[發(fā)明專利]一種多功能熱工加熱平臺

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210060432.6
• 申請日: 2022-01-19
• 公開（公告）號: CN114487006A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 童劍飛;陸友蓮;楊巍;尉盛強;梁天驕;孫鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 散裂中子源科學中心;中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20;G01M10/00;H05B3/40
• 代理公司: 廣東眾達律師事務(wù)所 44431
• 代理人: 張雪華

本發(fā)明公開的一種多功能熱工加熱平臺，其包括加熱系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、泵功系統(tǒng)、流量測量系統(tǒng)和水箱恒溫系統(tǒng)；加熱系統(tǒng)分別與流量測量系統(tǒng)和水箱恒溫系統(tǒng)相通連接；泵功系統(tǒng)分別與流量測量系統(tǒng)和水箱恒溫系統(tǒng)相通連接；測量系統(tǒng)設(shè)置在加熱系統(tǒng)的外側(cè)；加熱系統(tǒng)包括實驗腔、實驗件和加熱器；實驗件設(shè)置在實驗腔的內(nèi)部，且實驗件分別與流量測量系統(tǒng)和水箱恒溫系統(tǒng)相通連接；實驗腔上設(shè)置有調(diào)壓管道；測量系統(tǒng)設(shè)置在實驗腔的外側(cè)。本發(fā)明的加熱系統(tǒng)實現(xiàn)了試驗件加熱密度從瓦級至兆瓦級的穩(wěn)定加熱功率的熱工實驗要求，提供了不同環(huán)境壓力的測量條件，也實現(xiàn)了不同熱量分布的熱沉積；采用多點測量手段，實現(xiàn)大范圍、低影響地檢測被測點溫度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及真空或高壓工況實驗測量的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多功能熱工加熱平臺。

背景技術(shù)

目前用于熱工實驗平臺功能單一，主要針對換熱特性測量和流動阻力測量。目前的測定平臺測試范圍有限，很難實現(xiàn)真空或高壓工況的實驗測量，無法滿足不同加熱功率特別是高熱負荷和低熱負荷等多種功能需求，且不能完成實驗對不同熱量分布的要求。基于強流加速器的大科學裝置中，被轟擊靶體、慢化器等核心受熱部件存在高熱流密度和高功率情況，需要開展真空或高壓條件下的低功率高熱流密度的高精度測量實驗，同時也對熱流分布提出要求。因此有必要設(shè)計一種多功能熱工實驗平臺，來滿足不同實驗設(shè)備的測試環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的一個或多個問題，提出了一種多功能熱工加熱平臺，旨在解決上述背景技術(shù)中提出的技術(shù)問題。

在本發(fā)明的一個方面中，提出的一種多功能熱工加熱平臺，其包括加熱系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、泵功系統(tǒng)、流量測量系統(tǒng)和水箱恒溫系統(tǒng)；

加熱系統(tǒng)分別與流量測量系統(tǒng)和水箱恒溫系統(tǒng)相通連接；

泵功系統(tǒng)分別與流量測量系統(tǒng)和水箱恒溫系統(tǒng)相通連接；

測量系統(tǒng)設(shè)置在加熱系統(tǒng)的外側(cè)。

進一步的，加熱系統(tǒng)包括實驗腔、實驗件和加熱器；

實驗件設(shè)置在實驗腔的內(nèi)部，且實驗件分別與流量測量系統(tǒng)和水箱恒溫系統(tǒng)相通連接；

實驗腔上設(shè)置有調(diào)壓管道；

測量系統(tǒng)設(shè)置在實驗腔的外側(cè)。

進一步的，加熱器是電加熱器，電加熱器設(shè)置在實驗腔的內(nèi)部，并安裝在實驗件的表面上。

進一步的，電加熱器包括加熱體、MCU控制器和多組電加熱棒，MCU控制器用于控制加熱棒功率以調(diào)整熱沉分布。

進一步的，加熱器是激光加熱器，激光加熱器設(shè)置在實驗腔的外側(cè)，激光通過透鏡進入實驗腔。

進一步的，加熱器是火焰加熱器，火焰加熱器主體設(shè)置在實驗腔的外側(cè)，火焰噴口位于實驗腔內(nèi)部。

進一步的，測量系統(tǒng)包括多點紅外測溫系統(tǒng)和可視化拍攝系統(tǒng)；

多點紅外測溫系統(tǒng)用于對實驗件高功率加熱時溫度的測量；

可視化拍攝系統(tǒng)用于對實驗件的高速、高倍圖像的捕捉，并追蹤試驗件狀態(tài)變化。

進一步的，流量測量系統(tǒng)一端通過管道與加熱系統(tǒng)相通連接，另一端通過管道與泵功系統(tǒng)相通連接；

流量測量系統(tǒng)包括設(shè)置在管道上的多個流量計和閥門；

多個流量計通過多個管道并聯(lián)相通連接的；

閥門用于切換并聯(lián)管道上的流量計以實現(xiàn)量程互補。

進一步的，泵功系統(tǒng)包括雙向推拉型注射泵和多個離心泵，用于控制不同流量調(diào)控的精度。

進一步的，水箱恒溫系統(tǒng)包括容器槽、氮氣加壓泵和板式換熱器；