[實(shí)用新型]低溫恒溫池實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201620059758.7
• 申請(qǐng)日: 2016-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN205340868U
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳耀鋒;李麗娟;張俊峰;丁懷況;丁先庚;武義鋒;何超峰;蘇玉磊;羅智
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽萬(wàn)瑞冷電科技有限公司
• 主分類號(hào): B01L9/02
• 分類號(hào): B01L9/02;B01L7/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及低溫工程溫度調(diào)節(jié)與控制領(lǐng)域，具體為低溫恒溫池實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

背景技術(shù)

目前，在低溫工程的溫度調(diào)節(jié)與控制領(lǐng)域，對(duì)于外形為圓盤狀，直徑尺寸小于400mm的金屬固體的溫度調(diào)節(jié)與控制技術(shù)基本成熟。這是因?yàn)樾≈睆降膱A盤狀金屬結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，便于熱（或冷）量的傳遞；圓盤狀的外形表面便于加熱塊的布置以及與冷源制冷機(jī)的表面進(jìn)行連接固定；而且固體的導(dǎo)熱系數(shù)較大，故而控制的響應(yīng)時(shí)間相應(yīng)較短。但是，在低溫工程實(shí)踐中，我們常常還會(huì)遇到需要對(duì)長(zhǎng)度大于1000mm的長(zhǎng)圓筒體內(nèi)的氣體進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)與控制的問題。相對(duì)于小直徑的規(guī)則固體而言，現(xiàn)有技術(shù)對(duì)長(zhǎng)圓筒體內(nèi)氣體溫度調(diào)節(jié)與控制問題的解決卻沒有很好的方案。主要原因在于以下幾點(diǎn)：一、長(zhǎng)圓筒體的外表面為弧形面，與冷源制冷機(jī)平面間的連接不易實(shí)現(xiàn)，需設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)兩者間的有效緊密連接；二、長(zhǎng)圓筒體與制冷機(jī)間的轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)使兩者之間不再是簡(jiǎn)單的一維熱傳導(dǎo)，導(dǎo)熱熱阻增加較多，而且導(dǎo)熱面積在各結(jié)構(gòu)件上也不再相等，增加了熱傳導(dǎo)的影響因素；三、相對(duì)于單一的純固體傳導(dǎo)，冷量由制冷機(jī)傳遞到長(zhǎng)圓筒體內(nèi)的氣態(tài)空間還需要綜合考慮固體與氣體間的熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流及氣體與氣體間的熱傳導(dǎo)因素，熱傳導(dǎo)方式不再單一，復(fù)雜很多；四、在控制的響應(yīng)時(shí)間方面，除長(zhǎng)圓筒體長(zhǎng)度大于1000mm使熱傳導(dǎo)路徑變長(zhǎng)增加響應(yīng)時(shí)間外，氣體的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于固體的導(dǎo)熱系數(shù)也使控制的響應(yīng)時(shí)間大大增加。對(duì)于以上技術(shù)瓶頸，現(xiàn)有的技術(shù)方案顯然無法解決。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一套低溫恒溫池實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中無法解決的對(duì)長(zhǎng)度大于1000mm的長(zhǎng)圓筒狀氣態(tài)空間進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)與控制的問題。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為：

低溫恒溫池實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于：包括有制冷機(jī)、真空杜瓦組件、熱橋、加熱塊、恒溫池組件；所述真空杜瓦組件包括有真空杜瓦筒體，真空杜瓦筒體的兩端側(cè)壁的中部安裝有真空杜瓦石英玻璃光窗，真空杜瓦筒體的底部設(shè)有真空杜瓦支撐底座，真空杜瓦筒體的前、后側(cè)壁上分別設(shè)有實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)氣組件、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)出氣組件；所述恒溫池組件包括有恒溫池長(zhǎng)圓筒體，恒溫池長(zhǎng)圓筒體的兩端側(cè)壁的中部安裝有恒溫池石英玻璃光窗，恒溫池長(zhǎng)圓筒體上套裝有數(shù)組恒溫池抱箍，每組恒溫池抱箍的兩個(gè)恒溫池抱箍上端面之間通過恒溫池抱箍連接板連接，各個(gè)恒溫池抱箍連接板上端面上分別設(shè)有恒溫池墊片；所述制冷機(jī)安裝在真空杜瓦組件的真空杜瓦筒體上，真空杜瓦筒體與制冷機(jī)安裝法蘭相連，制冷機(jī)冷頭位于真空杜瓦筒體內(nèi)部，且制冷機(jī)冷頭的右視方向中心面與真空杜瓦筒體的右視方向中心面重合；所述真空杜瓦筒體內(nèi)位于制冷機(jī)冷頭下方設(shè)有熱橋、加熱塊、恒溫池組件，但不與它們相接觸；所述制冷機(jī)冷頭與恒溫池組件之間通過熱橋連接，熱橋?yàn)閮蓧K對(duì)稱布置的彎折板，熱橋的一端連接制冷機(jī)冷頭，另一端連接恒溫池墊片；所述熱橋表面對(duì)稱布置有數(shù)個(gè)加熱塊；所述恒溫池組件處于熱橋正下方，且恒溫池長(zhǎng)圓筒體與真空杜瓦筒體同軸，恒溫池長(zhǎng)圓筒體的右視方向中心面與真空杜瓦筒體的右視方向中心面重合。

所述的低溫恒溫池實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于：所述熱橋與制冷機(jī)冷頭間、熱橋與加熱塊間、熱橋與恒溫池墊片間的所有接觸面均填充銦片，并通過黃銅螺栓緊固連接。

所述的低溫恒溫池實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于：所述熱橋、恒溫池長(zhǎng)圓筒體、恒溫池抱箍、恒溫池抱箍連接板、恒溫池墊片均為紫銅加工而成。

所述的低溫恒溫池實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于：所述恒溫池長(zhǎng)圓筒體長(zhǎng)度范圍為1000mm~1500mm。

所述的低溫恒溫池實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于：所述加熱塊、恒溫池抱箍、恒溫池墊片的位置均可獨(dú)立地自由移動(dòng)，便于對(duì)低溫恒溫池實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的熱傳導(dǎo)路徑進(jìn)行調(diào)節(jié)。

所述的低溫恒溫池實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于：所述恒溫池長(zhǎng)圓筒體內(nèi)部氣態(tài)空間壓力始終低于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，且氣態(tài)空間在77K~200K范圍內(nèi)的整體溫度均勻性，通過調(diào)節(jié)熱傳導(dǎo)路徑及調(diào)節(jié)加熱功率的輸出可以控制在1K以內(nèi)。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

第一、本實(shí)用新型解決了低溫工程中關(guān)于長(zhǎng)度大于1000mm的長(zhǎng)圓筒體內(nèi)壓力低于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓氣體的溫度調(diào)節(jié)與控制問題，而且能夠?qū)⒋藲鈶B(tài)空間的溫度均勻性控制在1K以內(nèi)；

第二、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)圓筒體弧形表面與冷源表面間的有效緊密連接，為冷量由冷源高效的傳遞到長(zhǎng)圓筒體內(nèi)部的氣態(tài)空間創(chuàng)造了有利的條件；