一種非金屬單箱式真空恒溫罐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及真空恒溫罐領(lǐng)域，具體涉及一種非金屬單箱式真空恒溫罐。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的熱真空試驗(yàn)裝置主要為了驗(yàn)證航天器、探測(cè)器、巡視器以及搭載的探測(cè)設(shè)備器件的可靠性而模擬的太空極端特殊的高低溫試驗(yàn)環(huán)境，其中真空罐和熱沉是熱真空試驗(yàn)裝置里的關(guān)鍵設(shè)備，真空罐是密閉的試驗(yàn)空間用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)高真空的試驗(yàn)條件，熱沉是復(fù)現(xiàn)太空冷黑環(huán)境和高溫環(huán)境的工作介質(zhì)，一般采用液氮制冷和機(jī)械制冷提供冷源，采用電輔助加熱提供熱源，載有冷源和熱源依的熱沉通過(guò)輻射傳導(dǎo)的方式對(duì)真空罐內(nèi)的空間溫度進(jìn)行冷卻和加熱，通過(guò)控制加熱量和制冷量對(duì)熱沉溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。
[0003]如圖1所示，目前國(guó)內(nèi)外熱真空試驗(yàn)裝置的真空罐和熱沉在制作時(shí)主要考慮金屬材料能耐低溫又具有良好熱傳導(dǎo)性，焊接工藝比較成熟，抗腐蝕性能好，因此傳統(tǒng)的熱真空試驗(yàn)裝置的真空罐和熱沉系統(tǒng)一般都采用不銹鋼、紫銅和鋁材等金屬材料加工制成，電加熱絲直接安裝在真空罐內(nèi)。但目前市場(chǎng)上的磁電子磁性、磁性傳感器、磁性器件需要在特殊磁場(chǎng)環(huán)境下進(jìn)行真空高低溫試驗(yàn)，金屬材料加工的試驗(yàn)設(shè)備對(duì)磁場(chǎng)分布影響非常大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種非金屬單箱式真空恒溫罐，能夠避免由于真空試驗(yàn)裝置而對(duì)磁場(chǎng)環(huán)境帶來(lái)的影響。
[0005]—種非金屬單箱式真空恒溫罐，包括樣品艙、三級(jí)石墨勻熱管、陶瓷管、內(nèi)層石墨管、石墨整流罩和雙層結(jié)構(gòu)的石英套管；
[0006]其中，樣品艙安裝在三級(jí)石墨勻熱管的安裝空腔內(nèi)，三級(jí)石墨勻熱管整體安裝在陶瓷管內(nèi)；且陶瓷管固定安裝在內(nèi)層石墨管的安裝孔內(nèi)；內(nèi)層石墨管一端通過(guò)連接底盤(pán)固定在石英套管的空腔內(nèi)；所述石墨整流罩與連接底盤(pán)固定連接，將雙層結(jié)構(gòu)的石英套管內(nèi)部分隔成兩個(gè)空腔；內(nèi)層石墨管位于石墨整流罩的內(nèi)部，且內(nèi)層石墨管的外壁與石墨整流罩的內(nèi)壁形成第一空腔；石墨整流罩的外壁和石英套管內(nèi)壁彼此形成空腔；所述雙層結(jié)構(gòu)的石英套管包括內(nèi)層石英管和外層石英管；內(nèi)層石英管和外層石英管之間抽真空形成真空絕熱層；
[0007]所述內(nèi)層石墨管沿軸向均勻分布?xì)怏w傳輸通道；
[0008]所述陶瓷管一端連有用對(duì)陶瓷管抽真空的抽真空管；
[0009]所述石英套管一端面開(kāi)有進(jìn)氣口，另一端面開(kāi)有出氣口和用于與抽真空管相配合的開(kāi)口 ；進(jìn)氣口一側(cè)的空腔通過(guò)石墨整流罩的進(jìn)氣口與第一空腔貫通；第一空腔通過(guò)內(nèi)層石墨管上均勻分布的氣體傳輸通道與出氣口一側(cè)的空腔貫通。
[0010]特別地，所述三級(jí)石墨勻熱管與抽真空管連接，且三級(jí)石墨勻熱管的安裝空腔長(zhǎng)度大于樣品艙長(zhǎng)度，且將樣品艙安裝在三級(jí)石墨勻熱管的安裝空腔后，對(duì)安裝空腔抽真空，形成安裝真空空腔。
[0011]較佳地，所述外層石英管外壁包裹保溫層。
[0012]較佳地，采用石墨連桿與連接底盤(pán)固定，使石墨整流罩和內(nèi)層石墨管固定在內(nèi)層石英管內(nèi)部要求位置。
