無磁高溫測試裝置的製作方法

2023-05-22 12:57:36

專利名稱：無磁高溫測試裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種高溫測試裝置，尤其涉及一種無磁性的高溫測試裝置。
背景技術：
現有工業用電熱烘箱、熱風循環烘箱等，加熱熱源主要用電，極少數用燃氣、燃油， 熱傳遞介質主要為空氣，少量為液態物質。其加熱範圍為室溫 500°C，適當時可更高，而溫度控制精度一般為士2% FS (FS為設定點溫度)。現有烘箱主要由箱體、電熱系統、自動控溫系統3部分整體或一體化構成，其中， 箱體含工作室，並為電熱系統、自動控溫系統的固定骨架或依附裝置；其外形多為立式、臥式箱型結構，部分為隧道式結構。多數情況進氣口在烘箱底部，排氣口在頂部，通常頂部還有一可調式排氣窗，並常在其中央放置溫度計，用以指示箱內溫度。烘箱主要材質為薄鋼板、優質結構鋼板和起隔熱保溫作用的矽酸鋁纖維3種。目前烘箱具有一定磁性，或具有較強的電磁感應。現有烘箱的工作主要通過數顯儀表與溫度傳感器的銜接來實現控制。其工作原理大致如下通過數顯儀表與溫度傳感器的溫差，啟動或關閉電機；啟動時，由循環送風電機吸入空氣送至加熱器加熱，產生的熱風被送出並經由風道進入烘箱工作室，工作室使用後的空氣吸入風道後成為風源，被再次循環加熱、使用。如遇開、關門等引起溫度值發生擺動時，送風循環系統將迅速恢復操作狀態，直至達到設定溫度值為止。如用其對石油測井等領域用某類測試儀器、儀表、設備或裝置(以下簡稱「測試元件」)進行電磁性能的無幹擾標定、校準或檢測，則現有烘箱存在如下問題與缺點(1)進行電磁性能測試時，現有烘箱因其磁性、或電磁感應較強等原因，滿足不了加熱裝置對測試元件無幹擾的工作要求。(2)現有烘箱工作室內不同區域溫差較大，滿足不了測試元件對溫差彡1°C的工作要求。(3)測試元件檢測時，多單件進行，而測試元件又多為細長型部件(即長徑比較大)，如使用現有烘箱，則能耗較大。(4)測試元件長短各異，短者不足lm，長者達3 7m，甚至更長，而結構尺寸固定、 不可變的現有烘箱，滿足不了工作要求，或需通過增加資產等方可滿足。 為滿足上述測試元件在室溫 250°C範圍內，可進行電磁性能的無幹擾標定、校準或檢測，即工作時除測試元件自身外，其加熱區及附近一定區域的相關設施應無磁性等要求，而研製發明了本無磁高溫測試裝置。

發明內容
本發明的目的在於解決上述問題，提供一種無磁高溫測試裝置(以下可簡稱「無磁裝置」)，以滿足石油測井系統等領域用測試元件等類似特殊儀器、設備在標定、校準或檢測時，對其加熱裝置無磁性、溫度可精確控制等要求。
本發明的技術方案為本發明揭示了一種無磁高溫測試裝置，包括熱風發生器和工作室，其中所述熱風發生器由箱體(1)和置於所述箱體(1)內的加熱系統、溫度控制系統組成，所述箱體設有空氣通道G)、上接口( 和下接口(6)，所述熱風發生器產生熱風並使之循環流動〒；所述工作室由上部熱風循環通道(7)、熱風循環過渡通道(11、25)、烘箱 (17)、熱風循環通道彎管或轉向管06)以及下部熱風循環通道(8)組成熱風流動通道，通過上部熱風循環通道支撐裝置(10)、所述烘箱和下部熱風循環通道支撐裝置00)固定在工作平臺(18)上，共同構成一個整體，所述上部熱風循環通道(7)和所述下部熱風循環通道(8)分別與所述箱體(1)的上接口( 和下接口(6)連接後共同組成熱風循環密閉通道，分別供加熱後的熱風流出和利用後的熱風流入，熱風在所述熱風循環密閉通道中單向流動，所述工作室的組件相互之間緊固連接，所述熱風發生器和所述烘箱(17)相隔一定的距離，組成所述工作室的組件為無磁性材料。