[實(shí)用新型]一種具有高低溫及氣氛環(huán)境控制的多功能測試裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721428612.6
• 申請(qǐng)日: 2017-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN207351496U
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建文;于昕梅;樊耘;王修才;段志奎;朱珍;譚海曙;何志敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 王國標(biāo)

本實(shí)用新型公開了一種具有高低溫及氣氛環(huán)境控制的多功能測試裝置,包括用于提供測試環(huán)境的多功能腔體、用于調(diào)節(jié)多功能腔體內(nèi)溫度及氣氛的測試環(huán)境控制單元和用于監(jiān)控測試的監(jiān)測單元；測試環(huán)境控制單元和監(jiān)測單元均與多功能腔體連接；其中，測試環(huán)境控制單元包括溫控裝置和氣氛環(huán)境控制裝置，監(jiān)測單元包括電學(xué)性能測試裝置和光學(xué)監(jiān)控裝置。本實(shí)用新型集溫度及氣氛環(huán)境控制、樣品監(jiān)控測試于一體，實(shí)現(xiàn)多種測試環(huán)境下的測試需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及材料電學(xué)性能相關(guān)的物理化學(xué)特性的原位測試和分析，特別是一種具有高低溫及氣氛環(huán)境控制的多功能測試裝置。

背景技術(shù)

為研究材料電學(xué)性能相關(guān)的物理化學(xué)特性，當(dāng)前常見的測試平臺(tái)或測試裝置主要有氣氛爐、熱臺(tái)、冷熱臺(tái)及真空腔體等測試裝置。氣氛爐的特點(diǎn)是在某一既定溫度下，向爐內(nèi)通入一定成分的人工制備氣氛，以達(dá)到材料的某種熱處理的目的，如氣體滲碳，碳氮共滲及光亮淬火，退火，正火等。但由于常見的氣氛爐本身并不附帶與電學(xué)性能測試相關(guān)的探針系統(tǒng)，因此氣氛爐很難應(yīng)用于研究材料電學(xué)性能相關(guān)的物理化學(xué)特性。

熱臺(tái)和冷熱臺(tái)是電學(xué)測試的兩個(gè)常見溫度控制平臺(tái)。常見的熱臺(tái)只能實(shí)現(xiàn)高于室溫的材料性能測試。冷熱臺(tái)是在熱臺(tái)的基礎(chǔ)上通過通入液氮等來實(shí)現(xiàn)測試平臺(tái)的制冷功能，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作成本和運(yùn)行成本較高且不易操作，容易出事故。并且常見的熱臺(tái)和冷熱臺(tái)都是將測試樣品暴露于空氣中，而未考慮環(huán)境氣氛的影響和測試研究。真空腔體是一種能夠提供真空氣氛和其他氣體氣氛的測試腔體。但現(xiàn)有真空腔體，測試功能單一，不能滿足現(xiàn)代材料電學(xué)性能相關(guān)的物理化學(xué)特性的要求。并且現(xiàn)有測試裝置未能實(shí)現(xiàn)樣品原位測試過程中的實(shí)時(shí)監(jiān)控。為實(shí)現(xiàn)材料電學(xué)性能相關(guān)的物理化學(xué)特性原位測試研究，因此有必要設(shè)計(jì)一種包括高低溫控制、氣氛控制、電學(xué)探針系統(tǒng)和實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的綜合測試裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有高低溫及氣氛環(huán)境控制的多功能測試裝置，集溫度及氣氛環(huán)境控制、樣品監(jiān)控測試于一體，實(shí)現(xiàn)多種測試需求。

本實(shí)用新型解決其問題所采用的技術(shù)方案是：

一種具有高低溫及氣氛環(huán)境控制的多功能測試裝置，包括用于提供測試環(huán)境的多功能腔體、用于調(diào)節(jié)多功能腔體內(nèi)溫度及氣氛的測試環(huán)境控制單元和用于監(jiān)控測試的監(jiān)測單元；所述測試環(huán)境控制單元和監(jiān)測單元均與多功能腔體連接。

進(jìn)一步，多功能腔體包括腔體頂蓋、腔殼、腔體內(nèi)部載臺(tái)和腔體支架，所述腔體頂蓋與腔殼相連且用真空密封墊圈密封，所述腔體頂蓋、腔殼和腔體內(nèi)部載臺(tái)圍成一個(gè)空腔，所述腔殼設(shè)置于腔體支架上，所述腔體支架底部設(shè)置有減震基座。多功能腔體保證了測試不受外界環(huán)境干擾，且減震基座能有效抵抗外界抖動(dòng)。

進(jìn)一步，腔殼側(cè)邊設(shè)置有進(jìn)氣口、出氣口、真空抽氣口和測試線密封口，所述腔體頂蓋和腔體內(nèi)部載臺(tái)上均留有一個(gè)開口，所述開口用于設(shè)置測試環(huán)境控制單元和監(jiān)測單元。腔殼上的各種開口保證了氣氛控制的實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步，測試環(huán)境控制單元包括溫控裝置和氣氛環(huán)境控制裝置，所述溫控裝置設(shè)置于腔體內(nèi)部載臺(tái)的開口處，用于控制多功能腔體內(nèi)的溫度；所述氣氛環(huán)境控制裝置設(shè)置于多功能腔體外并通過所述進(jìn)氣口、出氣口和真空抽氣口與多功能腔體的空腔相通，用于調(diào)節(jié)多功能腔體內(nèi)的氣氛環(huán)境。溫控裝置和氣氛環(huán)境控制裝置共同實(shí)現(xiàn)不同測試環(huán)境的需求。

進(jìn)一步，溫控裝置包括加熱裝置、制冷裝置、溫度傳感器和溫度控制器；所述溫度控制器設(shè)置于多功能腔體外并通過測試線與加熱裝置、制冷裝置、溫度傳感器連接；所述加熱裝置包括加熱器和包裹加熱器的金屬蓄冷蓄熱塊，所述制冷裝置包括制冷結(jié)構(gòu)和與制冷結(jié)構(gòu)連接的散熱結(jié)構(gòu)，所述溫度傳感器設(shè)置于金屬蓄冷蓄熱塊上表面。溫度控制器能夠控制加熱裝置和制冷裝置，使測試溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值。