一种低能耗控温杜瓦.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102589708A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102589708A(43)申请公布日2012.07.18(21)申请号201210019382.3(22)申请日2012.01.20(71)申请人中国科学院上海技术物理研究所地址200083上海市虹口区玉田路500号(72)发明人陈安森汪洋(74)专利代理机构上海新天专利代理有限公司31213代理人郭英(51)Int.Cl.G01J5/02(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书22页页附图附图22页(54)发明名称一种低能耗控温杜瓦(57)摘要一种低能耗控温杜瓦瓶，由内外金属圆柱筒组成的真空密封容器，在内筒下侧面顺序安装低传热板、加热片、杜瓦冷面、测温元件、接线柱，一个电流输出型的PID温度控制器与之连接。该杜瓦瓶采用低传热板，避免内筒冷量对冷面的直接降温，其优点在于控温精确、温控范围宽、液氮损耗少、使用方便，特别适用于红外探测器芯片或组件的变温性能测试。CN1025897ACN102589708A权利要求书1/1页1.一种低能耗控温杜瓦瓶，由内筒(6)和外筒(7)金属圆柱筒组成的真空密封容器，在内筒(6)下侧面顺序安装低传热导板(1-4)、加热片(1-3)、杜瓦冷面(1-1)、测温元件(1-2)、接线柱(1-7)，其特征是：在内筒(6)与杜瓦冷面(1-1)之间插入安装低传热板(1-4)、加热片(1-3)、杜瓦冷面(1-1)、测温元件(1-2)，一个电流输出型的PID温度控制器(5)与之连接。2.根据权利要求1所述的一种低能耗控温杜瓦瓶，其特征是：所述的低传热板(1-4)采用导热差的PVC、环氧板、塑料或纸材料。3.根据权利要求1所述的一种低能耗控温杜瓦瓶，其特征是杜瓦冷面(1-1)为悬浮式，所述的杜瓦冷面(1-1)与低传热板(1-4)及加热片(1-3)之间可以拆卸，以便于更换不同功率的加热片(1-3)及不同厚度的低传热板(1-4)。2CN102589708A说明书1/2页一种低能耗控温杜瓦技术领域[0001]本发明涉及一种杜瓦瓶，具体涉及一种低能耗控温杜瓦。背景技术[0002]目前，红外探测器一般安装在杜瓦瓶内使用，在杜瓦瓶内灌注液氮，以提高探测器的检测灵敏度，在使用中，往往要知道探测器灵敏度与温度的关系，在工程中最常用的要实现100-170K温区工作范围，这就需要控温杜瓦瓶来实现，一般的控温杜瓦瓶采用两种方式来实现：第一种是在探测器的冷面边缘加一个加热电阻，第二种是结合加热电阻，同时在加液筒内安装一个升降滑竿控制液氮的注入量。第一种方式是靠电阻发热来升高温度的，由于冷面接近液氮温度，升温将耗损大量的液氮且温度不能精确控制，第二种方式是用辅助滑竿控制液氮的注入量，控制不同温度时，调节滑竿的高度。上述两种方式在使用上存在明显不足，第一种能耗太大，第二种滑竿的高度较难控制，另外液氮沿滑竿底盘的注入量具有不确定性，较难实现精确控温，以上这些给控温杜瓦的使用带来诸多不便。发明内容[0003]本发明解决的技术问题是，通过加热电阻实现控温的方式存在能耗过大的问题，而同时利用加热电阻和滑竿控制液氮的注入量实现控温的方式存在控温复杂和不够精确的问题。为了满足应用需求，克服现有控温杜瓦瓶使用上的不便，本发明提出一种低能耗控温杜瓦瓶。[0004]本发明解决的技术问题所采用的技术方案是：在冷面与内胆之间插入一块低传热板，将冷面设计为可拆卸实心面，在冷面的底面安装加热片，冷面上表面圆周上安装接线插头及测温元件，形成控温杜瓦瓶。它用电流输出型PID高精度温度控制器对杜瓦瓶进行温度控制，构成温度可控制变温杜瓦瓶。[0005]本发明的有益效果是，将冷面用低传热板与内胆隔开，避免了内筒冷量对冷面的直接降温，调节低传导板的厚度可控制变温温区的范围，减少了加热片工作时液氮的大量耗损，冷面底下的加热片配合温度控制器可实现温度的精确控制，红外探测器是一种微弱信号检测器，电流输出型控制器能避免开关型控制器对红外探测器的干扰，本实例控温杜瓦的实现范围为100K-170K，其精度为±0.1K，该控温杜瓦已用于风云系列卫星用红外探测器芯片的变温性能测试。附图说明[0006]图1是本发明的控温模块结构图。[0007]图2是本发明的整体杜瓦结构图[0008]图3是本发明的温控仪原理图。[0009]图1中：1.控温模块，2.杜瓦窗口，3.测温接口，4.加热接口，5.杜瓦控温仪，6.杜瓦内筒，7.杜瓦外筒。3CN102589708A说明书2/2页[0010]图2中：1-1.杜瓦冷面，1-2.测温元件，1-3.加热片，1-4.低传热板，1-5.杜瓦冷块，1-6.杜瓦过渡冷头，1-7.接线柱。[0011]本发明的杜瓦特点是在常规测试杜瓦上增加如图2所示的控温