根據本發明的無磁高溫測試裝置的一實施例，所述測試裝置還包括測試元件支撐連接裝置(15、21)以及測試元件支撐裝置(14、22)，測試元件通過所述測試元件支撐連接裝置(15、21)以及所述測試元件支撐裝置(14、2幻連接固定後，懸空置於所述烘箱(17)內腔中，其兩端通道(11、17、25)上分別有溫度傳感器(12、24)和測溫儀(13、23)。根據本發明的無磁高溫測試裝置的一實施例，所述熱風發生器和所述熱風循環通道置於距地面有一定高度的工作平臺上。根據本發明的無磁高溫測試裝置的一實施例，組成所述工作室的所述上部熱風循環通道(7)、所述下部熱風循環通道(8)、所述烘箱(17)、所述熱風循環過渡通道(11、25)、 所述熱風循環通道彎管或轉向管(26)、所述工作平臺(18)、所述支撐裝置(10、14、15、20、 21,22)以及連接用的連接件，材質為特種無磁耐溫型、中溫型、常溫型玻璃鋼/複合材料、 橡膠的非金屬材料。根據本發明的無磁高溫測試裝置的一實施例，所述熱風循環密閉通道的長度為15 米以上。根據本發明的無磁高溫測試裝置的一實施例，所述工作室的組件相互之間通過法蘭方式，用材質為玻璃鋼/複合材料的螺杆、螺帽進行連接。根據本發明的無磁高溫測試裝置的一實施例，所述工作室內的組件相互之間採用材質為玻璃鋼/複合材料的專用夾具連接。根據本發明的無磁高溫測試裝置的一實施例，所述上部熱風循環通道(7)、熱風循環過渡通道(11、25)、烘箱(17)、熱風循環通道彎管或轉向管06)和所述下部熱風循環通道(8)的內層為耐高溫型玻璃鋼/複合材料，外層為常溫型玻璃鋼/複合材料，中間填充特種隔熱保溫材料。根據本發明的無磁高溫測試裝置的一實施例，所述熱風循環密閉通道的熱風壓強設置為高出環境氣壓450Pa以上，所述無磁高溫測試裝置的溫差設置為< 1°C。根據本發明的無磁高溫測試裝置的一實施例，所述箱體面板上有溫度控制儀表 (2)、啟動按鈕(3)，所述無磁高溫測試裝置的整體結構為立式結構或臥式結構。本發明對比現有技術有如下的有益效果本發明的方案是在控制系統作用下，通過電加熱空氣等，所產生的熱風經由無磁性的熱風循環通道，在循環流動過程中實現對測試元件的加熱。對比現有技術，本發明的無磁裝置具有節能、高效、溫度均勻性好、溫度可進行無級調節等特點。


圖1示出了本發明的無磁高溫測試裝置的實施例的結構圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。圖1示出了本發明的無磁高溫測試裝置的實施例的結構。本實施例的無磁高溫測試裝置為非標準臥式管道型烘溫裝置，主要由A部分和B部分構成。A部分是熱風發生器，由箱體1和置於箱體內的加熱系統、溫度控制系統組成。箱體1面板上有溫度控制儀表2、啟動按鈕3，下部有空氣通道4。箱體1側面有上接口 5、下接口 6，分別供加熱後的熱風流出和利用後的熱風流入，並與熱風循環通道連接。熱風發生器的功能是按技術要求產生相應溫度的熱風，並使之循環流動。熱風發生器主要材質為薄鋼板、優質結構鋼板及電氣元器件等，因離B部分烘箱 17有一定距離，故其磁性或電磁感應對測試元件電磁性能測試的影響可忽略。B部分又名工作室，是無磁裝置的主體，由上部熱風循環通道7、熱風循環過渡通道11、25、烘箱17、熱風循環通道彎管或轉向管沈、下部熱風循環通道8組成熱風流動通道， 通過上部熱風循環通道支撐裝置10、烘箱和下部熱風循環通道支撐裝置20固定在工作平臺18上，共同構成一個整體。