[发明专利]一种用于压力传感器低温声压标定的冷却装置、系统和方法

说明书

本发明公开了一种用于压力传感器低温声压标定的冷却装置、系统和方法，包括待标定压力传感器及热电偶、传感器安装构件、冷桥、蓄冷构件、保温层、反光层、冷窗，热电偶粘接在待标定压力传感器和传感器安装构件之间；蓄冷构件，其上有供附着于标定传感器空间定位装置的结构及供冷桥附着的结构；冷桥固连在蓄冷构件上且有供传感器安装构件附着的结构；传感器安装构件固连在冷桥上且有供待标定压力传感器安装的结构；保温层包覆在蓄冷构件、冷桥和传感器安装构件的外表面及待标定压力传感器除工作表面外的外表面；在蓄冷构件表面留有一个用于接触制冷剂的缺口为冷窗；反光层包覆在保温层外表面并不遮挡冷窗；制冷剂制冷时通过冷窗倾倒在蓄冷构件上。

技术领域

本发明涉及压力传感器声压标定技术领域，特别涉及一种用于压力传感器低温声压标定的冷却装置、系统和方法。

背景技术

声压标定作为一种非接触式的压力标定方法，在压力传感器标定方面获得了重要应用。为了保证标定时不受来自壁面反射的干扰，声压标定工作一般要在壁面装有消音结构(如消音锥)的腔室内进行。当需要标定传感器的低温性能时，实验方案除了满足声压标定的声场反射需求之外，需要使得传感器能够降低到足够的温度，且温度上升的过程足够缓慢，保证实验标定所得的数据可以正确反应传感器在所测温度下性能。然而普通的恒温箱虽然可以保证温度的调节，但是其内壁不具有消音结构，不能满足声压标定的声学需求。若将普通的消音室改装至具有冷却功能，考虑到消音室内部需要容纳整套声学测量设备(原理上至少包括声学功率输出设备已经传感器空间定位设备)，以及壁面消音结构的安装空间，其容积不可能很小，在对于低温要求较高(如接近-100℃)时，难以实现经济地制冷。

若考虑对于传感器单独进行制冷，并放置在普通消音室中进行实验，由于压力传感器体积往往较小，相应地，其热惯性也较低，在室温环境中升温较快，难以保证充足的测试时间，也难以保证某段测试数据能够正确反映对应测试温度下传感器的性能。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种用于压力传感器低温声压标定的冷却装置、系统和方法。

为了达到上述发明目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明公开了一种用于压力传感器低温声压标定的冷却装置，包括待标定压力传感器及热电偶、传感器安装构件、冷桥、蓄冷构件、保温层、反光层、冷窗，其中：

所述热电偶粘接在待标定压力传感器和传感器安装构件之间；

所述蓄冷构件，其上有供附着于标定传感器空间定位装置的结构，以及供所述冷桥附着的结构，用于储存冷量；

所述冷桥固连在所述蓄冷构件上，所述冷桥上有供所述传感器安装构件附着的结构，所述冷桥与蓄冷构件相连的一端为冷桥冷端，与传感器安装构件相连的一端为冷桥热端，用于形成从所述冷桥冷端到冷桥热端的温度梯度；

所述传感器安装构件固连在所述冷桥上，所述传感器安装构件有供待标定压力传感器安装的结构；

所述保温层牢固完整地包覆在所述蓄冷构件、冷桥和传感器安装构件的外表面，以及待标定压力传感器除工作表面外的外表面，用于所述蓄冷构件与热桥的保温；

在所述蓄冷构件表面留有一个用于接触制冷剂的缺口，该不受所述保温层包覆的蓄冷构件表面区域为冷窗；

所述反光层完整包覆在所述保温层外表面，并不遮挡所述冷窗；

所述制冷剂制冷时通过所述冷窗倾倒在所述蓄冷构件上。

进一步的，所述冷窗远离所述冷桥的安装位置，并且保证开口向上，用于避免产生与空气的对流换热。

进一步的，所述冷窗的外法线呈竖直向上，用于防止该表面形成自然对流换热表面、加速冷量的流失。

优选的，所述冷桥为常见金属材料中热导率较差的304不锈钢制成的圆棒。