[實用新型]一種紅外輻射熱環(huán)境實驗系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420304291.9
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN203929687U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李偉;滕三軍;李淵;買建中;楊明偉
• 申請（專利權(quán)）人: 許昌市紅外技術(shù)研究所有限公司
• 主分類號: G01N25/00
• 分類號: G01N25/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產(chǎn)權(quán)事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 苗強

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及到紅外線輻射加熱領(lǐng)域，具體的說是一種紅外輻射熱環(huán)境實驗系統(tǒng)。

背景技術(shù)

熱環(huán)境指的是大功率、大熱流密度狀態(tài)下的實驗環(huán)境。主要用于在大功率、大熱流密度、快速升溫狀態(tài)下材料基體物理及化學特性的變化規(guī)律。現(xiàn)有的熱環(huán)境實驗裝置大部分采用的是對流傳熱，還有一小部分采用的是紅外輻射加熱，但受自身條件約束加熱功率一般做不大。對流傳熱由于需要中間介質(zhì)來傳遞熱量給實驗基體，所以熱量傳遞受中間介質(zhì)的影響，實現(xiàn)大熱流密度比較困難。而紅外加熱是采用輻射加熱為主，不受中間介質(zhì)的約束（真空狀態(tài)下最佳），為實現(xiàn)大功率熱量傳輸帶來了可能。但目前的熱環(huán)境試驗裝置受功率密度限制（功率密度太大容易引起紅外加熱元件的變形、損壞以及設(shè)備結(jié)構(gòu)受高溫影響而損壞），所以這兩種熱環(huán)境裝置均達不到快速升溫的實驗要求。

實用新型內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的熱環(huán)境實驗系統(tǒng)升溫速度慢、而且不能長時間持續(xù)工作的問題，本實用新型提供了一種紅外輻射熱環(huán)境實驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過石英燈管構(gòu)成加熱陣列從而進行紅外線輻射加熱，提高了升溫速率，同時，在石英燈管之間設(shè)置氮氣冷卻管束對石英燈管進行冷卻降溫，從而有效提高了持續(xù)加熱時間。

本實用新型為解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為：一種紅外輻射熱環(huán)境實驗系統(tǒng)，包括導流筒、試驗臺、由石英燈管構(gòu)成的加熱陣列、為加熱陣列冷卻降溫的氮氣冷卻裝置以及可升降支撐機構(gòu)，其中，可升降支撐機構(gòu)將加熱陣列和氮氣冷卻裝置固定在試驗臺的上方，所述氮氣冷卻裝置包括氮氣集氣管和氮氣冷卻管束，每一根氮氣冷卻管束分布于兩根相鄰的石英燈管之間，且氮氣冷卻管束上分布有向石英燈管吹送冷卻氮氣的排氣孔。

所述氮氣冷卻管束軸線的高度不與石英燈管軸線的高度相平齊。

所述導流筒由定位機構(gòu)固定支撐，定位機構(gòu)包括一可伸縮桿，可伸縮桿的上部設(shè)有夾持導流筒的固定夾，下部通過一滑塊實現(xiàn)在滑槽內(nèi)的滑動，以調(diào)整導流筒的水平位置。

本實用新型中，在加熱陣列隨可升降支撐機構(gòu)升降的過程中，氮氣冷卻裝置也隨之升降，且氮氣冷卻管束與石英燈管的相對位置不發(fā)生變化。

本實用新型中，由石英燈管構(gòu)成的加熱陣列的形狀可以根據(jù)需要進行設(shè)計和調(diào)整；導流筒由定位機構(gòu)固定在地面上或者試驗臺上均可。

有益效果：本實用新型通過可升降支撐機構(gòu)將加熱陣列和氮氣冷卻裝置固定在試驗臺的上方，而且，每兩根石英燈管之間的位置設(shè)置一根氮氣冷卻管束，從而實現(xiàn)了對石英燈管的冷卻，從而保證其持續(xù)工作時間大于300s；同時，導流筒由定位機構(gòu)固定，實現(xiàn)了導流筒在高度方向上以及水平位置的調(diào)整，與可升降支撐機構(gòu)的配合實現(xiàn)了對不同實驗對象的匹配。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為加熱陣列與氮氣冷卻管束的分布圖；

圖3為石英燈管和氮氣冷卻管束的截面示意圖；

圖4為導流筒定位機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標記：1、試驗臺，2、可升降支撐機構(gòu)，3、氮氣冷卻裝置，301、氮氣集氣管，302、氮氣冷卻管束，303、排氣孔，4、加熱陣列，401、石英燈管，5、導流筒，6、定位機構(gòu)，601、可伸縮桿，602、滑塊，603、滑槽，604、固定夾。

具體實施方式

如圖所示，一種紅外輻射熱環(huán)境實驗系統(tǒng)，包括導流筒5、試驗臺1、由石英燈管401構(gòu)成的加熱陣列4、為加熱陣列4冷卻降溫的氮氣冷卻裝置3以及可升降支撐機構(gòu)2，其中，可升降支撐機構(gòu)2將加熱陣列4和氮氣冷卻裝置3固定在試驗臺1的上方，所述氮氣冷卻裝置3包括氮氣集氣管301和氮氣冷卻管束302，每一根氮氣冷卻管束302分布于兩根相鄰的石英燈管401之間，且氮氣冷卻管束302上分布有向石英燈管401吹送冷卻氮氣的排氣孔303。

以上為本實用新型的基本實施方式，可以在以上基礎(chǔ)上做進一步的改進和限定：

如，所述氮氣冷卻管束302軸線的高度不與石英燈管401軸線的高度相平齊；

如，所述導流筒5由定位機構(gòu)6固定支撐，定位機構(gòu)6包括一可伸縮桿601，可伸縮桿601的上部設(shè)有夾持導流筒5的固定夾604，下部通過一滑塊602實現(xiàn)在滑槽603內(nèi)的滑動，以調(diào)整導流筒5的水平位置。