右側的上部熱風循環通道7、下部熱風循環通道8分別與A部分的上接口 5、下接口 6連接後共同組成熱風循環密閉通道。相互間用螺帽、螺杆通過法蘭 9、19緊固連接。熱風循環密閉通道的組成包括箱體1內的加熱系統、風道一上接口 5—上部熱風循環通道7 —熱風循環過渡通道11 —烘箱17 —熱風循環過渡通道25 —熱風循環通道彎管或轉向管26 —下部熱風循環通道8 —下接口 6 —進入箱體1內的風道、加熱系統。即工作時熱風在此密閉通道內單向循環流動。測試元件16通過測試元件支撐連接裝置15、21及測試元件左、右側支撐裝置14、 22連接固定後，懸空置於烘箱17內腔中，其兩端通道上11、17、25分別有溫度傳感器12、 24、測溫儀13、23。B部分的主要功能是在室溫 250°C範圍內，為測試元件提供電磁性能無幹擾標定、校準或檢測的工作環境。主要材質為特種無磁耐溫型、中溫型、常溫型玻璃鋼/複合材料、橡膠等非金屬材料，以及少量的特種無磁金屬材料，整體無磁性。本實施例的無磁高溫測試裝置的工作原理如下按技術要求、無磁裝置操作規程對溫度控制儀表2進行設定，並開啟啟動按鈕3，然後熱風發生器箱體1內的溫度控制系統通過對溫度控制儀表2和溫度傳感器12、24的信號進行比較，再根據比較得出的溫差通過信號控制箱體1內加熱系統的開啟與關閉。整個工作過程中，在密閉通道內不斷單向循環流動的熱風進而實現對測試元件的均勻加熱。工作過程中，如熱風壓力低於技術要求值，則信號將控制箱體1內加熱系統的吸氣功能，通過空氣通道4吸入空氣，經由風道送至加熱系統進行加熱後進入密閉通道，即通過補氣方式以確保熱風壓力滿足技術要求。如熱風壓力超過技術要求時，排氣方式與吸氣方式相反，直至滿足技術要求時為止。本無磁裝置具有能耗低、加熱快、溫度均勻、工作效率高等特點。操作員操作本實施例的無磁高溫測試裝置的過程如下第一，無磁裝置按使用說明安裝後，應通風檢查整個熱風循環通道的密封性能，直至不漏氣為止，方可進行測試元件放置工作。第二，開啟烘箱，按操作規程、技術要求放置測試元件，然後密封緊固烘箱，通風檢查密封性能；合格後，對溫度控制儀表2進行設定，然後開啟啟動按鈕3，對測試元件進行加熱，並按技術要求進行電磁性能測試。第三，電磁性能測試時，應先取下並妥善放置溫度傳感器12、24、測溫儀13、23，然後用配套無磁裝置塞入相應孔中，再進行電磁性能測試。測試完畢，應將溫度傳感器、測溫儀放回。第四，工作完畢，按操作規程關閉啟動按鈕3，待自冷至60°C以下，方可按操作規程開啟烘箱、取出測試元件，然後將烘箱恢復至初始狀態，備下次使用。實際需要時，可通過吸入空氣加快冷卻。本實施例的無磁高溫測試裝置的技術要求如下(1)測試元件加熱區及其附近一定範圍內的所有材質，應滿足電磁性能測試時的無幹擾要求，即無磁性。(2)在室溫 250°C範圍內，可對長度彡12m的測試元件進行無級調節測試，其溫度調節精度為0. 1°C，且熱風發生器的運行噪聲< 60dB。(3)熱風循環通道內壁可長期耐溫觀01，其材質、結構需隔熱性能好，且正常工作時，外壁溫度彡50°C。(4)測試元件放置處的烘箱及其附屬部件，應能承重4000kg。(5)保溫時，熱風循環通道內不同點的溫差彡1°C。(6)整體結構，尤其是測試元件工作區的烘箱，應便於拆卸，以利測試元件放置。本實施例的無磁高溫測試裝置與傳統的烘箱相比，具有以下的一些不同點。