[實(shí)用新型]一種超重力環(huán)境下材料力學(xué)性能測試的高溫加熱裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920934890.1
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN210922175U
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韋華;謝亞丹;林偉岸;蔣建群;張澤;陳云敏
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: F27B17/00
• 分類號: F27B17/00;G01N3/02;G01N3/18
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種超重力環(huán)境下材料力學(xué)性能測試的高溫加熱裝置，其特征在于：

所述的高溫加熱裝置固定于超重力實(shí)驗(yàn)艙中，所述的高溫加熱裝置包括從上到下依次布置連接的上爐體、中爐體、下爐體以及隔熱保溫層(16)、高強(qiáng)度爐管(17)、發(fā)熱體(18)和爐體承載體(19)；

上爐體主要由上隔熱蓋(1)、上腔體外殼(2)、上腔體中殼(3)、上腔體隔熱層(4)、上腔體下固定蓋(5)組成，上腔體外殼(2)、上腔體中殼(3)、上腔體隔熱層(4)分別從外到內(nèi)安裝形成上爐三層結(jié)構(gòu)，上隔熱蓋(1)和上腔體下固定蓋(5)分別安裝于上爐三層結(jié)構(gòu)的上端和下端使得上爐三層結(jié)構(gòu)固定連接，上腔體外殼(2)和上腔體中殼(3)之間以及上腔體中殼(3)和上腔體隔熱層(4)之間均有間隙作為空氣隔熱層；

中爐體主要由中隔熱蓋(6)、中腔體外殼(7)、中腔體中殼(8)、中腔體隔熱層(9)、中腔體下固定蓋(10)組成，中腔體外殼(7)、中腔體中殼(8)、中腔體隔熱層(9)分別從外到內(nèi)安裝形成中爐三層結(jié)構(gòu)，中隔熱蓋(6)和中腔體下固定蓋(10)分別安裝于中爐三層結(jié)構(gòu)的上端和下端使得中爐三層結(jié)構(gòu)固定連接，中腔體外殼(7)和中腔體中殼(8)之間以及中腔體中殼(8)和中腔體隔熱層(9)之間均有間隙作為空氣隔熱層；上爐體的上腔體下固定蓋(5)和中爐體的中隔熱蓋(6)之間固定連接；

下爐體主要由下隔熱蓋(11)、下腔體外殼(12)、下腔體中殼(13)、下腔體隔熱層(14)、下腔體下固定蓋(15)組成，下腔體外殼(12)、下腔體中殼(13)、下腔體隔熱層(14)分別從外到內(nèi)安裝形成下爐三層結(jié)構(gòu)，下隔熱蓋(11)和下腔體下固定蓋(15)分別安裝于下爐三層結(jié)構(gòu)的上端和下端使得下爐三層結(jié)構(gòu)固定連接，下腔體外殼(12)和下腔體中殼(13)之間以及下腔體中殼(13)和下腔體隔熱層(14)之間均有間隙作為空氣隔熱層；中爐體的中腔體下固定蓋(10)和下爐體的下隔熱蓋(11)之間固定連接；

爐體承載體(19)置于下爐體的下腔體隔熱層(14)底部，高強(qiáng)度爐管(17)置于爐體承載體(19)上，高強(qiáng)度爐管(17)外分別和上爐體的上腔體隔熱層(4)、中爐體的中腔體隔熱層(9)、下爐體的下腔體隔熱層(14)之間填充有隔熱保溫層(16)；高強(qiáng)度爐管(17)內(nèi)部加工有螺旋狀凹槽(18-1)，螺旋狀凹槽(18-1)裝有螺旋狀的發(fā)熱體(18)，螺旋狀凹槽(18-1)在朝向高強(qiáng)度爐管(17)內(nèi)壁的一側(cè)開設(shè)有散熱通道(18-2)，通過散熱通道(18-2)將發(fā)熱體(18)產(chǎn)生的熱量均勻輻射到高強(qiáng)度爐管(17)中央。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超重力環(huán)境下材料力學(xué)性能測試的高溫加熱裝置，其特征在于：工作過程中發(fā)熱體(18)產(chǎn)生熱量，通過輻射加熱高強(qiáng)度爐管(17)，在高強(qiáng)度爐管(17)中央形成高溫區(qū)，通過改變不同高度位置的螺旋狀凹槽(18-1)螺距進(jìn)而改變不同高度位置的發(fā)熱體(18)在高強(qiáng)度爐管(17)間距，調(diào)整不同高度位置的加熱溫度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超重力環(huán)境下材料力學(xué)性能測試的高溫加熱裝置，其特征在于：所述的隔熱保溫層(16)為由低熱導(dǎo)率材料組成，采用莫來石。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超重力環(huán)境下材料力學(xué)性能測試的高溫加熱裝置，其特征在于：所述的高強(qiáng)度爐管(17)采用高強(qiáng)度、低導(dǎo)熱系數(shù)的陶瓷制作。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超重力環(huán)境下材料力學(xué)性能測試的高溫加熱裝置，其特征在于：所述的高溫加熱裝置置于離心機(jī)的超重力環(huán)境中。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超重力環(huán)境下材料力學(xué)性能測試的高溫加熱裝置，其特征在于：所述的超重力實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)還安裝有承力架、信號采集器和布線架，高溫加熱裝置的高強(qiáng)度爐管(17)內(nèi)安裝待力學(xué)性能測試的試樣，并設(shè)置有溫度傳感器，溫度傳感器連接信號采集器，信號采集器輸出的導(dǎo)線通過布線架與弱信號導(dǎo)電滑環(huán)連接，再與地面測控中心連接；高溫加熱裝置設(shè)置有三路強(qiáng)電獨(dú)立回路，三路強(qiáng)電獨(dú)立回路控制加熱內(nèi)部不同高度位置的發(fā)熱體(18)進(jìn)行高溫加熱，將地面三個強(qiáng)電獨(dú)立回路通過離心機(jī)主軸導(dǎo)電滑環(huán)接入超重力實(shí)驗(yàn)艙的布線架。