[發(fā)明專利]無液氦閉式循環(huán)樣品測試用低溫系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211208441.1
• 申請日: 2022-09-30
• 公開（公告）號: CN115585606A
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任琪琛;王沛;盧毛磊;周家屹;胡居利;孫志和;丁懷況;章學(xué)華;卞榮耀;黃阿娟;傅劍
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽萬瑞冷電科技有限公司
• 主分類號: F25D19/00
• 分類號: F25D19/00;F25D29/00;F25B9/14;F25B43/00;G01N17/00
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 朱文振

1.無液氦閉式循環(huán)樣品測試用低溫系統(tǒng)，其特征在于，包括GM制冷機(jī)(1)、真空容器(2)、一級冷屏(3)、二級冷屏(4)、冷凝器(5)、流阻元件(6)、樣品腔(7)、循環(huán)泵(10)、儲氣罐(11)、輸氣管路(13)，所述一級冷屏(3)、二級冷屏(4)、冷凝器(5)、流阻元件(6)、樣品腔(7)均位于真空容器(2)內(nèi)，所述GM制冷機(jī)(1)與真空容器(2)固定且伸入真空容器(2)內(nèi)，并與一級冷屏(3)、二級冷屏(4)接觸導(dǎo)冷；

所述儲氣罐(11)內(nèi)的氦氣經(jīng)輸氣管路(13)與GM制冷機(jī)(1)和冷凝器(5)換熱冷凝形成液氦，經(jīng)流阻元件(6)節(jié)流降溫形成超流氦，超流氦蒸發(fā)形成氦蒸汽對樣品腔(7)內(nèi)的樣品進(jìn)行流動冷卻，并通過循環(huán)泵(10)重新輸送至儲氣罐(11)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無液氦閉式循環(huán)樣品測試用低溫系統(tǒng)，其特征在于，所述GM制冷機(jī)(1)包括一級氣缸(101)、一級冷頭(102)、二級氣缸(103)、二級冷頭(104)，所述一級氣缸(101)端部固接有一級冷頭(102)，所述二級氣缸(103)固定設(shè)于一級氣缸(101)頂部，所述二級冷頭(104)固定設(shè)于二級冷頭(104)底部，所述一級冷屏(3)與一級冷頭(102)接觸導(dǎo)冷，所述二級冷屏(4)與二級冷頭(104)接觸導(dǎo)冷，且一級冷屏(3)與二級冷屏(4)上均設(shè)有加熱器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無液氦閉式循環(huán)樣品測試用低溫系統(tǒng)，其特征在于，所述輸氣管路(13)包括依次固定的一級冷頭換熱盤管(1301)、二級氣缸換熱盤管(1303)、二級冷頭換熱盤管(1305)，所述一級冷頭換熱盤管(1301)、二級氣缸換熱盤管(1303)、二級冷頭換熱盤管(1305)分別對應(yīng)纏設(shè)于一級冷頭(102)、二級氣缸(103)、二級冷頭(104)外側(cè)，且均通過錫焊焊接固定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無液氦閉式循環(huán)樣品測試用低溫系統(tǒng)，其特征在于，所述樣品腔(7)包括自下至上且依次連通的超流氦腔(701)、換熱腔(702)、等溫腔(703)、回流腔(704)，所述超流氦腔(701)用于儲存超流氦，所述換熱腔(702)用于超流氦蒸汽的加熱控溫，且其內(nèi)布設(shè)有加熱器，所述等溫腔(703)管壁為無氧銅材質(zhì)，所述回流腔(704)用于氦氣回流，且其管壁為不銹鋼材質(zhì)，所述回流腔(704)與一級冷屏(3)、二級冷屏(4)接觸。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無液氦閉式循環(huán)樣品測試用低溫系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱腔(702)設(shè)有加熱器和溫度傳感器，且其內(nèi)部設(shè)有多個換熱翅片，多個換熱翅片形成S型換熱通道。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無液氦閉式循環(huán)樣品測試用低溫系統(tǒng)，其特征在于，所述流阻元件(6)為兩種流阻的并聯(lián)結(jié)構(gòu)，分別用于降溫和液氦節(jié)流降溫。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無液氦閉式循環(huán)樣品測試用低溫系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝器(5)包括一個封閉腔室，并與二級冷頭(104)固定接觸導(dǎo)冷，所述封閉腔室內(nèi)部設(shè)有多個換熱翅片。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無液氦閉式循環(huán)樣品測試用低溫系統(tǒng)，其特征在于，還包括樣品桿(8)，所述樣品腔(7)還包括樣品桿安裝法蘭(705)，所述樣品桿(8)通過樣品桿安裝法蘭(705)與樣品腔(7)可拆卸連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無液氦閉式循環(huán)樣品測試用低溫系統(tǒng)，其特征在于，所述樣品腔(7)還包括補(bǔ)氣接頭(706)，所述補(bǔ)氣接頭(706)與外部儲氦裝置相連。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無液氦閉式循環(huán)樣品測試用低溫系統(tǒng)，其特征在于，還包括抽空閥(9)、質(zhì)量流量計(12)，所述樣品腔(7)的輸出端與循環(huán)泵(10)之間設(shè)有抽空閥(9)，所述輸氣管路(13)上設(shè)有質(zhì)量流量計(12)。