[0013]較佳地，內(nèi)層石墨管的進(jìn)氣口位置與石墨整流罩的進(jìn)氣口位置按最大相對(duì)位置排布。
[0014]較佳地，所述石墨整流罩內(nèi)壁具有整流罩保溫層。
[0015]有益效果:
[0016]1、為了實(shí)現(xiàn)能夠適用于磁場(chǎng)線(xiàn)圈的工作環(huán)境，本發(fā)明全部采用非金屬材料。由于在本領(lǐng)域中通常實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)的方法是采用冷源管路和加熱器件，而這些器件均為金屬材質(zhì)，為此，(I)本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)氣流通道，通過(guò)外部的氣源輸入和管內(nèi)氣體的自然排放實(shí)現(xiàn)熱交換，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)溫度的改變，而且還能夠保證溫度的均勻性；(2)現(xiàn)有技術(shù)為了避免由于高溫到低溫轉(zhuǎn)換過(guò)程中液氮消耗量過(guò)大，而采用將高溫和低溫試驗(yàn)區(qū)分開(kāi)的方法，進(jìn)而導(dǎo)致體積增大的問(wèn)題。然而，本發(fā)明通過(guò)利用氣體溫度變化進(jìn)而改變樣品艙的溫度，實(shí)現(xiàn)了將現(xiàn)有技術(shù)中的高溫區(qū)和低溫區(qū)共用。(3)為了能夠起到勻熱的效果，保證受熱的均勻，本發(fā)明在三級(jí)石墨勻熱管外裝有陶瓷管(3)，并對(duì)陶瓷管進(jìn)行抽真空，以保證受熱的均勻性。
[0017]2、將三級(jí)石墨勻熱管(2)的安裝空腔長(zhǎng)度大于樣品艙(I)長(zhǎng)度，并在樣品艙(I)安裝在三級(jí)石墨勻熱管(2)的安裝空腔后對(duì)其抽真空，形成真空空腔，能夠起到更好的保溫作用。
[0018]3、將保溫層覆蓋在外層石英管外壁，起到更好的保溫作用。
[0019]4、將內(nèi)層石墨管的進(jìn)氣口位置與石墨整流罩的進(jìn)氣口位置按最大相對(duì)位置排布，使得內(nèi)層石墨管能夠受熱更加均勻，起到勻熱的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本裝置正視圖。
[0021]圖2為本裝置左視圖。
[0022]其中，1-樣品艙、2-三級(jí)石墨勻熱管、3-陶瓷管、4-氣體傳輸通道，5-內(nèi)層石墨管、6-石墨整流罩、7真空絕熱層，8-內(nèi)層石英管，9-外層石英管，10-保溫層，11-進(jìn)氣口，12-出氣口，13-石墨連桿，14-進(jìn)氣口，15-整流罩保溫層，16-底盤(pán)；
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0024]本發(fā)明提供了一種非金屬單箱式真空恒溫罐，為了實(shí)現(xiàn)能夠適用于磁場(chǎng)線(xiàn)圈的工作環(huán)境，本發(fā)明全部采用非金屬材料，如圖1和圖2所示，包括樣品艙1、三級(jí)石墨勻熱管2、陶瓷管3、內(nèi)層石墨管5、石墨整流罩6和雙層結(jié)構(gòu)的石英套管；
[0025]其中，樣品艙I安裝在三級(jí)石墨勻熱管2的安裝空腔內(nèi)，三級(jí)石墨勻熱管2整體安裝在陶瓷管3內(nèi)；且陶瓷管3固定安裝在內(nèi)層石墨管5的安裝孔內(nèi)；內(nèi)層石墨管5—端通過(guò)連接底盤(pán)16固定在石英套管的空腔內(nèi)；所述石墨整流罩6與連接底盤(pán)16固定連接，將雙層結(jié)構(gòu)的石英套管內(nèi)部分隔成兩個(gè)空腔；內(nèi)層石墨管5位于石墨整流罩6的內(nèi)部，且內(nèi)層石墨管5的外壁與石墨整流罩6的內(nèi)壁形成第一空腔；石墨整流罩6的外壁和石英套管內(nèi)壁彼此形成空腔；所述雙層結(jié)構(gòu)的石英套管包括內(nèi)層石英管8和外層石英管9 ;內(nèi)層石英管8和外層石英管9之間抽真空形成真空絕熱層7 ;