防護熱板裝置用線熱源式加熱器的製作方法
2023-11-04 17:23:22 1
專利名稱：防護熱板裝置用線熱源式加熱器的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種測量裝置技術領域，具體是一種防護熱板裝置用線熱源式加 熱器。
背景技術：
目前，在一些絕熱材料的研究、開發、生產及應用過程中，需要準確的測定材料的 導熱係數。由於防護熱板裝置用加熱板沒有規範化，目前，很多防護熱板導熱係數測試裝置 採用方形加熱器作為高溫側的加熱板，造成了加熱板邊角位置溫度不均勻，大大影響了測 量的準確性與精度，不足以準確的測定絕熱材料的導熱係數。所以，加熱器類型的選擇及加 熱絲嵌入位置的確定，對防護熱板裝置測量固體材料導熱係數來說非常關鍵，直接影響到 測試數據的準確性與權威性。經對現有技術文獻檢索發現，中國專利號ZL88217498. 3公開的「雙試樣保護熱板 高溫導熱儀」，介紹了一種測量非金屬固體導熱係數或熱阻的雙試樣保護熱板高溫導熱儀， 測試溫度範圍為500K 1000K。加熱器採用碳化矽材料，既提高了測試溫度又降低了成本； 主加熱器採用恆壁溫交流加熱，後恆熱流直流加熱的方式，提高了測試速度；外側管狀加熱 器用碳化棒製成；並用微機實現了多路微弱信號的準確採集和處理。該發明沒有說明加熱 器採用何種類型及加熱絲定位的位置。進一步檢索發現，中國專利號ZL200620103469. 9公開的「熱管平板式導熱係數測 定儀」，其採用上端設有法蘭的杜瓦瓶，杜瓦瓶內懸掛測試裝置。將具有均溫性能好的平板 熱管作為導熱儀的熱冷和熱板，布置在試樣的上下兩側，維持試樣兩側的等溫面；並採用對 杜瓦瓶抽真空的處理方式，減少了加熱量的對流散熱損失。該發明也沒有說明加熱器採用 何種類型及加熱絲定位的位置。中國專利號ZL200720063809. 4公開的「一種良導體導熱係數測量儀」，其採用含 良導體導熱係數測試儀、熱端溫控傳感器、保溫材料、冷端溫控傳感器、半導體致冷片、加熱 器、散熱器、底座。待測材料的熱端裝有加熱器，待測材料冷端的端面緊貼半導體致冷片一 面，半導體致冷片的另一面與散熱器緊貼，冷端溫控傳感器和半導體致冷片通過電纜與冷 端溫控電纜座電連接，冷端溫度設定調節旋鈕用以調節待測材料冷端所需要的溫度。該發 明同樣沒有說明加熱器採用何種類型及加熱絲定位的位置。
發明內容
本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種防護熱板裝置用線熱源式加熱 器，提高了線熱源式加熱器表面溫度的均勻性，減少了加熱板徑向的輻射換熱，提高了導熱 係數測量的準確性。本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括加熱板、防護板、電加熱絲和固 定銷釘，其中加熱板固定設置於防護板的中央，若干固定銷釘的一端徑向設置於加熱板的 側面，固定銷釘的另一端位於防護板的槽孔中，套有陶瓷套管的電加熱絲位於加熱板和防護板的凹槽內。所述的加熱板的外側及防護板內側分別設有三角形坡口以減少加熱板徑向的輻 射換熱，提高了加熱板測試表面溫度場的均勻。所述的加熱板上設有鏡像對稱的第一凹槽，該第一凹槽包括八段弧形槽、八個半 圓過渡槽以及四段直線槽，其中半圓過渡槽的兩端分別與弧形槽或直線槽相連接。所述第一凹槽的內壁半徑為1. 5mm ；所述的防護板上設有鏡像對稱的第二凹槽，該第二凹槽包括十段弧形槽和八個半 圓過渡槽，其中半圓過渡槽的兩端分別與弧形槽相連。所述的套有陶瓷套管的電加熱絲嵌接於第一凹槽和第二凹槽內。所述的第二凹槽的內壁半徑為1. 5mm。所述的固定槽孔具體位於防護板的內側面以120°設置。所述的固定銷釘的長度為0. 8mm，該固定銷釘為徑向設置。與現有技術相比。方形的加熱板由於採用方形布置電加熱絲，造成了邊角位置溫 度不均勻，本發明有效提高了線熱源式加熱器表面溫度的均勻性，減少了加熱板徑向的輻 射換熱，使加熱板是一維傳熱，提高了導熱係數測量的準確性。
圖1為本發明結構示意圖。圖2為加熱板結構主視圖。圖3為加熱板結構俯視圖。圖4為防護板結構主視圖。圖5為防護板結構俯視圖。圖6為固定銷釘結構局部剖面圖。圖7為固定銷釘結構詳圖。圖8為固定銷釘結構詳圖右視圖。圖9為固定銷釘結構詳圖俯視圖。
