具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施案例对本发明进行进一步说明。

在一个实施例中，参见图1，本申请提出一种NMP热管比较温度源装置，其包括：管式加热炉1、NMP热管2、均热筒3、垫块4、上保温材料部7、下保温材料部5、套管6、保温棉8。所述管式加热炉1中部具有纵向的加热腔，所述加热腔的周壁设置有所述均热筒3，所述均热筒3由导热性能较好的材料制成，例如金属或刚玉。所述NMP热管2垂直放置在均热筒3中。所述垫块4设置在均热筒3中，所述NMP热管2放置在所述垫块4上，所述垫块4采用耐热性较好且具有一定机械强度的材料制成，其起到固定和支撑NMP热管2的作用，例如采用黄铜制成。所述下保温材料部5设置在均热筒3中，并且垫块4设置在所述下保温材料部5上，所述下保温材料部5采用绝热性能较好的材料制成，例如采用耐火砖，其起到支撑垫块4以及隔热的作用。

所述管式加热炉1包括外壳101、保温层102、控温偶103、炉膛104、温控表105。所述外壳101呈圆筒形，所述保温层102设置在外壳101的内壁，起到了隔绝炉内热量的作用，所述保温层102内部为炉膛104，所述炉膛104侧壁上设置有加热丝，所述加热丝的加热电流由设置在管式加热炉1底部的温控表105进行控制。所述控温偶103采用合适量程的铠装热电偶，其测温端设置在所述管式加热炉1的中部，并伸入炉膛104之内，其引线端连接温控表105，所述温控表105根据控温偶103测量得到的炉温控制加热丝的加热电流，以实现对炉温的控制。

如图2-4所示，所述NMP热管包括上端盖201、测温计阱202、管壳203、定位架204、计阱端盖206、NMP工质206、下端盖207、下凸台208、充液管209、保护帽210、丝网211。所述管壳203呈圆筒形，所述上端盖201和下端盖207呈圆形，所述管壳203的上下两端口分别与所述上端盖201、下端盖207焊接在一起，使得所述上端盖201、管壳203、下端盖207形成具有中空腔体的密封结构，所述中空腔体构成所述NMP热管的工作腔体；所述上端盖201上均匀设置有多个计阱孔，如图3所示，该热管具有5个测温计阱5个计阱编号分别为1#、2#、3#、4#、5#,计阱孔的下端水平设置有计阱端盖206，所述计阱端盖206的下表面与下端盖207具有一定高度，所述高度根据充液量而设定，所述计阱孔供测温计阱205穿过，所述测温计阱205的一端口与计阱端盖206焊接在一起，另一端口穿过所述上端盖201的计阱孔并焊接在一起；所述定位架204焊接于所述管壳203内部，固定所述测温计阱202，保证其与上端盖201的垂直度；所述丝网211布置于所述NMP热管的工作腔体的内壁，分别与所述测温计阱202外表面、下端盖207内表面紧密贴合。所述热管的测温计阱202内置有套管6，所述套管6用于保护温度计的测量端，且计阱端口塞入保温棉8，所述上端盖201的上部设置有上保温材料部7，所述上保温材料部7和下保温材料部5采用同样的材料制成，有所不同的是，所述上保温材料部7上开设有可供套管6穿过的通孔，所述通孔的直径略大于所述套管6。为确保热管内测温计阱完全处于蒸发段，热管充液高度要低于测温计阱端盖206，此外，热管内部下端盖表面和测温计阱表面贴合两层多孔丝网，便于NMP工质的沸腾蒸发及冷凝液回流。

所述下凸台208设置在下端盖207中部，所述下凸台208一端与下端盖207中心小孔焊接在一起，另一端径向有外螺纹，与所述保护帽210内螺纹配合连接；所述下凸台208的轴心方向有通孔，通孔内径与所述充液管209外径一致；所述充液管209一端口与所述下凸台208轴心通孔焊接在一起，另一端口在充液后进行冷焊封口处理。所述充液管209使用的材质为镍，经过高温退火处理，是NMP工质的充装口。所述NMP热管在充装前，其工作腔体经过清洗及高温真空除气处理，通过所述充液管209将NMP工质充入工作腔体后，采用冷焊进行封口，之后将保护帽210旋接在所述下凸台208上，以对充液管209进行保护。通过上述的设计，将NMP热管的充液口设计在下端盖207的中部，避免了充液口设置在热管上部对测温计阱205的干扰，也避免了充液口中的少量气体对热管内均温效果的影响。

