[發(fā)明專利]真空變溫管式爐

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210046191.6
• 申請日: 2012-02-27
• 公開（公告）號: CN102607270A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設計）人: 趙東汴;黃學東
• 申請（專利權(quán)）人: 上海實博實業(yè)有限公司
• 主分類號: F27B17/02
• 分類號: F27B17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種管式爐，尤其涉及一種真空變溫管式爐。

背景技術(shù)

線膨脹系數(shù)，有時也稱為線彈性系數(shù)，指溫度每變化1℃材料長度變化的百分率。絕大多數(shù)物質(zhì)都有“熱脹冷縮”的特性，這是由于物質(zhì)內(nèi)部分子熱運動加劇或減弱造成的。這個性質(zhì)在工程結(jié)構(gòu)的設計中，在機械和儀器的制造中，在材料的加工，如焊接中，都應考慮到，否則，將影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和儀表的精度。材料的線膨脹是材料受熱膨脹時，在一維方向上的伸長。線脹系數(shù)是選用材料的一項重要指標。特別是研制新材料，少不了要對材料線脹系數(shù)作測定。線膨脹系數(shù)測定儀是對固體線膨脹系數(shù)的一種直讀式測定儀，在生產(chǎn)研發(fā)中、大專院校的普通物理實驗教學中對物質(zhì)的熱脹冷縮的特性可做出定量考查，并可對鐵、銅、鋁棒等金屬以及其它固體物質(zhì)的線膨脹系數(shù)做精確測量計算，分析影響測量精度的諸因素，觀察某些合金材料在金相組織發(fā)生變化溫度附近，出現(xiàn)線膨脹量的突變現(xiàn)象。測定線膨脹系數(shù)，關(guān)鍵測量為測量固體在某一溫度范圍內(nèi)的微長量，通常用光杠桿法和螺旋測微法兩種方法測量，其實驗數(shù)據(jù)的精確度關(guān)鍵在于測量溫度場的均勻性和穩(wěn)定性。目前，在基本材料的線膨脹測量方面，變溫管式爐的溫度控制一般采用冷熱兩個恒溫浴，冷恒溫浴的溫度在-32℃～-28℃之間，熱恒溫浴的溫度在+28℃～+32℃之間，在測量時需要保持冷熱兩個恒溫浴的溫度不變。測定物質(zhì)膨脹系數(shù)時，首先將被測定物質(zhì)放入冷恒溫浴，大約5～10分鐘，物質(zhì)收縮穩(wěn)定后，開始測量其收縮線長度，然后將物質(zhì)放入熱恒溫浴，大約5～10分鐘，待物質(zhì)膨脹穩(wěn)定后，開始測量其收縮線長度。這個過程需要重復一次，然后將測量的收縮長度和膨脹長度帶入通用的公式，計算出該物質(zhì)的線膨脹系數(shù)。這種線膨脹儀的操作繁瑣，需要將被測物質(zhì)在冷熱環(huán)境中來回移動，造成的誤差大，測試效率低，很容易影響操作者準確性的判斷，導致實驗失敗，即使實驗成功，其實驗精度也往往不會高。測試時的恒溫控制往往由操作者根據(jù)溫度器顯示出的溫度變化及時向預冷卻槽中甲醇加入干冰來實現(xiàn)，一方面操作不便，另一方面實驗室中用大量甲醇和干冰，甲醇隨大量二氧化碳帶出，影響人體健康。另外，在測量中保持冷溫浴和熱溫浴恒定在技術(shù)操作上難度很大，每次測量得到溫度范圍十分有限。

由上可見，現(xiàn)有采用電阻絲加熱雖然獲得的溫度范圍寬，容易變溫，但是功率消耗大，溫度場均勻穩(wěn)定性差。采用冷熱兩個恒溫浴雖然溫度場均勻穩(wěn)定性好，但是又具有如下缺陷：1)僅可對于冷熱兩個恒溫浴，即冷恒溫浴的溫度在-32℃～-28℃之間，熱恒溫浴的溫度在+28℃～+32℃的兩個溫度區(qū)間相對于樣品原溫度(一般為室溫)做定溫的線膨脹系數(shù)測定；2)無法變溫，更無法觀察線膨脹量的突變現(xiàn)象。3)設備復雜而龐大，其價高昂。因此，為了使線膨脹系數(shù)測定儀的變溫管式爐的溫度場均勻穩(wěn)定，獲得的溫度范圍寬，測量結(jié)果精度高，兼顧電阻絲加熱和恒溫浴加熱的優(yōu)點，有必要對現(xiàn)有的線膨脹系數(shù)測定儀的變溫管式爐進行改進。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種真空變溫管式爐，使線膨脹系數(shù)測定儀的溫度場均勻穩(wěn)定，獲得的溫度范圍寬，測量結(jié)果誤差小精度高。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種真空變溫管式爐，包括內(nèi)層玻璃管和外層玻璃管，所述內(nèi)層玻璃管和外層玻璃管密封形成中空的圓柱體管，所述內(nèi)層玻璃管和外層玻璃管之間為真空層，所述內(nèi)層玻璃管外部涂覆有電加熱層，所述電加熱層兩端引出有貫穿外層玻璃管的電極連接線，所述內(nèi)層玻璃管內(nèi)部中空區(qū)域為加熱區(qū)。

上述的真空變溫管式爐，其中，所述電加熱層為PTC陶瓷膜。

上述的真空變溫管式爐，其中，所述外層玻璃管外部鍍有反射銀膜。

本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果：本發(fā)明提供的真空變溫管式爐，通過采用內(nèi)外兩層玻璃管機構(gòu)設置，內(nèi)外之間為真空保溫層，使得樣品可連續(xù)變溫，連續(xù)測量，通過透明玻璃管便于觀察線膨脹量的突變現(xiàn)象；內(nèi)層玻璃管涂覆電加熱物質(zhì)代替現(xiàn)有的電阻絲，從而使線膨脹系數(shù)測定儀的溫度場均勻穩(wěn)定，獲得的溫度范圍寬，而且功率只有幾十瓦，穩(wěn)定性更好，測量結(jié)果誤差小精度高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的真空變溫管式爐剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的真空變溫管式爐斷面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1內(nèi)層玻璃管????2外層玻璃管????3真空層

4PCT陶瓷膜?????5反射銀膜??????6連接線

7加熱區(qū)

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的描述。