本發明公開了一種雙繞線恒溫黑體，包含恒溫體、恒溫管、恒溫液、屏蔽罩和溫控泵，恒溫液充滿恒溫管和恒溫泵的內部，恒溫管纏繞在恒溫體外圍，屏蔽罩包裹在恒溫體和恒溫管的外圍，溫控泵將恒溫液控溫至特定溫度，并控制恒溫液在恒溫管中流動，恒溫液與恒溫管和恒溫體進行熱交換。為確保恒溫體的溫度均勻，恒溫管繞線方案避免了單股繞線空間散熱導致的溫度不均勻，選用了新的繞線方式，即在恒溫體側面采用螺紋形狀的繞線，而在恒溫體底面則借鑒了“蚊香”的幾何形狀，這種繞線方式使得恒溫管處于“冷熱均勻交替”的排布方式，彼此的熱交換抵消了原有空間散熱導致的溫度不均勻性影響，改善了黑體性能。

技術領域

本發明屬于光學計量領域，主要涉及一種腔式黑體中恒溫管雙繞線形式，具體為一種雙繞線恒溫黑體。

背景技術

黑體在工業中有著廣泛的應用，黑體中恒溫體的恒溫方案設計是其中的關鍵技術。理論上，將恒溫體浸泡在恒溫液體池中可以實現恒溫，但是這種方法耗費大量的恒溫液和熱量，同時由于液體的流動性，附帶了液體池的恒溫體在工業應用中極為不便，所以恒溫體一般采用“恒溫管+恒溫液”的設計方案，即將恒溫管纏繞在恒溫體外圍，用恒溫泵控制恒溫液在恒溫管中流動，對恒溫體進行加熱或制冷。

傳統恒溫管繞線方式為單股繞線，即在恒溫體的外壁纏繞成螺旋上升線，而在恒溫體的底面纏繞成漸開線，這種方案的缺點在于恒溫管內的液體靠近恒溫泵的一端恒溫液與既定溫度相差最小，因為在流動中不斷與外界進行熱交換，導致靠近出口的一端恒溫液液體與既定溫度相差最大，由此帶來的溫度不均勻性影響了整個恒溫體溫度的均勻性，進而影響了黑體的工作性能。

發明內容

針對現有黑體設計中的不足，本發明采用恒溫管雙繞線形式，提出了一種雙繞線恒溫黑體。

本發明的技術方案為：

所述一種雙繞線恒溫黑體，包括恒溫體、恒溫管、恒溫液、屏蔽罩和溫控泵；所述恒溫體為筒狀結構，一端開口、一端封閉；所述恒溫管為中空且不間斷的管子，纏繞在恒溫體的底面和筒壁，恒溫管兩端均連接到溫控泵；所述恒溫液為處于流體狀態的物質，在恒溫管和溫控泵內部循環流動，且使恒溫液保持物理和化學性質不變的溫度范圍能夠覆蓋黑體在實際使用中所需溫度的范圍，所述屏蔽罩大小形狀與所述恒溫體相適應并緊密包裹在恒溫體和恒溫管的外圍；所述溫控泵具有控溫功能和加壓功能，控溫功能能夠使其內部的恒溫液保持期望的溫度值，加壓功能能夠在黑體工作時保證恒溫液在恒溫管和溫控泵內循環流動；

其特征在于：

所述恒溫管在恒溫體開口一端，從恒溫管入口A端及出口C端開始同步采用雙股方式纏繞在恒溫體的筒壁；沿筒壁外圍均勻螺旋上升至恒溫體筒壁和底面交界處的B端和D端，其中恒溫管AB為螺紋線、恒溫管CD為螺紋線，恒溫管AB與恒溫管CD在筒壁外圍交錯平行螺旋上升；在恒溫體底面，恒溫管的B端和D端繼續延伸并以“蚊香線”的形狀進行分布，在底面的中心O處交匯。

進一步的優選方案，所述一種雙繞線恒溫黑體，其特征在于：在恒溫體筒壁位置，沿筒壁的高度方向上恒溫管的外壁與相鄰恒溫管的空間距離相等；在恒溫體底面位置，沿底面直徑方向上相鄰恒溫管的空間距離相等。

進一步的優選方案，所述一種雙繞線恒溫黑體，其特征在于：相鄰恒溫管截面中心之間的距離等于恒溫管直徑的M倍，M取值為1.2～2.5；恒溫管越細、M取值越小，恒溫管越粗、M取值越大。

進一步的優選方案，所述一種雙繞線恒溫黑體，其特征在于：沿著恒溫管纏繞的紋路，在恒溫體的筒壁和底面刻有與恒溫管橫截面相適應的槽，并將恒溫管嵌入所刻槽中。

進一步的優選方案，所述一種雙繞線恒溫黑體，其特征在于：所述槽橫截面為圓弧形，圓弧的直徑與恒溫管截面直徑在裝配工藝的范疇內相同。

進一步的優選方案，所述一種雙繞線恒溫黑體，其特征在于：槽深度等于恒溫管截面半徑的N倍，N取值為0.7～1；恒溫管越細、N取值越小，恒溫管越粗、N取值越大。