一种铂铑热电偶高温炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种铂铑热电偶高温炉，包括带有炉膛的炉体，所述炉膛内设有热电偶加热测温装置、灯光辅助热源装置以及降温装置，所述灯光辅助热源装置包括多个能够产生热量的卤素灯灯泡，所述铂铑热电偶加热测温装置包括多个铂铑合金热电偶，所述降温装置包括位于多个卤素灯灯泡中部的储气箱，所述储气箱上设有与炉体连通的进气口，所述储气箱内设有延伸至铂铑合金热电偶下方的通气管，所述通气管顶部的开口朝向铂铑合金热电偶，所述通气管底部周侧开设有多个通气孔，所述通气孔位于所述储气箱内，使用时，储气箱内的气体通过通气孔输送至通气管内，通过通气管将气体喷射至铂铑合金热电偶实现降温。金热电偶实现降温。金热电偶实现降温。

【技术实现步骤摘要】
一种铂铑热电偶高温炉


[0001]本技术涉及热电偶高温炉装置的
，具体涉及一种铂铑热电偶高温炉。

技术介绍

[0002]热丝法技术是指将同一根双铂铑热电偶丝既作为加热元件，又作为测温元件。将被测物直接置于热电偶的热接点上，用计算机系统控制热电偶按预定温速升温、降温，并同时采集热电偶的热电势，数据通过计算和线性化处理后传送给计算机，计算机以图文方式直接显示出热电偶的温度值。通过图像采集系统原位观察高温条件下测试样品状态变化。
[0003]使用铂铑热电偶加热的装置被称作微型热电偶高温炉。现有的铂铑热电偶高温炉存在的问题主要是：由于无辅助热源，环境与热电偶温差大，不能保证实验区域温度的均匀性，并且铂铑热电偶所需功率较有辅助热源加热的铂铑热电偶高温炉大，最高加热温度只能达到1500℃左右，如果进一步提升温度容易造成铂铑丝热电偶熔断。
[0004]为了解决以上技术问题，中国专利文件（申请号为2018103115842）公开了以灯光作辅助热源的可控气氛的铂铑热电偶高温炉，包括带有炉膛的炉体，炉膛为封闭式，在炉膛内设置有灯光辅助热源装置、热电偶加热测温装置，在炉体上设有进气口、出气口分别与炉膛连通，用以向炉膛内通入气体或排出气体；在炉体上设置观察窗口，用以观察炉体内炉膛；灯光辅助热源系统包括产生热量的灯泡，铂铑热电偶加热测温装置包括铂铑合金热电偶。
[0005]上述方案虽然通过灯光作为辅助热源，使得辅助热能快速响应，但是，当上述铂铑丝热电偶达到最高温时，环境温度整体升高，需要进行降温时，则无法实现快速降温，即无法快速调节炉内环境温度。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的上述不足，本技术的目的在于提供一种既能够快速升温又能快速降温的铂铑热电偶高温炉。
[0007]解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
[0008]一种铂铑热电偶高温炉，包括带有炉膛的炉体，所述炉膛为封闭式，所述炉体上设有与炉膛连通的出气口，所述炉膛内设有热电偶加热测温装置、灯光辅助热源装置以及降温装置，所述灯光辅助热源装置包括多个能够产生热量的卤素灯灯泡，所述铂铑热电偶加热测温装置包括多个铂铑合金热电偶，所述降温装置包括位于多个卤素灯灯泡中部的储气箱，所述储气箱上设有与炉体连通的进气口，所述储气箱内设有延伸至铂铑合金热电偶下方的通气管，所述通气管顶部的开口朝向铂铑合金热电偶，所述通气管底部周侧开设有多个通气孔，所述通气孔位于所述储气箱内。
[0009]本装置中的铂铑合金热电偶主加热采用中频斩波技术，卤素灯灯泡采用乌灯丝加热。铂铑合金热电偶加热时输出电压是固定的，在单位时间内包含一个加热周期和一个测
温周期，加热和测温是通过控制单位时间内加热和测温的占比来控制升温速率和加热温度，因此通过加热占控比（以千分率形式给出）来控制热丝法装置的加热和测温，卤素灯灯泡通过控制加热功率输出比例来进行加热控制，基于满功率以千分率的形式输出，进而辅助铂铑合金热电偶加热。
[0010]在完成加热和测温后，在通过进气口向储气箱内冲入气体，气体通过通气孔输送至通气管内，气体再通过通气管的开口朝向铂铑合金热电偶喷射，这样能够针对式的对铂铑合金热电偶进行降温，达到快速降温的目的。
[0011]进一步，还包括温度控制装置，所述灯光辅助热源装置、热电偶加热测温装置分别与温度控制装置连接，用以同时控制铂铑合金热电偶温度与卤素灯灯泡的功率，使得卤素灯灯泡灯泡的功率随铂铑热电偶温度进行相应改变。
[0012]上述方案通过同时控制热电偶加热测温装置的铂铑合金热电偶温度与灯光辅助热源装置的卤素灯灯泡的功率，可以控制、调整灯光辅助热源装置的卤素灯灯泡功率随热电偶加热测温装置的铂铑合金热电偶温度进行相应改变，获得较快的升温速度和升温均匀性。
