一種原子鐘用恒溫鐘房系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及原子鐘恒溫裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種原子鐘用恒溫鐘房系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]有人說“20世紀(jì)是原子核的時代，21世紀(jì)是原子鐘的時代”，在信息時代，80%的信息都和導(dǎo)航定位有關(guān)，而定位能力的高下又和原子鐘精度直接掛鉤。眾所周知原子鐘是時間這個基本物理量重要載體，其基本功能是守時、授時。而溫度的變化直接對原子鐘的穩(wěn)定度產(chǎn)生極大的影響，(±l°c的溫度變化一般可以使原子鐘的穩(wěn)定度降低一個數(shù)量級)。為此所有原子鐘均要求所運行環(huán)境溫度波動必須控制在±0.5°C的范圍內(nèi)。(查閱昆明地區(qū)氣溫變化方面資料:昆明地區(qū)年極端溫度達(dá)±32°C平均晝夜溫差±10°C。加上晴天、陰天、雨天、雪天。的影響，)對一套360天(遠(yuǎn)不止)連續(xù)開機的設(shè)備，所需的工作環(huán)境溫度必須每時每刻保持在±0.5°C范圍內(nèi)，的確是困難的。
[0003]當(dāng)前對于鐘房恒溫來說有兩套成熟可靠的方法:1)采用地下自然恒溫的方法，在地下幾十米處建設(shè)鐘房。2)采用進口的專用高精度實驗室空調(diào)，配相應(yīng)的熱工設(shè)計空間，實現(xiàn)熱工設(shè)計的費用相當(dāng)于高精度實驗室空調(diào)的費用。這兩種方法的造價高昂，維護管理困難，一般單位無法承擔(dān)。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供了一種成本低，維護管理簡單且恒溫效果好的原子鐘用恒溫鐘房系統(tǒng)。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]一種原子鐘用恒溫鐘房系統(tǒng)，包括門窗密閉的普通房間，安裝于普通房間內(nèi)的空調(diào)，設(shè)置于普通房間內(nèi)的鐘房，以及設(shè)置于鐘房內(nèi)的溫控裝置及與溫控裝置電性連接的電熱板；所述電熱板鋪設(shè)于鐘房的地面上，所述鐘房的側(cè)壁和頂面不與普通房間的內(nèi)壁接觸，所述鐘房具有一可啟閉的門。
[0007]優(yōu)選的是，所述鐘房的墻面和頂面由保溫層和電磁屏蔽層構(gòu)成。
[0008]優(yōu)選的是，所述電熱板的面積等于鐘房的面積。
[0009]優(yōu)選的是，所述溫控裝置包括單片機，與單片機電性連接的溫度傳感器、顯示器、電源、帶隔離的數(shù)字功率驅(qū)動；所述帶隔離的數(shù)字功率驅(qū)動與電熱板電性連接。
[0010]優(yōu)選的是，所述溫控裝置的靈敏度為0.2°C。
[0011]優(yōu)選的是，所述鐘房的面積為3?9 m2。
[0012]優(yōu)選的是，所述鐘房的側(cè)壁和頂面與普通房間內(nèi)壁的距離為I?2m。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下優(yōu)點:
[0014](I)本實用新型通過研宄小空間的氣溫變化規(guī)律及相關(guān)因素，得到新的設(shè)計思路和解決方案，并在實驗過程中加以驗證。本實用新型利用溫度傳導(dǎo)慢、輻射、對流快的特性，從粗到精，分層次的解決外界溫度激烈變化的影響。首先通過普通房間墻壁的隔離，使普通房間室外溫度變化得到阻滯，同時空調(diào)運轉(zhuǎn)與普通房間室外通過墻面?zhèn)鲗?dǎo)的溫度在普通房間室內(nèi)空間進行融合(空調(diào)的預(yù)設(shè)溫控值略低鐘房預(yù)設(shè)溫控值)，形成一個小氣候空間，把較大的溫度變化如晝夜、季節(jié)進一步化解。鐘房建在普通房間里，它是一個獨立的密閉空間(含保溫層和電磁隔離層)，鐘房室外溫度波動的影響得到了更進一步的隔離與阻滯，在此基礎(chǔ)上鐘房內(nèi)設(shè)置了溫度補償裝置(溫控裝置及電熱板)，以輻射和對流的方式對鐘房的溫度進行精密校正補償，使其空間溫度達(dá)到溫度控制點±0.5°C以內(nèi)。
[0015](2)本實用新型精度高、穩(wěn)定度好(實測±0.20C-±0.40C )完全滿足原子鐘對環(huán)境溫度的要求。由于沒有風(fēng)機、風(fēng)道設(shè)計，所以熱慣性小、溫度梯度小。溫度控制值設(shè)置靈活、操作簡便，平時無需人工干預(yù)。造價低廉，為其他方法的十分之一。維護成本低，無需專業(yè)人員。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本實用新型的示意圖。
[0018]圖2為溫控裝置與電熱板連接的原理圖。
[0019]圖3為本實用新型第一個實驗例的檢測結(jié)果。
[0020]圖4為本實用新型第二個實驗例的檢測結(jié)果。
【具體實施方式】
[0021 ] 下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0022]如圖1和圖2所示，一種原子鐘用恒溫鐘房系統(tǒng)，包括門窗密閉的普通房間1，安裝于普通房間I內(nèi)的空調(diào)2，設(shè)置于普通房間I內(nèi)的鐘房3，以及設(shè)置于鐘房3內(nèi)的溫控裝置及與溫控裝置電性連接的電熱板4 ;所述電熱板4鋪設(shè)于鐘房3的地面上，所述鐘房3的側(cè)壁和頂面不與普通房間I的內(nèi)壁接觸，所述鐘房3具有一可啟閉的門。
