*烙鐵溫度計(jì)校準(zhǔn)裝置研制歷程——不忘計(jì)量初心，追夢(mèng)溫度計(jì)量科研

計(jì)物量心”是計(jì)量人的初心和使命，“測(cè)得準(zhǔn)”和精益求精是計(jì)量人的追求。
　　在集成電路設(shè)計(jì)、加工和制造過(guò)程中熱傳導(dǎo)因素往往很關(guān)鍵，直接影響產(chǎn)品的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和可靠性，而在集成電路SMT貼片技術(shù)和焊接工藝上，溫度參數(shù)的精準(zhǔn)測(cè)量和控制是保證集成電路產(chǎn)品高性能的保障。為保證被焊接元器件的安全可靠和性能穩(wěn)定，需要根據(jù)不同元件材料和生產(chǎn)工藝對(duì)焊接溫度進(jìn)行精準(zhǔn)控制，溫度過(guò)高或過(guò)低均會(huì)影響焊接質(zhì)量和長(zhǎng)期可靠性，如過(guò)低可能會(huì)導(dǎo)致虛焊，過(guò)高則會(huì)對(duì)元器件造成熱沖擊。烙鐵溫度計(jì)主要用于測(cè)量電烙鐵焊嘴的瞬時(shí)溫度，根據(jù)測(cè)得溫度判斷電烙鐵焊嘴溫度是否滿(mǎn)足工藝要求，廣泛地應(yīng)用于電子元器件或集成電路的焊接工藝上，因此用于監(jiān)測(cè)電烙鐵焊嘴溫度的烙鐵溫度計(jì)的測(cè)溫準(zhǔn)確性和量值溯源就十分重要。
　　但烙鐵溫度計(jì)的校準(zhǔn)存在著很大的難點(diǎn)，因?yàn)榇蟛糠掷予F溫度計(jì)的溫度傳感器感溫頭十分微小，直徑不足1mm，且引線不過(guò)10mm，很難對(duì)它進(jìn)行精準(zhǔn)的校準(zhǔn)。且國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期以來(lái)一直沒(méi)有相應(yīng)的檢定規(guī)程和校準(zhǔn)規(guī)范。烙鐵溫度計(jì)的校準(zhǔn)在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)處于相對(duì)的狀態(tài)，計(jì)量機(jī)構(gòu)或第三方公司為烙鐵溫度計(jì)提供的校準(zhǔn)僅針對(duì)顯示儀表部分，將烙鐵溫度計(jì)當(dāng)作數(shù)字溫度指示儀來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn)，未包含溫度傳感器部分，不能真正衡量烙鐵溫度計(jì)的系統(tǒng)誤差。
　　浙江省計(jì)量科學(xué)研究院熱工計(jì)量研究所所長(zhǎng)余時(shí)帆專(zhuān)注于溫度計(jì)量技術(shù)研究，挑戰(zhàn)自我，努力滿(mǎn)足客戶(hù)的校準(zhǔn)新需求。余時(shí)帆老師就經(jīng)常收到來(lái)自客戶(hù)的烙鐵溫度計(jì)校準(zhǔn)需求，但暫時(shí)卻無(wú)法滿(mǎn)足客戶(hù)要求。偶然的機(jī)會(huì)，余時(shí)帆老師在某次溫度交流會(huì)議上與一位日本計(jì)量專(zhuān)家聊起烙鐵溫度計(jì)的校準(zhǔn)，雖然僅僅是基于理論的交流，卻讓余老師突然萌生了發(fā)明設(shè)計(jì)一套用于烙鐵溫度計(jì)的計(jì)量校準(zhǔn)裝置的想法。
　　余老師很快行動(dòng)起來(lái)，帶著極大的熱情投身到烙鐵溫度計(jì)校準(zhǔn)裝置研發(fā)工作之中。余老師針對(duì)烙鐵溫度計(jì)感溫頭小接觸點(diǎn)小，需要快速熱平衡，準(zhǔn)確控溫等難點(diǎn)和重點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)裝置的架構(gòu)設(shè)計(jì)，并不斷進(jìn)行試驗(yàn)優(yōu)化以期提高裝置運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。在不斷的實(shí)驗(yàn)中，可謂十年磨一劍，余老師不但發(fā)明了烙鐵溫度計(jì)校準(zhǔn)裝置，還主持起草了JJF 1629-2017《烙鐵溫度計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范》，規(guī)范了烙鐵溫度計(jì)整體校準(zhǔn)方法，彌補(bǔ)了長(zhǎng)期以來(lái)的校準(zhǔn)。
