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本发明公开的一种气流小温升高精度受感部校准装置,属于气流温度测量领域。本发明包括加热段、整流段、稳定段、收敛段、试验段;各部分依次首尾相连形成风洞,外表面敷有保温层;参考气流温度传感器置于稳定段内,稳定段内均匀稳定的温度场和速度场,给参考气流温度传感器的高精度测温提供有利条件,进而提高受感部校准精度;被校气流温度传感器置于试验段内;总压传感器、大气压力传感器与压力检测仪相连;通过设置表面温度传感器和大气温度传感器,对因散热导致的气流温度下降值进行监测补偿,剔除散热导致的气流温度下降值后得到气流温度标准值,用于被校气流温度传感器的测温偏差校准。本发明具有校准不确定度较小的优点。