或温敏元件置于导热性能优良的金属块上(此时金属块视作等温介质)测量金属块的温度，再将被测物质紧贴于金属块表面上，用上述金属块的温度作为被测物质的环境温度。这些方法存在如下弊端：①气体介质腔体温度分布不均匀，能耗高；根据传热学知识可知，在一定的热功率下，导热系数越小(气体导热系数小)，温度梯度越大，即温度分布越不均匀；又由于气体的整体热阻大，被测点温度与热源温差大，与金属相比被测点要达到相同的温度，气体介质的热源需要更大的功耗。②金属块表面与外界空间往往存在气流，导致金属块表面温度稳定性较差。

由于上述原因，两种介质(气体腔体和金属块表面)均不是严格的等温介质，两种方法中由温度计或温敏元件得到的温度与被测物质的环境温度存在差异，导致所研究的某物质温度特性的实验结果有所误差。

发明内容

基于上述所述，本实用新型针对现有介质(主要是气体腔体和金属块表面)所形成的温度场不能准确反映被测件环境温度的情况，提出了一种利用准金属介质内部狭小腔体作为等温介质测量物质某物理量温度特性的装置。

本实用新型通过下述技术方案实现：

基于准金属介质温度场的温度特性测试装置，包括：

准金属体，准金属体上设有至少两个相交于所述准金属体内一点的孔道；

测温组件，设于任一孔道中；

夹持套筒，设于余下的孔道中，用于夹持固定被测件；

制冷制热片，贴于所述准金属体表面。

所述的准金属体是由导热性能优异的金属材料(如铜)构成的物体，其上开有孔道，供被测件进出。由于内部存在孔洞，并非完全的金属体，故称之为准金属体。当孔道被测温套筒、夹持套筒或圆杆插入后，准金属体内部气体被排除，剩余气体空间大小占比很小，准金属体内部可近似看作金属内部，由于良好的导热性，其内部温度的均匀性良好，可作为本装置的等温介质，构建均匀的温度场。

所述的孔道，也即是通孔，指的是直径一致的孔。孔道轴线相交于准金属内一点，释义为孔道的轴线相交于准金属体内某一点。

所述的测温组件包括测温套筒及设于测温套筒一端的温度传感器，所述测温套筒以轴孔配合的形式设于所述孔道中，所述的温度传感器位于所述孔道的相交处。所述的轴孔配合主要是过渡配合，也可以是小间隙的间隙配合

前述的测温套筒与夹持套筒形状一致，均为一个含有通孔的光轴，所述的通孔沿着其轴线自头端穿透到尾端。