首台烙铁温度计校准装置研制历程——不忘计量初心，追梦温度计量科研

“计物量心”是计量人的初心和使命，“测得准”和精益求精是计量人的卓越追求。

在集成电路设计、加工和制造过程中热传导因素往往很关键，直接影响产品的长期稳定性和可靠性，而在集成电路SMT贴片技术和焊接工艺上，温度参数的精准测量和控制是保证集成电路产品高性能的保障。为保证被焊接元器件的安全可靠和性能稳定，需要根据不同元件材料和生产工艺对焊接温度进行精准控制，温度过高或过低均会影响焊接质量和长期可靠性，如过低可能会导致虚焊，过高则会对元器件造成热冲击。烙铁温度计主要用于测量电烙铁焊嘴的瞬时温度，根据测得温度判断电烙铁焊嘴温度是否满足工艺要求，广泛地应用于高精密电子元器件或集成电路的焊接工艺上，因此用于监测电烙铁焊嘴温度的烙铁温度计的测温准确性和量值溯源就十分重要。

但烙铁温度计的校准存在着很大的难点，因为大部分烙铁温度计的温度传感器感温头十分微小，直径不足1mm，且引线不超过10mm，很难对它进行精准的校准。且国内长期以来一直没有相应的检定规程和校准规范。烙铁温度计的校准在长时间内处于相对空白的状态，计量机构或第三方公司为烙铁温度计提供的校准仅针对显示仪表部分，将烙铁温度计当作数字温度指示仪来进行校准，未包含温度传感器部分，不能真正衡量烙铁温度计的系统误差。

浙江省计量科学研究院热工计量研究所所长余时帆专注于温度计量技术研究，挑战自我，努力满足客户的校准新需求。余时帆老师就经常收到来自客户的烙铁温度计校准需求，但暂时却无法满足客户要求。偶然的机会，余时帆老师在某次温度国际交流会议上与一位日本计量专家聊起烙铁温度计的校准，虽然仅仅是基于理论的交流，却让余老师突然萌生了发明设计一套用于烙铁温度计的计量校准装置的想法。

余老师很快行动起来，带着极大的热情投身到烙铁温度计校准装置研发工作之中。余老师针对烙铁温度计感温头小接触点小，需要快速热平衡，准确控温等难点和重点进行校准装置的架构设计，并不断进行试验优化以期提高装置运行的可靠性和稳定性。在不断的实验中，可谓十年磨一剑，余老师不但发明了烙铁温度计校准装置，还主持起草了JJF 1629-2017《烙铁温度计校准规范》，规范了烙铁温度计整体校准方法，弥补了长期以来的校准空白。

烙铁温度计校准装置由升降台、固定支架、恒温腔体、温度控制与显示系统和防烫保护罩等组成。该装置具有独特的整体结构，通过数值仿真精确计算恒温腔体的热容量及环境热辐射、对流和传导的影响，保证测量头温度的实时准确性。精准的PID调节，从而保证热源的稳定，克服了因校准时测量头接触温度低的烙铁温度计时产生的温度瞬变，原创性解决了烙铁温度计的温度传感部分和结果显示部分的整体校准。装置还有具有操作方便、准确度高、易于携带等特点。

在使用方面，装置充分地考虑到计量人员的实际检测需要，校准装置的可根据需要任意限制最大输出功率，可输入标准温度传感器a、b、c 及R0校准数据，控制温度自动跟踪标准温度，使得标准温度始终接近设置温度，使用更自由、高效；

在安全性上，装置引线部位装有散热风机避免接线部位温度过高而引起故障，保证设备稳定可靠运行，恒温源加装网状保护罩防止意外烫伤，使用更安全；

在溯源性上，校准装置的测温传感器可以拆卸，便于溯源；

在技术先进性上，装置的技术性能也十分可靠，温度控制精度优于±1℃，温度控制分辨力1℃，标准温度测量分辨力优于0.01℃，恒温稳定性优于0.2℃/10min，标准温度偏差优于±1℃。升温时间约10min，稳定时间较快≤10min。

在扩展性上，校准装置可根据客户要求按需定制，最大限度为客户创造价值；

在成果转化应用方面，该装置已实现批量生产，产品性能稳定，并应用于第三方上市校准公司、省市计量技术机构和企事业单位，经历了时间考验，得到用户的好评和认可。

发明的灵感可能来自于一念之间，但发明的过程却需要坚忍不懈。余老师文质彬彬，带着温和的书卷气，但他的温和之下藏着一种柔韧的坚守。在架构设计的初期，在校准装置出具雏形之时，在最初的一次次试验中，余老师遭遇了无数次的挫折和失败，但却从未想过要放弃。余老师说计量不可能不存在空白的领域，但每填补一项空白，都会对多个行业多个领域产生更多正面的影响，这是始终激励自己不断探索和完善的信念。?

从无到有，从灵光一现到成熟的产品，也让我们更加相信计量人的执着足够打破局限。同时期待越来越多的计量人不断给大家带来创造发明的喜悦，合作共享，致力于温度计量事业的发展！