[實(shí)用新型]一種基于距離控制的時(shí)變輻射熱流實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202021003963.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN212159635U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔俊輝;張明銳;王志榮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N25/20
• 分類(lèi)號(hào): G01N25/20;G01K17/00
• 代理公司: 南京品智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32310
• 代理人: 奚曉寧;楊陳慶

1.一種基于距離控制的時(shí)變輻射熱流實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：包括輻射源、輻射源承重架、輻射源移動(dòng)支架、輻射源控制器、控制器、驅(qū)動(dòng)器、直流電源和實(shí)驗(yàn)臺(tái)底座；

實(shí)驗(yàn)臺(tái)底座用于固定整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置和輻射源移動(dòng)支架，實(shí)驗(yàn)臺(tái)底座整體為L(zhǎng)形，具有縱向支架和實(shí)驗(yàn)臺(tái)底座平臺(tái)，在縱向支架的下部設(shè)有突出的矩形窄平臺(tái)；實(shí)驗(yàn)臺(tái)底座平臺(tái)橫截面為矩形，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)底座平臺(tái)中部開(kāi)有正方形通孔，在使用時(shí)用于放置支架承載電子天平和樣件，以避免輻射源上下移動(dòng)產(chǎn)生的震動(dòng)對(duì)樣件質(zhì)量測(cè)量的影響；

輻射源移動(dòng)支架采用導(dǎo)軌滑臺(tái)，導(dǎo)軌滑臺(tái)的背部固定安裝在實(shí)驗(yàn)臺(tái)底座的縱向支架上半部，導(dǎo)軌滑臺(tái)的底部設(shè)置在矩形窄平臺(tái)上；在導(dǎo)軌滑臺(tái)上設(shè)有能在導(dǎo)軌滑臺(tái)上上、下移動(dòng)的導(dǎo)軌滑塊；

在導(dǎo)軌滑塊上安裝有輻射源承重架，輻射源固定安裝在輻射源承重架下方；在導(dǎo)軌滑塊的輻射源承重架安裝部位下方，固定安裝有固定架，在固定架上通過(guò)螺栓安裝有擋板轉(zhuǎn)桿，擋板轉(zhuǎn)桿能在固定架上水平轉(zhuǎn)動(dòng)；擋板轉(zhuǎn)桿的另一端固定連接有擋板，所述擋板位于輻射源的正下方，并擋住輻射源，用于阻止實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段熱流對(duì)樣件的預(yù)加熱；

電機(jī)安裝在導(dǎo)軌滑臺(tái)上方，帶動(dòng)絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿通過(guò)絲桿上的細(xì)螺紋與導(dǎo)軌滑塊連接；控制器和直流電源分別與驅(qū)動(dòng)器連接，驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)連接；直流電源為電機(jī)提供動(dòng)力，控制器和驅(qū)動(dòng)器通過(guò)改變脈沖和電流大小及方向設(shè)定控制電機(jī)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速和方向從而達(dá)到預(yù)定的熱流形式；絲桿轉(zhuǎn)速和方向決定導(dǎo)軌滑塊的運(yùn)動(dòng)方向和速度，即輻射源的移動(dòng)速度；

輻射源控制器與輻射源相連，以控制輻射源是否加熱和加熱電阻溫度高低。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于距離控制的時(shí)變輻射熱流實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述輻射源由加熱電阻、不銹鋼外殼、邊罩和石英板組成，所述石英板為半透明石英板，邊罩位于石英板周?chē)蹇ㄇ对谶呎值陌疾蹆?nèi)，邊罩內(nèi)部中空，用于固定石英板且不阻礙輻射熱流；在石英板上方罩有開(kāi)口朝下的半框形不銹鋼外殼，在不銹鋼外殼中部固定連接有串聯(lián)的加熱電阻；在不銹鋼外殼上部均勻地開(kāi)有兩排共6個(gè)螺紋孔，每排具有3個(gè)螺紋孔，以便將不銹鋼外殼固定在承重架上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于距離控制的時(shí)變輻射熱流實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：在不銹鋼外殼內(nèi)外均覆蓋絕緣層且保持接地。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于距離控制的時(shí)變輻射熱流實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述輻射源承重架由兩塊L型鋼和兩根鋼絲組成，兩根鋼絲的一端分別與L型鋼的長(zhǎng)端相連；在L型鋼拐角處固定有肋板加以支撐；為方便安裝電阻型輻射源，在每個(gè)L型鋼的上端面上各開(kāi)有3個(gè)承重架螺紋孔，用于與電阻型輻射源的不銹鋼外殼上的螺紋孔相匹配以方便固定電阻型輻射源；為防止因L型鋼變形引起的輻射源傾斜，利用鋼絲將L型鋼外端和導(dǎo)軌滑臺(tái)上的導(dǎo)軌滑塊相連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于距離控制的時(shí)變輻射熱流實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述輻射源承重架通過(guò)螺絲與導(dǎo)軌滑塊相固定。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于距離控制的時(shí)變輻射熱流實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還配有實(shí)驗(yàn)裝置附加部分，實(shí)驗(yàn)裝置附加部分包括樣件支架、電子天平、熱流計(jì)和樣件，所述樣件支架放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)底座平臺(tái)中部開(kāi)有的正方形通孔處；樣件支架采用高度可調(diào)的支架；電子天平放置于樣件支架上，便于測(cè)量實(shí)時(shí)質(zhì)量數(shù)據(jù)；標(biāo)定時(shí)，熱流計(jì)放置在與樣件上表面同一高度處，測(cè)量輻射源移動(dòng)過(guò)程中的實(shí)時(shí)熱流數(shù)據(jù)，熱流計(jì)輸出電壓與控制器連接，為電機(jī)轉(zhuǎn)速變化提供反饋信號(hào)，保證實(shí)際所測(cè)熱流不偏離設(shè)定熱流形式；樣件被帶有隔熱層的樣件盒包裹，并放置于電子天平上且在輻射源正下方中央；

熱流計(jì)標(biāo)定熱流時(shí)放置于輻射源下方，并與控制器連接反饋熱流信號(hào)，以調(diào)節(jié)輻射源移動(dòng)速度，從而縮減實(shí)測(cè)熱流與設(shè)定熱流形式之間的偏差，并將該數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在控制器內(nèi)，以便實(shí)驗(yàn)時(shí)輻射熱流按照預(yù)定熱流形式發(fā)生變化。