(1)整體結構不同現有烘箱的加熱系統、自動控溫系統及工作室共同置於箱體內，即三位一體化。而無磁裝置的烘箱17與含加熱系統、溫度控制系統的熱風發生器箱體 1分開，且相距數米以上；此外，烘箱局部可承受4000kgf以上的壓力。(2)放置方式與場地要求不同現有烘箱通常置於水平地面上，地面可為鋼筋混凝土等結構。而無磁裝置的熱風發生器、熱風循環通道等先置於距地面有一定高度的工作平臺上，再放置在水平地面上，並可根據需要對工作平臺進行高度調整；另外，放置地面一定面積和深度上，均應無磁性。(3)熱風發生器不同現有烘箱的熱風發生器通常依附並置於箱體底部，風道有長有短。而無磁裝置的熱風發生器單獨存在，風道較短，且實際運行噪聲 0.6，遠高於利用現有烘箱加熱時的 0. 05 0. 15比值，表明其熱能利用效率高，即總體能耗比現有烘箱低。(11)工作氣壓不同現有烘箱工作室內的熱風壓強等於或略高於環境氣壓。而無磁裝置密閉通道內的熱風壓強高出環境氣壓450Pa以上。(12)工作區型腔不同現有烘箱工作室多為方形，有時為隧道形，特殊時為圓形， 截面尺寸較大，長度較為固定。而無磁裝置烘箱型腔較小，多為圓形，長度通常數米，乃至 IOm以上，且可調；並可在其它裝置、部件不變動情況下，根據測試元件進行設計、調整或更換，如可為橢圓形、方形乃至多種形狀的組合形等。(13)工作區溫度均勻性不同保溫時，現有烘箱工作室內不同點的溫差一般為 3 8°C，較大烘箱可達5 12°C。而無磁裝置溫差可控制在1°C內。(14)被加熱件溫度均勻性不同加熱時，在現有烘箱中因測試元件等被加熱件或平放在工作室底部、或斜靠或豎放在工作室內壁上，因空氣對流方式、離熱風出氣口距離差異等原因，易造成加熱件不同部位受熱不均，即溫度均勻性較差。而無磁裝置中加熱件通常被懸空居中放置在烘箱內腔，因氣流循環速度較快等，故其受熱均勻，即溫度均勻性較好。此外，相對於本實施例，無磁高溫測試裝置會有一些變化的形式，如下所述(1)無磁裝置整體結構方面本實施例為臥式，也可為立式或其它結構形式，還可通過結構調整等以改變其外形。(2)無磁裝置放置方面通過工作平臺整套裝置放置在地面上，也可整體、局部安放在無磁導軌、滾輪及其它裝置上；其外形、高低等可根據實際需要進行設計和調整。此外， 工作平臺可整體，也可由若干件組成，並可分開放置。(3)無磁裝置工作溫度方面本實施例工作溫度範圍為室溫 250°C，還可根據實
7際需要，通過材質改進等，將其工作溫度範圍調整至室溫 500°C。(4)無磁裝置用途方面主要用於測試元件電磁性能的無幹擾檢測、標定或校準， 也可用作乾燥、熱處理、保溫等。(5)無磁裝置上下通道方面可在工作平臺相應位置，增加方便操作人員上下的通道，如樓梯、臺階等；可固定在工作平臺上，也可不固定；適用時也可有扶手、欄杆等保護
直ο(6)加熱控制系統方面為便於記錄、操作等，可通過增加軟體、設施等使其智能化、自動化；除目前的無級調節外，還可為若干定點調節。(7)工作狀態與報警顯示方面可在熱風發生器頂部相應位置增加有關裝置，顯示目前工作狀態，並可報警等。(8)空氣通道方面本實施例的空氣通道在熱風發生器箱體面板下部，也可設置在箱體其它部位。(9)無磁部件材質方面本實施例為特種玻璃鋼/複合材料、橡膠等，還可根據需要改為塑料、纖維增強無機材料、無機非金屬材料、無磁金屬材料及其相應組合等；所有無磁部件材質可相同，也可不相同。(10)熱風循環密閉通道外形方面本實施例整體呈「D」形，也可呈「回形針」形、或其它形狀。(11)熱風循環密閉通道放置方面本實施例呈臥式方式放置在工作平臺上，也可以立式、水平方式、或其它方式放置。