[實用新型]一種紅外輻射熱環境實驗系統

有效

• 申請號: 201420304291.9
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN203929687U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 李偉;滕三軍;李淵;買建中;楊明偉
• 申請（專利權）人: 許昌市紅外技術研究所有限公司
• 主分類號: G01N25/00
• 分類號: G01N25/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 苗強

技術領域

本實用新型涉及到紅外線輻射加熱領域，具體的說是一種紅外輻射熱環境實驗系統。

背景技術

熱環境指的是大功率、大熱流密度狀態下的實驗環境。主要用于在大功率、大熱流密度、快速升溫狀態下材料基體物理及化學特性的變化規律。現有的熱環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來傳遞熱量給實驗基體，所以熱量傳遞受中間介質的影響，實現大熱流密度比較困難。而紅外加熱是采用輻射加熱為主，不受中間介質的約束（真空狀態下最佳），為實現大功率熱量傳輸帶來了可能。但目前的熱環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、損壞以及設備結構受高溫影響而損壞），所以這兩種熱環境裝置均達不到快速升溫的實驗要求。

實用新型內容

為解決現有技術中的熱環境實驗系統升溫速度慢、而且不能長時間持續工作的問題，本實用新型提供了一種紅外輻射熱環境實驗系統，該系統通過石英燈管構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加熱時間。

本實用新型為解決上述技術問題采用的技術方案為：一種紅外輻射熱環境實驗系統，包括導流筒、試驗臺、由石英燈管構成的加熱陣列、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，其中，可升降支撐機構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固定支撐，定位機構包括一可伸縮桿，可伸縮桿的上部設有夾持導流筒的固定夾，下部通過一滑塊實現在滑槽內的滑動，以調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生變化。

本實用新型中，由石英燈管構成的加熱陣列的形狀可以根據需要進行設計和調整；導流筒由定位機構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置一根氮氣冷卻管束，從而實現了對石英燈管的冷卻，從而保證其持續工作時間大于300s；同時，導流筒由定位機構固定，實現了導流筒在高度方向上以及水平位置的調整，與可升降支撐機構的配合實現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構示意圖；

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為導流筒定位機構的結構示意圖；

附圖標記：1、試驗臺，2、可升降支撐機構，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，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，一種紅外輻射熱環境實驗系統，包括導流筒5、試驗臺1、由石英燈管401構成的加熱陣列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2，其中，可升降支撐機構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6固定支撐，定位機構6包括一可伸縮桿601，可伸縮桿601的上部設有夾持導流筒5的固定夾604，下部通過一滑塊602實現在滑槽603內的滑動，以調整導流筒5的水平位置。