恒溫槽是熱工檢測方麵的一種計量設備，廣泛應用在溫度計、熱電阻等計量器具的檢定領域。目前zui常見的是以水或油為(wei) 介質的水恒溫槽和油恒溫槽。熱管恒溫槽是利用“熱管"原理製作的新型低、中溫恒溫裝置，適用於(yu) 工業(ye) 熱電阻、工作用玻璃液體(ti) 溫度計、高精密玻璃液體(ti) 溫度計、低溫熱電偶、雙金屬溫度計、壓力式溫度計及二等標準水銀溫度計等溫度儀(yi) 表、計量器具的檢定/校準工作。它是油、水恒溫槽的理想替代產(chan) 品，與(yu) 傳(chuan) 統水、油槽相比，具有溫度範圍寬、插孔深、溫場均勻性好、綠色環保、自動循環等特點。
寬溫場熱管恒溫槽的研製具有深遠的社會(hui) 意義(yi) 。我國大量使用的短型溫度傳(chuan) 感器、短型溫度變送器，缺乏適合的測試用恒溫槽，急需在寬溫場熱管技術的基礎上研製專(zhuan) 用產(chan) 品。
二. 工作原理
自然界中的熱傳(chuan) 遞有三種自然方式:傳(chuan) 導、對流和輻射，在氣體(ti) 或液體(ti) 中,熱傳(chuan) 導過程往往和對流同時發生。為(wei) 解決(jue) 科研、生產(chan) 中的實際需求，人們(men) 不斷尋求著更的熱傳(chuan) 遞手段，“熱管"技術便是其中之一。
“熱管"是一種傳(chuan) 熱元件，其熱阻比相同尺寸的金屬材料小幾個(ge) 數量級，可稱為(wei) 熱的“超導體(ti) "。熱管的導熱能力同時意味著它具有極其優(you) 良的均溫性能，或“溫度展平"能力。
“熱管恒溫槽"是基於(yu) 熱管原理研製的一種恒溫槽。熱管恒溫槽的核心部分是一個(ge) *密閉的容器——熱管管芯（見圖1），管芯上端有許多不同孔經的插管，用於(yu) 插入被校溫度計和標準溫度計，插管下端均被封堵以保證管芯的氣密性。管芯內(nei) 充有一定量的液態工質。外部電源通過管芯下部的電加熱器加熱工質時，部分液態工質吸收大量熱能後產(chan) 生汽化，變為(wei) 蒸汽的工質攜帶潛熱充滿管芯容器。蒸汽在上升過程中，遇到上端蓋、插管及內(nei) 壁等部位（這些部位不同程度地與(yu) 外界接觸，有一定的熱損失，溫度可能稍稍偏低）會(hui) 冷凝並釋放出潛熱，冷凝後的液態工質在重力的作用下返回管芯底部，被繼續加熱，……，如此往複循環。
上述過程中，工質作為(wei) 載體(ti) ，通過汽、液相變，不斷將從(cong) 電源獲取的能量傳(chuan) 輸到熱管管芯內(nei) 需要彌補能量的部位，從(cong) 而保持著管芯恒溫區內(nei) 極小的溫差。
三.恒溫槽的創新特點
通過改進熱管管芯冷凝區和加熱區結構以及對化學工質配方及工藝的深入研究，使以下性能指標得到極大提高。
1、提高熱管動力性能。熱管技術用於(yu) 恒溫槽，需要傳(chuan) 輸的熱能功率很小，應通過結構改進，加強飽和蒸汽的流速，增強換熱能力，從(cong) 而降低整個(ge) 恒溫區的溫差。
2、向上擴展寬了均勻溫場區域。管恒溫槽的有效均勻溫區基本上從(cong) 距離熱管上端口150mm～ 200mm開始至450mm深度。現在經過一係列的探索、試驗、改進，可使有效均勻溫場範圍向上擴展至不大於(yu) 80mm，使熱管的有效均勻溫區覆蓋80mm～450mm的區域，甚至更寬，滿足全浸式玻璃溫度計、短型傳(chuan) 感器、特殊傳(chuan) 感器的檢定/校準/測試。
