[發(fā)明專利]試片級石英燈加熱器熱流均勻性增強(qiáng)裝置及其設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011241662.X
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN113207198B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁迪;王肇喜;王通;周星光;陳浩;柳世靈;楊欽
• 申請（專利權(quán)）人: 上海航天精密機(jī)械研究所
• 主分類號: H05B3/00
• 分類號: H05B3/00;H05B3/02;H05B3/06;H05B3/44
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 施穎杰

1.試片級石英燈加熱器熱流均勻性增強(qiáng)裝置，其特征在于，包括：弧型石英燈(1)、導(dǎo)引裝夾弧軌(2)、加熱器框架(3)、接線板(4)、耐高溫隔熱工裝(5)、試片裝夾位(6)；

所述弧型石英燈(1)的瓷頭部位安裝定位于導(dǎo)引裝夾弧軌(2)的孔位上，導(dǎo)引裝夾弧軌(2)固定于加熱器框架(3)上；所述弧型石英燈(1)的引出線連接于接線板(4)，接線板(4)與動力電纜連接為弧型石英燈(1)供電，待測試片安裝在試片裝夾位(6)處；試片裝夾位(6)位于耐高溫隔熱工裝(5)的中心區(qū)域保證試片裝夾在燈陣中心；

所述弧型石英燈(1)安裝在導(dǎo)引裝夾弧軌(2)上，形成了一個曲面型燈陣。

2.如權(quán)利要求1所述的試片級石英燈加熱器熱流均勻性增強(qiáng)裝置，其特征在于，所述弧型石英燈(1)的燈管瓷頭部分為方形平口結(jié)構(gòu)，燈管的背向側(cè)涂有高反射率陶瓷漆。

3.如權(quán)利要求1所述的試片級石英燈加熱器熱流均勻性增強(qiáng)裝置，其特征在于，所述導(dǎo)引裝夾弧軌(2)為月牙型造型，厚度為5mm，上面開有等間距的方形開口固定石英燈的瓷頭部分，實(shí)現(xiàn)弧型石英燈(1)的安裝固定。

4.如權(quán)利要求1所述的試片級石英燈加熱器熱流均勻性增強(qiáng)裝置，其特征在于，所述加熱器框架(3)由鋼板焊接而成，其下端面開有通孔，通過螺栓能將其固定在地面平臺上。

5.如權(quán)利要求1所述的試片級石英燈加熱器熱流均勻性增強(qiáng)裝置，其特征在于，所述接線板(4)為黃銅板，其上開有螺紋孔用于安裝石英燈導(dǎo)線的引出端，接線板的下端開通孔處用于連接動力電纜。

6.如權(quán)利要求1所述的試片級石英燈加熱器熱流均勻性增強(qiáng)裝置，其特征在于，所述耐高溫隔熱工裝(5)為厚度30mm的硬質(zhì)硅酸鋁陶瓷纖維隔熱板，耐高溫隔熱工裝(5)的耐溫能力大于1500℃。

7.如權(quán)利要求1所述的試片級石英燈加熱器熱流均勻性增強(qiáng)裝置，其特征在于，所述試片裝夾位(6)的周圍是耐高溫隔熱工裝(5)以保證待測試片邊界條件的隔熱性。

8.一種如權(quán)利要求1-7任一所述的試片級石英燈加熱器熱流均勻性增強(qiáng)裝置的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括步驟如下：

將加熱元件石英燈設(shè)計(jì)成圓弧構(gòu)型并通過導(dǎo)引裝夾弧軌(2)組裝成空間凹曲面型狀燈陣，提高燈管邊緣位置及邊緣燈管表面微元到試片表面微元的角系數(shù)，從而提高試片表面的熱流均勻性；

燈陣與試片之間的角系數(shù)是影響試片表面熱流均勻性的主要因素，燈陣微元表面dA₁到試片表面微元dA₂的角系數(shù)

其中：θ₁為燈陣微元表面法線與兩微元連線的夾角，θ₂為試片微元表面法線與兩微元連線的夾角，dA₁為燈陣微元表面面積，r為兩微元之間的距離。