气控热管的实验研究

【摘要】：气控热管主要应用在高精度温度校准、卫星系统和传统的电子设备热控制等领域。在温度计量领域,意大利计量院的科学家多年来一直开展气控钠热管、气控钾热管、气控汞热管的研究,并将上述气控热管用于校准标准铂电阻温度计、热电偶以及研究热力学温标非唯一性。为了开展上述研究,中国计量科学研究院建立了气控钠热管系统,在国内率先开展气控钠热管的研究。 本文详述了钠热管设计原理与制作工艺。 首先,开展了加热炉热特性实验研究,找出了最佳控温位置。 利用建立的气控钠热管系统,研究了气控钠热管温度计阱内温场均匀性和稳定性。将气控钠热管内温度分别控制在655℃、893℃,对应气路压力分别实时动态控制在7.84kPa、111.25kPa时,测量在两个稳定状态下温度计阱内温度稳定性与均匀性。实验结果表明:15分钟内温度稳定性可达到±0.21mK;温度计阱0~14cm高度内的温场均匀性达到±0.16mK。此外,比较了中国计量科学研究院研制的气控钠热管与意大利的气控钠热管的性能。 最后,研究了气控钠热管温度压力关系。通过已有实验数据给出了一个两系数P-T关系式。 总之,通过对气控钠热管的实验研究,为将气控钠热管技术运用到温度计量领域奠定了基础。