[發明專利]多工況的金屬液滴引燃實驗裝置

在審

• 申請號: 202111048794.5
• 申請日: 2021-09-08
• 公開（公告）號: CN113567614A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 楊文杰;楊銳;陶振翔;唐維彤;丁杉;陳敏澤;高子善
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 王燕

1.一種多工況的金屬液滴引燃實驗裝置，其特征在于，包括：

高壓艙體，所述高壓艙體內限定出高壓艙室，所述高壓艙體上設有向所述高壓艙室注入氣體的進氣孔、用于檢測所述高壓艙室中氣體壓強的壓強計、第一操作孔和第二操作孔；

高頻電磁加熱爐，所述高頻電磁加熱爐安裝在所述高壓艙體的側壁上，所述高頻電磁加熱爐包括位于所述高壓艙室上部的電磁懸浮加熱爐線圈；

試樣裝填組件，所述試樣裝填組件位于所述高壓艙室中，所述試樣裝填組件包括直線運動模組，所述直線運動模組的一端用于盛放從所述第一操作孔送入的金屬顆粒試樣，所述直線運動模組的一端低于所述電磁懸浮加熱爐線圈；所述直線運動模組可在第一位置和第二位置之間運動，所述直線運動模組運動至所述第一位置時，所述直線運動模組的一端位于所述電磁懸浮加熱爐線圈的正下方，以便于所述直線運動模組的一端上的所述金屬顆粒試樣進行懸浮電磁加熱而熔化成金屬液滴，位于懸浮電磁加熱處的所述金屬液滴的溫度能被實時測量并被反饋給所述高頻電磁加熱爐的溫控組件；所述直線運動模組運動至所述第二位置時，所述直線運動模組的一端偏離所述電磁懸浮加熱爐線圈的正下方，以便所述懸浮電磁加熱處的所述金屬液滴自由落下時不被所述直線運動模組阻擋；

保溫箱，所述保溫箱設置在所述高壓艙室下部，所述保溫箱的頂部設有通孔，以供所述金屬液滴自由落下時從所述通孔中進入所述保溫箱內；

底板加熱保溫組件，所述底板加熱保溫組件可水平旋轉地設置在所述保溫箱內，所述底板加熱保溫組件用于放置從所述第二操作孔中送入的待引燃試件并對所述待引燃試件根據實驗需求進行加熱；所述金屬液滴自由落下進入所述保溫箱后掉落在正在旋轉或不旋轉的所述待引燃試件上，以引燃所述待引燃試件；所述待引燃試件的引燃過程通過攝像機實時記錄下來。

2.根據權利要求1所述的多工況的金屬液滴引燃實驗裝置，其特征在于，所述高壓艙體的頂部設有第一透視窗；所述多工況的金屬液滴引燃實驗裝置還包括非接觸式輻射測溫組件，所述非接觸式輻射測溫組件設置在所述高壓艙體的外部，用于經過所述第一透視窗輻射聚焦測量所述懸浮電磁加熱處的所述金屬顆粒試樣懸浮加熱時的溫度，所述非接觸式輻射測溫組件與所述高頻電磁加熱爐的所述溫控組件相連，以將所述金屬顆粒試樣懸浮加熱時的測量溫度反饋給所述溫控組件。

3.根據權利要求1所述的多工況的金屬液滴引燃實驗裝置，其特征在于，所述直線運動模組在所述第一位置和所述第二位置之間的運動采用電磁驅動。

4.根據權利要求1所述的多工況的金屬液滴引燃實驗裝置，其特征在于，所述直線運動模組的一端與所述電磁懸浮加熱爐線圈在豎直方向上的間隔距離可調節。

5.根據權利要求1所述的多工況的金屬液滴引燃實驗裝置，其特征在于，所述高壓艙體的側壁上還設有第二透視窗；所述攝像機設置在所述高壓艙體的外部，用于通過所述第二透視窗實時拍攝所述待引燃試件的引燃過程。

6.根據權利要求1所述的多工況的金屬液滴引燃實驗裝置，其特征在于，所述保溫箱包括保溫箱本體和陶瓷套管，所述陶瓷套管設置在所述保溫箱本體的頂部，所述陶瓷套管的管孔為所述通孔。

7.根據權利要求1所述的多工況的金屬液滴引燃實驗裝置，其特征在于，所述多工況的金屬液滴引燃實驗裝置還包括底板旋轉組件，所述底板旋轉組件位于所述保溫箱內且可水平旋轉地與所述高壓艙室同軸安裝；所述底板加熱保溫組件有兩個，兩個所述底板加熱保溫組件相對于所述底板旋轉組件的旋轉軸線呈180度對稱設置在所述底板旋轉組件上。

8.根據權利要求7所述的多工況的金屬液滴引燃實驗裝置，其特征在于，所述底板旋轉組件包括兩個支架，兩個所述底板加熱保溫組件分別通過對應的調節軸可俯仰轉動地支承在兩個所述支架上。

9.根據權利要求1所述的多工況的金屬液滴引燃實驗裝置，其特征在于，所述多工況的金屬液滴引燃實驗裝置還包括驅動組件，所述驅動組件通過傳動軸驅動所述底板旋轉組件水平旋轉。