[0023]其中，所述鐘房的墻面和頂面由保溫層和電磁屏蔽層構(gòu)成；所述電熱板的面積等于鐘房的面積，形成無空白、無死角的均衡對流，有效降低了溫度梯度。所述溫控裝置包括單片機5，與單片機5電性連接的溫度傳感器9、顯示器6、電源8、帶隔離的數(shù)字功率驅(qū)動7 ;所述帶隔離的數(shù)字功率驅(qū)動7與電熱板4電性連接。所述溫控裝置的靈敏度為0.2°C。所述鐘房的面積為3?9 m2。所述鐘房的側(cè)壁和頂面與普通房間內(nèi)壁的距離為I?2m。
[0024]使用時，所述普通房間選用非向陽面的房間，所述普通房間的溫度由空調(diào)控制在溫度控制點以下，但不低于6°C，要求普通房間的門窗密閉，空調(diào)的功率與普通房間的面積相適應(yīng)；所述鐘房的溫度由溫控裝置及電熱板控制在溫度控制點±0.5°C。
[0025]本實用新型目前已在云南天文臺(昆明站)、國家天文臺(盱眙站)和國家授時中心(三亞站)進行運用，已完成了鐘房建造，驗收合格，投入使用，其中，國家授時中心(三亞站)和國家天文臺(盱眙站)測試數(shù)據(jù)結(jié)果如圖3和圖4所示。
[0026]圖3為三亞站鐘房的溫度測試數(shù)據(jù)，該鐘房的溫度控制點為23°C，從圖中可知鐘房溫度基本控制在22.73°，變化在±0.5°C范圍內(nèi)，圖4為盱眙站鐘房的溫度測試數(shù)據(jù)，該鐘房的溫度控制點也為23°C，從圖中可知鐘房溫度基本控制在22.66°，變化亦在±0.5°C范圍內(nèi)。
[0027]由上述結(jié)果可知，本實用新型實現(xiàn)了在小空間范圍內(nèi)高穩(wěn)定度(±0.5°C )的恒溫。即用簡單的技術(shù)也可以實現(xiàn)高精度的控制，效果等同于投資幾十萬采用專用高穩(wěn)定度空調(diào)的方法，且操作簡便，平時無需人工干預(yù)。本實用新型具有以下優(yōu)點:①.高精度、高穩(wěn)定度(實測±0.4°C )完全滿足原子鐘的溫度環(huán)境要求。②.由于沒有風(fēng)機、風(fēng)道設(shè)計，所以熱慣性小、溫度梯度小。③.溫度控制值設(shè)置靈活、操作簡便，平時無需人工干預(yù)。④.造價低廉，為其他方法的十分之一。⑤.維護成本低，無需專業(yè)人員。
[0028]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種原子鐘用恒溫鐘房系統(tǒng)，其特征在于:包括門窗密閉的普通房間，安裝于普通房間內(nèi)的空調(diào)，設(shè)置于普通房間內(nèi)的鐘房，以及設(shè)置于鐘房內(nèi)的溫控裝置及與溫控裝置電性連接的電熱板；所述電熱板鋪設(shè)于鐘房的地面上，所述鐘房的側(cè)壁和頂面不與普通房間的內(nèi)壁接觸，所述鐘房具有一可啟閉的門。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原子鐘用恒溫鐘房系統(tǒng)，其特征在于:所述鐘房的墻面和頂面由保溫層和電磁屏蔽層構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原子鐘用恒溫鐘房系統(tǒng)，其特征在于:所述電熱板的面積等于鐘房的面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原子鐘用恒溫鐘房系統(tǒng)，其特征在于:所述溫控裝置包括單片機，與單片機電性連接的溫度傳感器、顯示器、電源、帶隔離的數(shù)字功率驅(qū)動；所述帶隔離的數(shù)字功率驅(qū)動與電熱板電性連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原子鐘用恒溫鐘房系統(tǒng)，其特征在于:所述溫控裝置的靈敏度為0.2°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的原子鐘用恒溫鐘房系統(tǒng)，其特征在于:所述鐘房的面積為3?9 m2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的原子鐘用恒溫鐘房系統(tǒng)，其特征在于:所述鐘房的側(cè)壁和頂面與普通房間內(nèi)壁的距離為I?2m。
【專利摘要】本實用新型公開了一種原子鐘用恒溫鐘房系統(tǒng)，旨在提供一種成本低，維護管理簡單且恒溫效果好的原子鐘用恒溫鐘房系統(tǒng)。恒溫鐘房系統(tǒng)包括門窗密閉的普通房間，安裝于普通房間內(nèi)的空調(diào)，設(shè)置于普通房間內(nèi)的鐘房，以及設(shè)置于鐘房內(nèi)的溫控裝置及與溫控裝置電性連接的電熱板；所述電熱板鋪設(shè)于鐘房的地面上，所述鐘房的側(cè)壁和頂面不與普通房間的內(nèi)壁接觸，所述鐘房具有一可啟閉的門。本實用新型的溫度控制值設(shè)置靈活、操作簡便，平時無需人工干預(yù)。造價低廉，僅為其他方法的十分之一。
【IPC分類】G05D23-19
【公開號】CN204390066
【申請?zhí)枴緾N201520038560
【發(fā)明人】李蔭康
【申請人】中國科學(xué)院云南天文臺
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年1月20日