[0013]进一步，所述卤素灯灯泡外侧包裹有一聚焦灯罩，通过聚焦灯罩将卤素灯灯泡的灯光聚焦在铂铑合金热电偶周围。
[0014]这样设计，能够大幅度提高铂铑合金热电偶周围温度的均匀性，快速达到均匀、稳定状态。
[0015]进一步，所述聚焦灯罩外侧包裹有一环形槽，所述环形槽上设有输气管道，所述输气管道与储气箱连通。
[0016]这样设计，储气箱内的气体通过输气管道输送至环形槽内，由于环形槽包裹聚焦灯罩，因此，聚焦灯罩上所产生的热量会快速被环形槽内的气体带走，达到快速降温的效果。
[0017]进一步，所述炉体底部设有电机，所述电机的转轴与通气管连接，所述通气管上部周侧均设有多个与通气管连通的支管。
[0018]这样设计，通过电机的转轴带动通气管转动，使得通气管的开口向上喷射的气体形成螺旋状，同时，气体也会通过通气管的支管喷射到炉膛内，而支管也随着通气管转动，进而搅动炉膛内的气体，加快炉膛整体降温。
[0019]进一步，所述热电偶加热测温装置还包括热电偶接线柱，热电偶接线柱由导电金属制作，铂铑合金热电偶设置在热电偶接线柱上。这样设计，通过热电偶接线柱起到对铂铑合金热电偶支撑的作用。
[0020]进一步，所述灯光辅助热源装置位于炉膛下部或侧部，热电偶加热测温装置位于炉膛中部或上部，卤素灯灯泡发出的光线从下往上或从侧面射出，照射到铂铑合金热电偶周围。
[0021]这样设计，卤素灯灯泡发出的光线经聚光杯汇聚照射到铂铑合金热电偶周围，可透过热电偶上熔化样品，使得观察图像更加立体清晰。
[0022]进一步，所述炉体上设有观察窗口，所述观察窗口为耐高温的玻璃材质，且观察窗口与炉体使用耐高温密封圈相连。从观察窗口向内观察铂铑合金热电偶以及铂铑合金热电偶上样品加热后的熔化结晶情况，随时准确掌握加热进程。
[0023]进一步，所述聚焦灯罩采用金属材质，并且内表面有镀膜层。有效防止杯面氧化和损坏，提高使用寿命。
[0024]相比现有技术，本技术具有如下优点：
[0025]1、采用光辅助加热，使得辅助热能快速响应，更加迅速的控制热电偶周围的环境温度，使得铂铑热电偶周围温度场快速达到均匀稳定状态，克服了以电阻丝为补偿热源响应速度慢的缺点，同等条件下升温效率可提高5~25%。
[0026]2、本技术热丝法，辅助热将光能快速聚集到热电偶周围，提供部分热能，热电偶在同等加热条件下，热丝法实验温度得到提高，促使热电偶高温炉可以达到1700~1750℃的最高使用温度。
[0027]3、以光作为辅助加热，增强了环境亮度，并且由于辅助热源光线由下方射出照射热电偶上实验样品，使得观察图像更加立体清晰。
[0028]4、本技术具有结构简单合理的优点，反光聚光杯和卤素灯使用寿命长。铂铑热电偶为热丝法装置的主要加热元件和测温元件，通过控制单位时长加热占控比来升温和测温，加热占控比的大小直接影响热电偶的使用寿命。增加光辅助加热可以有效降低热电偶的加热占控比15~25%，减小热电偶工作负荷，提高热电偶使用寿命，且通过本技术可以进行多种气氛下的高温实验。
附图说明
[0029]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铂铑热电偶高温炉，包括带有炉膛（1）的炉体，所述炉膛（1）为封闭式，所述炉体上设有与炉膛（1）连通的出气口（11），其特征在于，所述炉膛（1）内设有热电偶加热测温装置（3）、灯光辅助热源装置（2）以及降温装置，所述灯光辅助热源装置（2）包括多个能够产生热量的卤素灯灯泡（15），所述铂铑热电偶加热测温装置（3）包括多个铂铑合金热电偶（12），所述降温装置包括位于多个卤素灯灯泡（15）中部的储气箱（5），所述储气箱（5）上设有与炉体连通的进气口（10），所述储气箱（5）内设有延伸至铂铑合金热电偶（12）下方的通气管（7），所述通气管（7）顶部的开口朝向铂铑合金热电偶（12），所述通气管（7）底部周侧开设有多个通气孔，所述通气孔位于所述储气箱（5）内。2.根据权利要求1所述的铂铑热电偶高温炉，其特征在于，还包括温度控制装置，所述灯光辅助热源装置（2）、热电偶加热测温装置（3）分别与温度控制装置连接，用以同时控制铂铑合金热电偶（12）温度与卤素灯灯泡（15）的功率，使得卤素灯灯泡（15）灯泡的功率随铂铑热电偶温度进行相应改变。3.根据权利要求1
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2任一项所述的铂铑热电偶高温炉，其特征在于，所述卤素灯灯泡（15）外侧包裹有一聚焦灯罩（14），通过聚焦灯罩（14）将卤素灯灯泡（15）的灯光聚焦在铂铑合金热电偶（...

【专利技术属性】
技术研发人员：文光华，刘强，王哲，唐萍，侯自兵，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：新型
国别省市：