3、提高了溫場均勻性。在上述有效均勻溫場範圍內(nei) ，進一步改善了溫場均勻性，以保證滿足等一、二等標準玻璃溫度計的量值傳(chuan) 遞所需溫場指標。
4、改善溫度下限的技術指標。目前的熱管恒溫槽在工作溫度下限附近，由於(yu) 工質蒸汽壓不足導致熱交換能力不足，直接影響溫場均勻性指標和溫度波動度指標，應予以改善，這與(yu) 降低熱管恒溫槽的工作溫度下限具有同等意義(yi) 。
5、增加快速降溫功能。必要時，通過在熱管散熱器外部增設冷凝管等措施，在保證各指標的前提下，大幅度提高降溫速率，提高上、下行程（循環）測試的效率。
四、質量保證手段
1.對關(guan) 鍵工藝、工裝的研究、改進和試驗
熱管生產(chan) 過程主要包括：備料、焊接、清洗、烘幹、檢漏、抽空、充液、封口、電氣儀(yi) 表安裝、檢驗與(yu) 測試等一係列工序，各工序要求十分嚴(yan) 格，項目研製過程中，通過反複試驗、摸索，總結了大量關(guan) 於(yu) 熱管製作的經驗，編製出詳細、嚴(yan) 格的工藝文件，作為(wei) 指導今後生產(chan) 的依據。研製階段重點解決(jue) 的工藝問題有：
（1）防止傳(chuan) 感器插管焊接過程縮孔；
（2）引進氦質普檢漏儀(yi) 替代氣泡法檢漏，漏率的檢測靈敏度提高了3～4個(ge) 數量級，保證了熱管的氣密性、從(cong) 而保證了熱管產(chan) 品的使用壽命；
（3）抽空過程的質量控製；
（4）特殊工藝保證封口的嚴(yan) 密性。
2.對化學工質配方及工藝的深入研究
計量/校準用熱管恒溫槽對工質純度要求既嚴(yan) 格又特殊。通過進一步研究各溫度段熱管的工質配方，以理論數據及現有實驗數據為(wei) 基礎，采用正交試驗、回歸分析等科學方法，找出工質的配比及製備流程，使熱管工作溫度範圍達到更寬，溫場指標更高。
五、熱管恒溫槽與(yu) 常規液體(ti) 恒溫槽的性能比較
1. 恒溫油槽工作時，介質會(hui) 揮發、冒煙，汙染環境，影響工作人員身體(ti) 健康。熱管恒溫槽工作介質全密封，能夠避免上述汙染，屬於(yu) 綠色環保產(chan) 品，因此具有廣闊的市場前景。
2. 恒溫油槽受加熱介質和自身材料、結構的限製，zui高工作溫度一般不超過300℃。熱管恒溫槽的工作溫度可達300℃～500℃甚至更高，溫度場均勻性優(you) 於(yu) 0.05℃,是目前其它恒溫設備無法達到的，這一溫區的一項空白。
六、熱管恒溫槽與(yu) 幹體(ti) 校驗槽的性能比較
需要特別提醒的是，請不要將熱管恒溫槽與(yu) “幹體(ti) 校驗槽"混淆。幹體(ti) 槽主要是靠金屬“恒溫塊"的熱傳(chuan) 導均勻溫度，zui大的優(you) 點是便攜，多用於(yu) 現場溫度校驗。受工作原理和體(ti) 積所限，幹體(ti) 槽一般不太強調溫場均勻性，通常從(cong) 插孔下部向上的40mm範圍內(nei) 垂直溫差在3℃～4℃；而對於(yu) 熱管恒溫槽來說，溫場均勻性是zui重要的指標。由於(yu) 熱管中汽化工質的運動速度是同材料金屬塊導熱速度的成百上千倍，所以熱管恒溫槽有著比“幹體(ti) "更好的溫場均勻性，更適合實驗室檢定/校準工作。兩(liang) 者的共同優(you) 點，僅(jin) 僅(jin) 在於(yu) 沒有汙染。
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