(12)熱風循環通道結構本實施例為夾層結構，也可為梯度功能過渡等非夾層結構，但應滿足耐高溫、隔熱、節能、降噪、局部可承載測試元件等基本要求。(13)熱風循環通道連接方面本實施例通過法蘭用螺杆、螺帽連接，還可用專用夾具等進行連接。(14)烘箱方面在無磁裝置其它部件不變情況下，根據測試元件需要，烘箱長度可增加、減少，也可部分、整體進行更換、組合；適用時，熱風循環通道也可做相應調整。(15)烘箱結構方面本實施例為對稱哈夫結構，也可為非對稱結構、整體結構，並可在相應位置設置吊裝、搬運裝置。(16)烘箱及熱風循環通道截面形狀方面本實施例為圓形，也可為方形、橢圓形等，截面形狀可一致，也可不一致。(17)烘箱放置方面本實施例通過支撐部件放置在工作平臺上，也可通過帶滾輪的支撐部件放置在工作平臺的導軌上；也可不用工作平臺，而直接放在相應裝置上。(18)熱風循環通道放置方面本實施例通過相應支撐部件放置在工作平臺上，也可通過改進工作平臺，而直接將其放置在工作平臺上；也可不用工作平臺，而直接放在相應
1 ο(19)測試元件支撐件方面測試元件通過相應部件、配套帶孔支撐件懸空放置在烘箱內，相應部件、配套帶孔支撐件材質本實施例為玻璃鋼/複合材料，也可為上述(9)中的材質。(20)工作平臺操作人員保護方面根據實際情況等，可安裝扶手、保護欄杆等保護裝置。也可不設保護欄杆等。
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(21)熱風工作壓力方面本實施例熱風工作壓力為450Pa，也可根據實際情況在 200 900Pa範圍內調整。(22)熱風通道外表溫度方面工作時，本實施例熱風循環通道、烘箱外表溫度為 45 0C左右，通過技術改進等可降至更低。(23)測試元件觀察方面工作時，本實施例不能隨時觀看測試元件相應狀況，通過在烘箱相應位置開設觀察窗等方式，可隨時觀看測試元件相應情況。(24)溫度傳感器方面本實施例中為鉬銠熱電偶，也可為非金屬、無磁性類溫度傳感器。(25)測溫儀方面本實施例為溫度計，也可為無磁性類測溫儀。(26)溫度傳感器、測溫儀位置與數量方面本實施例為各2處，主要放置在測試元件兩端，也可根據需要，設置在烘箱、熱風循環通道相應位置處，以便工作，且數量可調整。(27)無磁裝置外觀顏色方面可為各部件本色，也可根據設計和需要進行著色， 顏色可相同，也可不相同，還可以有圖案。上述實施例是提供給本領域普通技術人員來實現或使用本發明的，本領域普通技術人員可在不脫離本發明的發明思想的情況下，對上述實施例做出種種修改或變化，因而本發明的保護範圍並不被上述實施例所限，而應該是符合權利要求書提到的創新性特徵的最大範圍。
權利要求
1.一種無磁高溫測試裝置，其特徵在於包括熱風發生器和工作室，其中所述熱風發生器由箱體(1)和置於所述箱體(1)內的加熱系統、溫度控制系統組成，所述箱體(1)設有空氣通道G)、上接口( 和下接口(6)，所述熱風發生器產生熱風並使之循環流動；所述工作室由上部熱風循環通道(7)、熱風循環過渡通道(11、25)、烘箱(17)、熱風循環通道彎管或轉向管06)以及下部熱風循環通道(8)組成熱風流動通道，通過上部熱風循環通道支撐裝置(10)、所述烘箱和下部熱風循環通道支撐裝置00)固定在工作平臺(18)上，共同構成一個整體，所述上部熱風循環通道(7)和所述下部熱風循環通道(8)分別與所述箱體(1) 的上接口(5)和下接口(6)連接後共同組成熱風循環密閉通道，分別供加熱後的熱風流出和利用後的熱風流入，熱風在所述熱風循環密閉通道中單向流動，所述工作室的組件相互之間緊固連接，所述熱風發生器和所述烘箱(17)相隔一定的距離，組成所述工作室的組件為無磁性材料。
