[發明專利]一種高溫固定點裝置

有效

• 申請號: 201610172475.8
• 申請日: 2016-03-24
• 公開（公告）號: CN105698532B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 王鐵軍;董偉;柏成玉;原遵東;盧小豐
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院
• 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

技術領域

本發明涉及一種固定點裝置，尤其是涉及一種采用石墨管加熱器的高溫固定點裝置。

背景技術

溫度是表示物體冷熱程度的物理量，是國際單位制(SI制)中7個基本物理量之一。目前國際上實際應用的ITS-90國際溫標是一個實用的協議溫標，此溫標的核心是一系列已知溫度值的定義固定點，如水三相點(0.01℃)、鋅凝固點(0.01℃)、銀凝固點(961.78℃)、銅凝固點(1084.62℃)等。ITS-90國際溫標的最高溫度定義固定點是銅點，溫度值為1084.62℃，高于銅點的溫度是以銅點(或銀和金固定點，溫度值分別為961.78℃和1064.℃)為參考點，使用光電(或光學)高溫計，利用普朗克公式外推獲得。外推使得參考點處的不確定度隨著溫度的升高以平方關系放大，因此在高溫段溫標的不確定度較大，即使最精密的復現，不確定度也到度的量級。

1999年日本計量院(NMIJ)的Yamada首次報道了金屬碳共晶體具有與純金屬類似的相變特性，高于銅點溫度的高溫固定點應運而生，目前已經實用的高溫固定點已經達到3000K。高溫固定點的出現，大大降低了高溫溫標的不確定度，也給國際溫標在高溫段的復現方法帶來巨大的影響。

高溫固定點復現最基本的條件是高溫爐，由于高溫固定點溫度較高，如圖1所示為現有的高溫爐，所述高溫爐包括位于外層的石墨加熱管11，在石墨加熱管11內部設置有適配器12，如圖1中右側所示的圓環為適配器的截面示意圖，固定點坩堝13位于適配器的內部。其中，固定點坩堝13可直接放置在石墨加熱管中，或將裝有固定點坩堝13的圓柱形適配器12直接放置在石墨加熱管中。固定點或適配器直接放在作為發熱元件石墨加熱管中，一方面固定點或適配器下部整體與加熱管直接接觸，較長距離的直接接觸對石墨加熱管中的電流產生分流，破壞加熱器溫場。同時，由于固定點或適配器外徑與加熱管內徑有一定間隙，他們與加熱管的下部的換熱是熱傳導，而側面和頂部主要是熱輻射，從而適配器沿周向的受熱不均勻。

因此，現有的高溫爐存在著固定點在爐中溫場不好，復現效果相對較差等問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種操作更加簡便的高溫爐，其能夠解決溫場和復現效果的問題，將給溫標復現和傳遞帶來明顯的好處。

本發明提供一種高溫固定點裝置，其包括：一固定點坩堝，所述固定點坩堝內具有高溫固定點材料；一加熱管，其用于對所述固定點坩堝進行加熱，進一步包括有一適配器，所述適配器與所述加熱管之間具有預定的距離。

其中，所述高溫固定點材料的固定點溫度為1000℃以上。

其中，所述適配器由高純石墨材料制成。

其中，所述加熱管為石墨加熱管。

其中，在所述適配器與所述加熱管之間設置有支撐部件。

本發明的高溫固定點的適配器在石墨管加熱器中溫度均勻，適配器的結構設置減小了對加熱管溫場的破壞，同時整體熱阻分布及受熱均勻。采用石墨管作為加熱元件的高溫爐中獲得好的溫場均勻性。

附圖說明

圖1現有的高溫爐的結構示意圖；

圖2本發明的高溫爐的結構示意圖；

圖3本發明的適配器的截面示意圖。

具體實施方式

為了便于理解本發明，下面結合附圖對本發明的實施例進行說明，本領域技術人員應當理解，下述的說明只是為了便于對發明進行解釋，而不作為對其范圍的具體限定。

如圖2所示為本發明的高溫固定點裝置的結構示意圖。所述高溫固定點裝置包括石墨加熱管21，在石墨加熱管21內設置適配器22，固定點坩堝23位于適配器22內。其中，在所述適配器22與石墨加熱管21之間具有支撐件24。

固定點坩堝23優選采用高純石墨制成，所述固定點坩堝內包括金屬、共晶材料或其他合金材料，所述固定點坩堝用于設置具有高溫固定點材料，優選為1000℃以上溫度的固定點材料，為避免污染固定點，影響固定點的準確性，優選所述適配器22也選用高純石墨材料；適配器22的壁采用夾層設計，中間放入碳纖維石墨布或石墨箔，由于碳纖維材料具有導熱各向異性，因此組合成的適配器22側壁沿軸向和周向將獲得較好的導熱性能，而沿徑向導熱性能較差，使置于適配器中的固定點坩堝獲得好的溫場。