[發明專利]一種可大范圍調節加載力和溫度的接觸熱阻測量裝置

有效

• 申請號: 201310030125.4
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN103115940A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 厲彥忠;鄭江;來歡
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

1.一種可大范圍調節加載力和溫度的接觸熱阻測量裝置，包括測量單元（1），其特征在于：測量單元（1）的真空腔固定腳（36）連接到機架（7），機架（7）的底部與萬向輪（8）連接，機架（7）的上表面放置水平儀（5），測量單元（1）的進液管（67）通過液氮充注管（33）連接到液氮儲罐（10）的供液口，測量單元（1）的排氣管（66）通過氮氣放空管（3）連通到大氣環境；

測量單元（1）的抽真空接口（44）通過波紋管（12）連接到分子泵（13）的進氣口，分子泵（13）的排氣口通過電磁擋板閥（14）連接到機械泵（15）的進氣口，測量單元（1）的熱偶規卡口（34）與熱偶規（31）連接，熱偶規（31）通過熱偶規電纜（17）連接到復合真空計（18），測量單元（1）的電離規卡口（35）與電離規（30）連接，電離規（30）通過電離規電纜（16）連接到復合真空計（18），測量單元（1）的充氣接口（43）通過充氣管（32）連接到高壓氣瓶（9）的供氣口；

測量單元（1）的電源線接口（55）與電源線航空插頭（29）連接，電源線（24）穿過電源線接口（55）及電源線航空插頭（29），電源線（24）采用2對銅導線：一對銅導線連接主加熱圈（47）與直流電源（19）；另一對銅導線連接輔助加熱圈（58）和直流電源（19），測量單元（1）的信號線接口（57）與信號線航空插頭（28）連接，電纜線（25）穿過信號線接口（57）及信號線航空插頭（28），連接荷重傳感器（61）與測力儀（20），熱電偶（2）穿過信號線接口（57）及信號線航空插頭（28），熱電偶（2）采用18對T型熱電偶，熱電偶（2）的各個測量端（27）布置在相應測點上，熱電偶（2）的各個參考端（26）浸入冰點槽（23）中，熱電偶（2）的參考端（26）通過延長線與數字萬用表（21）連接，數字萬用表（21）與PC機（22）連接。

2.根據權利要求1所述的一種可大范圍調節加載力和溫度的接觸熱阻測量裝置，其特征在于：所述的測量單元（1），包括真空腔（37）及其附屬結構，真空腔（37）的附屬結構通過焊接與真空腔（37）連接，真空腔（37）通過О形橡膠圈與玻璃罩（40）的底部連接，加載架（39）與真空腔（37）的底部連接，加載架（39）的頂盤（60）與封裝套（49）上部通過螺紋連接，封裝套（49）下部開孔，與隔熱棒（48）的側面過盈配合，定位鋼球（63）、鋼性墊片（62）、荷重傳感器（61）均封裝在封裝套（49）中，定位鋼球（63）與加載架（39）的頂盤（60）配合，定位鋼球（63）下頂點與鋼性墊片（62）上表面接觸，鋼性墊片（62）下表面與荷重傳感器（61）凸面側接觸，荷重傳感器（61）平面側與隔熱棒（48）上端面貼合，隔熱棒（48）下端面與熱流計（46）上端面貼合，熱流計（46）上側箍有主加熱圈（47），熱流計（46）下端面與上試件（65）上端面貼合，上試件（65）下端面與下試件（59）上端面貼合，上試件（65）和下試件（59）的外側布置防輻射屏（45），下試件（59）下端面與承重柱（53）上端面的中部沉槽貼合，承重柱（53）上端面開環形槽，嵌入輔助加熱圈（58），承重柱（53）下端面與承重柱支撐座（52）的上部沉槽貼合，承重柱支撐座（52）通過承重柱支撐腳（54）固定在真空腔（37）底部，承重柱（53）與液氮槽（38）通過焊接連接，承重柱（53）貫穿液氮槽（38），進液管（67）在液氮槽（38）內的部分纏繞在承重柱（53）上，進液管（67）出口與液氮槽（38）內的下部空間連通，排氣管（66）進口與液氮槽（38）內的上部空間連通；

真空腔（37）的附屬結構包括熱偶規卡口（34）、電離規卡口（35）、真空腔固定腳（36）、充氣接口（43）、抽真空接口（44）、電源線接口（55）、信號線接口（57），均通過焊接與真空腔（37）連接。

3.根據權利要求2所述的一種可大范圍調節加載力和溫度的接觸熱阻測量裝置，其特征在于：所述的加載架（39）包括定位銷（50）、底盤（51）、加載螺栓（41）、推力軸承（42）、拉桿（56）、頂盤（60）；定位銷（50）的下端通過螺紋連接固定在真空腔（37）底部，定位銷（50）的上端與底盤（51）的通孔呈間隙配合，底盤（51）與加載螺栓（41）通過螺紋連接，加載螺栓（41）與推力軸承（42）配合，推力軸承（42）固定在真空腔（37）外側底部，底盤（51）與拉桿（56）的下端通過螺紋連接，拉桿（56）的上端與頂盤（60）通過螺紋連接。

4.根據權利要求2和3所述的一種可大范圍調節加載力和溫度的接觸熱阻測量裝置，其特征在于：在熱流計（46）、上試件（65）及下試件（59）的側面均打有測溫孔（64），熱電偶（2）的各個測量端（27）插入到相應測溫孔（64）的最深處。