董 斌 周 刚 刘立强 熊联友 张 祥 张 亮

(1中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室 北京 100190)

(2中国科学院研究生院 北京 100190)

温度计的热响应时间对动态测温的影响

董 斌1，2周 刚1刘立强1熊联友1张 祥1，2张 亮1

(1中国科学院理化技术研究所低温工程学重点实验室 北京 100190)

(2中国科学院研究生院 北京 100190)

基于导热模型分析了真空环境下使用陶瓷封装的铑铁温度计测量固体表面或内部温度的热响应时间，并进一步分析了在动态测温中，温度计的热响应时间对测量的影响。分析计算结果及实验表明，在动态测温中，热响应时间会使温度计测得的温度波动幅值小于被测温度，并且热响应时间越大，测得的温度波动幅值越小。

铑铁温度计 热响应时间 动态测温

1 引言

Gifford-McMahon(G-M)制冷机广泛应用于低温恒温器中，但是其冷头的温度波动较大，在4.2 K时波动幅值约有300 mK［1］。样品架处的温度会受此温度波动的影响，为了准确的测量样品架处的温度，需要分析温度计的热响应时间对测量的影响。

在低温下，铑铁温度计是常用的一种宽温区温度传感器。常见的铑铁温度计的封装形式与工业铂电阻温度计类似，内部是直径为0.05 mm的铑铁合金丝缠绕在骨架上，外部为陶瓷套管，中间填有增强导热的填料［2-3］。这种封装结构的温度计尺寸较大，热响应时间也比较大。在动态测温中，热响应时间对测量的影响一方面表现为，温度计需要一定的时间才能与被测温度达到平衡;另一方面表现为，若被测温度是周期性波动的，那么所测得的结果中，温度的波动幅值会小于被测物体的温度波动幅值。……