2.根據權利要求1所述的無磁高溫測試裝置，其特徵在於所述測試裝置還包括測試元件支撐連接裝置(15、21)以及測試元件支撐裝置(14、22)，測試元件通過所述測試元件支撐連接裝置(15、21)以及所述測試元件支撐裝置(14、2幻連接固定後，懸空置於所述烘箱(17)內腔中，其兩端通道(11、17、25)上分別有溫度傳感器(12、24)和測溫儀(13、23)。
3.根據權利要求1所述的無磁高溫測試裝置，其特徵在於所述熱風發生器和所述熱風循環通道置於距地面有一定高度的工作平臺上。
4.根據權利要求1所述的無磁高溫測試裝置，其特徵在於組成所述工作室的所述上部熱風循環通道(7)、所述下部熱風循環通道(8)、所述烘箱(17)、所述熱風循環過渡通道 (11、25)、所述熱風循環通道彎管或轉向管(沈)、所述工作平臺(18)、所述支撐裝置(10、 14、15、20、21、22)以及連接用的連接件，材質為特種無磁耐溫型、中溫型、常溫型玻璃鋼/ 複合材料、橡膠的非金屬材料。
5.根據權利要求1所述的無磁高溫測試裝置，其特徵在於所述熱風循環密閉通道的長度為15米以上。
6.根據權利要求1所述的無磁高溫測試裝置，其特徵在於所述工作室的組件相互之間通過法蘭方式，用材質為玻璃鋼/複合材料的螺杆、螺帽進行連接。
7.根據權利要求1所述的無磁高溫測試裝置，其特徵在於所述工作室內的組件相互之間採用材質為玻璃鋼/複合材料的專用夾具連接。
8.根據權利要求1所述的無磁高溫測試裝置，其特徵在於所述上部熱風循環通道 (7)、所述熱風循環過渡通道(11、25)、所述烘箱(17)、所述熱風循環通道彎管或轉向管 (26)和所述下部熱風循環通道(8)的內層為耐高溫型玻璃鋼/複合材料，外層為常溫型玻璃鋼/複合材料，中間填充特種隔熱保溫材料。
9.根據權利要求1所述的無磁高溫測試裝置，其特徵在於所述熱風循環密閉通道的熱風壓強設置為高出環境氣壓450Pa以上，所述無磁高溫測試裝置的溫差設置為< 1°C。
10.根據權利要求1所述的無磁高溫測試裝置，其特徵在於所述箱體(1)面板上有溫度控制儀表O)、啟動按鈕(3)，所述無磁高溫測試裝置的整體結構為立式結構或臥式結構。
全文摘要
本發明公開了無磁高溫測試裝置，加熱裝置無磁性、溫度可精確控制。其技術方案為包括熱風發生器和工作室，其中熱風發生器由箱體、加熱系統、溫度控制系統組成，箱體設有溫度控制儀表、啟動按鈕、空氣通道、上、下接口；工作室由上部、下部熱風循環通道、熱風循環過渡通道、烘箱、熱風循環通道彎管或轉向管組成，通過上部、下部熱風循環通道、烘箱支撐裝置固定在工作平臺上，共同構成一個整體，上部、下部熱風循環通道分別與上、下接口連接後共同組成熱風循環密閉通道，分別供加熱後的熱風流出和利用後的熱風流入，熱風在熱風循環密閉通道中單向流動，工作室的組件相互之間緊固連接，熱風發生器和烘箱相隔一定的距離，組成工作室的組件為無磁性材料。
文檔編號G01R31/00GK102385010SQ201110235109
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月16日 優先權日2011年8月16日
發明者付正軍, 唐建, 張建川, 徐少鈞, 楊錦舟, 薛四十子 申請人:建宇(上海)石油科技有限公司