目前气象计量系统所采用的温度检定设备大部分是液体式恒温槽,虽然有极少部分的空气介质式温度检定设备,但因测试室体积较小或温场技术指标较低(])等原因,不能对新型高准确度气象观测仪器的温度校准、测试和检定.高度集成的一体化气象观测仪器中的温度传感器与其它传感器、转换电路、采集器以及通信传输模块等通常集成为一个部件.由于温度传感器及电路板直接与测试环境直接接触,而液体介质式温度检定设备中的酒精、水等工作介质对集成气象传感器及电路板极易造成电路短路风险,必须采用空气介质式温度检定设备对其进行校准、测试和检定.空气介质式温度检定设备主要由以下部分组成:恒温槽体、制冷系统、加热系统、循环系统、电器控制系统、安全保护系统等.恒温槽采用单筒式结构设计.为保证槽内温场的稳定性和均匀性,需尽量减小工作介质与外界的热交换.为提高恒温槽的保温性能,在水槽筒外用聚氨酯发泡材料发泡等方式加工形成保温层.恒温槽温度控制器的铂电阻温度传感器置于恒温槽流动的液体工作介质中,用于实时测量工作介质的温度.温度控制器根据设定温度、工作介质的实际温度以及槽温变化速率等信息,以智能PID调节方式控制加热器工作,实现槽温的闭环反馈控制.恒温槽的均匀混合采用循环流动方式.因恒温槽中浸入较多换热部件,相对于采用搅拌电机的混合方式,循环流动的方式可在保证槽内温场均匀性的基础上,降低结构复杂性,进而提高系统的可靠性.循环泵采用静密封型磁力泵,具有发热量小、连续工作时间长、可靠耐用等优点,可有效保证安全性.恒温槽加热器为铠装电加热器,加热功率为1kW左右.该加热器采用抗氧化性能好、加热惯性小的镍铬丝材料制造.恒温槽采用水或无水乙醇作为恒温介质.恒温槽包括管路总容积设计为10L.假定降温速度设计为08℃/min,水的热容为4200J/(kg·℃),所需降温功率为560W.温度控制器由温度传感器、高精度温控器以及控制执行器件等组成.温度传感器采用长期稳定性好、灵敏度高、响应速度快、抗振性能好的骨架式Pt100铂电阻感温元件.温控器采用数字化智能控制器,其内部可以存储预设参数,在100℃～100℃温度范围内,能够根据需要自动选择最合适的PID参数进行控制.同时控制器具备数字通讯接口,能够通过外部计算机进行控制.测试室为密闭的腔体,内部工作区域尺寸设计为400mm×400nm×400mm(长×宽×高),采用采用内外双层结构,利用轴流风扇进行气体循环,便于气体在内外层之间进行循环,以保证测试室内部温度的均匀性.测试室外壳为不锈钢,内有发泡保温层,保证测试室热量不外散.保温层往内,分为内层与风道层.风道层包括风扇、循环换热器及进气管和出气管.循环换热器与恒温槽连通,换热器内循环流动温度稳定的水.由风扇将测试室内层工作区域的气体循环吹到换热器表面进行换热,使测试室的气体能很快达到控制温度.测试室内层与左右两边风道层之间的间距设计为25mm左右,测试室内层与下层风道之间的间距设计为150m左右.循环换热器采用翅片结构,使用铜管作为循环水管路,铜管上装有铝片.风扇选用大尺寸的轴流风扇,风速可通过电压调节.空气循环采用贯(横)流风机驱动,贯流风机风叶长度尽可能接近恒温槽空间的宽度;出风口风速采用可调速电机驱动,以方便调整风速;贯流风机的入风口尽可能靠近调节风道的顶部,以方便空气获得与恒温板更大面积的热交换.调节风道的隔板的两面之间绝热,即两面之间安装有绝热材料.隔板的安装设计成可调节、可方便拆卸,以方便调节风道的宽度和开展校准、测试和检定.隔板与两边的壁面安装有密封胶垫,以防止空气从两边缝隙进入调节风道.充当调节风道的水槽壁面(即恒温面)与恒温槽的内壁面,在调节风道处通过绝热材料连接,以防止水槽壁面直接传热给恒温槽的内壁面.测试室的换热器与测试室内的流动空气进行换热,把测试室内空气温度换热到恒温槽的控制温度.置于测试室内部的温度标准器和被检温度仪器仪表与测试室内的空气进行热交换,从而达到恒温槽的控制温度.数据采集处理系统由被检温度传感器适配器、数据采集器和计算机组成.温度传感器适配器可将温度传感器输出的电信号转换为温度量值;数据采集软件通过数据采集器将标准温度值和被检温度传感器温度值采集至计算机,按相关要求进行加工、处理和存储,并可自动生成、打印数据记录表和检定结果报告.还可以通过面板上的RS--232通信接口连接上位机,实现温度控制参数的更改和测量结果的采集.