所述NMP热管2各金属构件除所述充液管209，使用的材质均为316L不锈钢，与NMP工质相容，可承受一定压力，避免了因管内蒸汽压力过大或温度过高而致使热管变形或裂开。所述管式加热炉1采用模糊PID控制，可明显减小系统超调量、缩短调节时间、提供较好的温度稳定性，满足系统实际使用需求。所述均热筒3材质为紫铜，用于改善炉膛垂直温场均匀性。

进一步地，所述保温棉8为硅酸铝镁保温棉，可减少热量的散失对NMP热管比较温度源装置温度稳定性和轴向温场均匀性造成的影响。所述套管6材质为石英玻璃，导热系数低。

在第二实施例中，本申请提供一种NMP热管比较温度源的测试方法，其基于第一实施例中的NMP热管比较温度源，具体方法包括以下步骤：

步骤1：套管放入测温计阱前，用无水乙醇对其内外壁面进行严格的清洗，洗净后再缓慢完全放入测温计阱内。

步骤2：使用两支测量精度和反应时间相同的温度传感器，选定两个测温计阱，将温度传感器探头置于距计阱底部0cm、4cm、8cm、12cm等待测位置，同时测量两个测温计阱在连续时间内的温度变化；

步骤3：使用两支温度传感器，在测量时，选定一参考位置，让其中一支温度传感器作为参考标准，始终测量该位置的温度；另一支温度传感器在刚开始测量时，测量位置应尽可能靠近参考标准，测量一段时间后，将该温度传感器移动到其它待测位置，待该位置重新处于热平衡后再次开始测量，以测量NMP热管比较温度源装置轴向温场均匀性。

图4为NMP热管比较温度源的测试方法示意图，在NMP热管比较温度源装置组成基础上，增加了辅助温度采集与数据处理系统，用于辅助测试。该系统包含2支温度计和1台测温电桥。测温仪器为英国ISOTECH生产的microK400高精密测温电桥，具有很高的精度，能实现多路数据采集，设定的数据采集时间间隔为2s,为了减小标准铂电阻温度计轴向上向外界传递热量，选用的两支标准铂电阻温度计外护管均为导热系数比较低的石英玻璃材质，且经过中国计量科学研究院检定、校准。

为了测试NMP热管比较温度源装置在200-300℃温区内的稳定性，在不同控制温度下对NMP热管计阱底部温度稳定性进行测试。测试过程中使用的标准铂电阻温度计分别放置在编号为1#和2#的测温计阱底部。当热管温度达到热平衡后，测温电桥每隔2s对标准铂电阻温度计测量的温度值进行记录，最终选择45分钟内稳定性好的数据，并取出该时间段内采集到的所有温度值中的最大值和最小值，计算出两者差值的±1/2作为热管校准炉的波动度，以此评价热管温度的稳定性。在控制温度200℃、250℃、280℃、300℃时，1#和2#底部的温度稳定性测试结果如表1所示。

表1不同控制温度时的温度稳定性

为了测试距计阱底部12cm范围内的温场稳定性，选择200-300℃温度范围内一个温度点，将炉子温度控制在250℃，分别对距计阱底部0cm、4cm、8cm、12cm四个位置的稳定性进行测试。测试时，分别将标准铂电阻温度计SPRT5263、SPRT9598放置在1#和3#内进行测试。先从各计阱底部开始测量，一段时间后，将两支标准铂电阻温度计同时移至距计阱底部4cm位置处测量，直到测完距计阱底部12cm位置处温度稳定性。实验数据选取的是热管处于热平衡状态时，45分钟内稳定性好较好的结果。测试结果如表2所示。

表2不同高度时的温度稳定性

由上述测试方法可得出结论：在200-300℃温区内，所述NMP热管比较温度源装置45分钟温度稳定性优于±0.006℃，具有很好的温度稳定性。

与现有技术相比，本发明提供的一种NMP热管比较温度源装置，在200-300℃温区内，获得了较优的温度稳定性、轴向温场均匀性，说明其可作为新型温度源，将提高ITS-90国际温标定义的锡凝固点231.928℃的复现水平，并在温度计量领域得到推广与应用。

本领域技术人员可以理解，以上仅为本申请优选的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可想到变化或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。