　　烙鐵溫度計(jì)校準(zhǔn)裝置由升降臺(tái)、固定支架、恒溫腔體、溫度控制與顯示系統(tǒng)和防燙保護(hù)罩等組成。該裝置具有*的整體結(jié)構(gòu)，通過(guò)數(shù)值仿真計(jì)算恒溫腔體的熱容量及環(huán)境熱輻射、對(duì)流和傳導(dǎo)的影響，保證測(cè)量頭溫度的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確性。精準(zhǔn)的PID調(diào)節(jié)，從而保證熱源的穩(wěn)定，克服了因校準(zhǔn)時(shí)測(cè)量頭接觸溫度低的烙鐵溫度計(jì)時(shí)產(chǎn)生的溫度瞬變，原創(chuàng)性解決了烙鐵溫度計(jì)的溫度傳感部分和結(jié)果顯示部分的整體校準(zhǔn)。裝置還有具有操作方便、準(zhǔn)確度高、易于攜帶等特點(diǎn)。
　　在使用方面，裝置充分地考慮到計(jì)量人員的實(shí)際檢測(cè)需要，校準(zhǔn)裝置的可根據(jù)需要任意限制大輸出功率，可輸入標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器a、b、c 及R0校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，控制溫度自動(dòng)跟蹤標(biāo)準(zhǔn)溫度，使得標(biāo)準(zhǔn)溫度始終接近設(shè)置溫度，使用更自由、;
　　在安全性上，裝置引線部位裝有散熱風(fēng)機(jī)避免接線部位溫度過(guò)高而引起故障，保證設(shè)備穩(wěn)定可靠運(yùn)行，恒溫源加裝網(wǎng)狀保護(hù)罩防止意外燙傷，使用更安全;
　　在溯源性上，校準(zhǔn)裝置的測(cè)溫傳感器可以拆卸，便于溯源;
　　在技術(shù)先進(jìn)性上，裝置的技術(shù)性能也十分可靠，溫度控制精度優(yōu)于±1℃，溫度控制分辨力1℃，標(biāo)準(zhǔn)溫度測(cè)量分辨力優(yōu)于0.01℃，恒溫穩(wěn)定性?xún)?yōu)于0.2℃/10min，標(biāo)準(zhǔn)溫度偏差優(yōu)于±1℃。升溫時(shí)間約10min，穩(wěn)定時(shí)間較快≤10min。
　　在擴(kuò)展性上，校準(zhǔn)裝置可根據(jù)客戶(hù)要求按需定制，大限度為客戶(hù)創(chuàng)造價(jià)值;
　　在成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用方面，該裝置已實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，并應(yīng)用于第三方上市校準(zhǔn)公司、省市計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)和企事業(yè)單位，經(jīng)歷了時(shí)間考驗(yàn)，得到用戶(hù)的好評(píng)和認(rèn)可。
　　發(fā)明的靈感可能來(lái)自于一念之間，但發(fā)明的過(guò)程卻需要堅(jiān)忍不懈。余老師文質(zhì)彬彬，帶著溫和的書(shū)卷氣，但他的溫和之下藏著一種柔韌的堅(jiān)守。在架構(gòu)設(shè)計(jì)的初期，在校準(zhǔn)裝置出具雛形之時(shí)，在初的一次次試驗(yàn)中，余老師遭遇了無(wú)數(shù)次的挫折和失敗，但卻從未想過(guò)要放棄。余老師說(shuō)計(jì)量不可能不存在的領(lǐng)域，但每一項(xiàng)，都會(huì)對(duì)多個(gè)行業(yè)多個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生更多正面的影響，這是始終激勵(lì)自己不斷探索和完善的信念。
　　從無(wú)到有，從靈光一現(xiàn)到成熟的產(chǎn)品，也讓我們更加相信計(jì)量人的執(zhí)著足夠打破局限。同時(shí)期待越來(lái)越多的計(jì)量人不斷給大家?guī)?lái)創(chuàng)造發(fā)明的喜悅，合作共享，致力于溫度計(jì)量事業(yè)的發(fā)展!