具體實施例方式下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行 實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施 例。如圖1所示，本實施例包括兩個加熱板1、兩個防護板2、螺栓3、固定銷釘4和電 加熱絲(未示出)，其中加熱板1固定設置於防護板2的中央，固定銷釘4的一端徑向設 置於加熱板1的側面，固定銷釘4的另一端位於防護板2的槽孔11中，套有陶瓷套管的電 加熱絲位於加熱板1和防護板2的第一凹槽5和第二凹槽6內。所述的加熱板1的四周刻有截面為三角形加熱板坡口 7以有效的減少徑向的輻射 換熱。如圖2所示，所述的加熱板1上設有鏡像對稱的第一凹槽5，該第一凹槽5包括八 段弧形槽、八個半圓過渡槽以及四段直線槽，其中半圓過渡槽的兩端分別與弧形槽或直線
4槽相連接；所述的加熱板1的四周刻有截面為三角形加熱板坡口 7以有效的減少徑向的輻射 換熱。所述的加熱板1的直徑為119.8mm，通過M3螺栓旋進螺紋孔6將加熱板1固定。所述的加熱板坡口 7在加熱板外側，截面呈三角形。如圖4所示，所述的防護板2上設有鏡像對稱的第二凹槽，該第二凹槽包括十段弧 形槽和八個半圓過渡槽，其中半圓過渡槽的兩端分別與弧形槽相連。所述的防護板2內側刻防護板坡口 10以有效減少加熱板1徑向的輻射換熱，所述 的防護板坡口 10的截面呈三角形。所述的第二凹槽5的半徑為1. 5mm。所述的加熱板1及防護板2上分別設有第一螺紋孔6和第二螺紋孔9以設置螺栓 3，所述的第一螺紋孔6和第二螺紋孔9均為T型孔且以45°角均布。所述的加熱板1和防護板2採用T2無氧銅材料製成。如圖6所示，所述的固定槽孔11為120°均布。如圖7_9所示，所述固定銷釘4為 帶有外螺紋的奧氏體304不鏽鋼製成。本實施例優點包括(1)採用了圓形加熱板，通過合理的布置凹槽結構，使加熱板 測試面溫度更均勻。(2)採用了圓形的防護熱，通過合理的布置凹槽結構，使防護板測試表 明溫度均勻，通過合理的控制電加熱絲的功率調節溫度以減少加熱板徑向散熱，保證加熱 板是一維散熱。(3)採用了固定銷釘，調整固定銷釘旋進螺紋孔的深度，將加熱板旋轉一定 角度固定在防護板內側槽孔內，使加熱板準確地固定在防護板中間。(4)採用3個導熱系 數低的奧氏體304不鏽鋼固定銷釘，將加熱板固定在防護板中間，大大減少由於接觸導熱 引起加熱板外側邊緣溫度場的變化，提高了加熱板測試表面溫度的均勻性。(5)通過在加 熱板外側和防護板內側分別做有截面為三角形坡口，可以有效的減少加熱板徑向的輻射換 熱，提高了加熱板測試表面溫度場的均勻。
權利要求
一種防護熱板裝置用線熱源式加熱器，包括加熱板、防護板、電加熱絲和固定銷釘，其中加熱板固定設置於防護板的中央，若干固定銷釘的一端徑向設置於加熱板的側面，固定銷釘的另一端位於防護板的槽孔中，套有陶瓷套管的電加熱絲位於加熱板和防護板的第一凹槽及第二凹槽內，其特徵在於所述的加熱板上設有鏡像對稱的第一凹槽，該第一凹槽包括八段弧形槽、八個半圓過渡槽以及四段直線槽，其中半圓過渡槽的兩端分別與弧形槽或直線槽相連接；所述的防護板上設有鏡像對稱的第二凹槽，該第二凹槽包括十段弧形槽和八個半圓過渡槽，其中半圓過渡槽的兩端分別與弧形槽相連。
2.根據權利要求1所述的防護熱板裝置用線熱源式加熱器，其特徵是，所述的加熱板 的外側及防護板內側分別設有三角形坡口。
3.根據權利要求1所述的防護熱板裝置用線熱源式加熱器，其特徵是，所述第一凹槽 的內壁半徑為1.5mm。
4.根據權利要求1所述的防護熱板裝置用線熱源式加熱器，其特徵是，所述的螺紋孔 具體位於加熱板的側面以45°或120°間隔設置。
5.根據權利要求1所述的防護熱板裝置用線熱源式加熱器，其特徵是，所述的第二凹 槽的內壁半徑為1.5mm。
6.根據權利要求1所述的防護熱板裝置用線熱源式加熱器，其特徵是，所述的固定槽 孔具體位於防護板的內側面以120°設置。
7.根據權利要求1所述的防護熱板裝置用線熱源式加熱器，其特徵是，所述的固定銷 釘的長度為0. 8mm，該固定銷釘為徑向設置。
全文摘要
一種測量裝置技術領域的防護熱板裝置用線熱源式加熱器，包括加熱板、防護板、電加熱絲和固定銷釘，其中加熱板固定設置於防護板的中央，若干固定銷釘的一端徑向設置於加熱板的側面，固定銷釘的另一端位於防護板的槽孔中，套有陶瓷套管的電加熱絲位於加熱板和防護板的凹槽內。本發明提高了線熱源式加熱器表面溫度的均勻性，減少了加熱板徑向的輻射換熱，提高了導熱係數測量的準確性。
文檔編號H05B3/16GK101938861SQ201010255460
公開日2011年1月5日 申請日期2010年8月17日 優先權日2010年8月17日
發明者劉華萱, 巨永林, 李滿峰 申請人:上海交通大學