CN101504322B - 温度系数测试仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种温度系数测试仪，解决了对太空用的器件在地面进行模拟太空环境中温度大范围变化的情况下进行性能指标测试的技术问题。包括测试仪机架(1)、测试仪控制器(2)、上工作仓(3)、下工作仓(4)、自增压液氮瓶(7)和真空系统(8)，上工作仓(3)活动设置在下工作仓(4)上，组成的密闭工作仓体内活动设置有一密闭的液氮罐，在工作仓内的液氮罐的顶盖法兰(28)上活动设置有冷热工作台(42)，冷热工作台(42)的下面依次固定设置有上加热板和电加热管(41)，测试工件的导线通过下筒体(18)上设置的航空插头与测试仪控制器(2)电连接在一起。是一种高效的模拟太空的测试设备。
Description
技术领域
本发明涉及涉及一种温度系数测试仪，该设备主要用于测试并记录需要在高真空环境中工件温度系数的专用设备，特别涉及一种需要模拟在太空真空环境中温度大范围变化的测试设备。
背景技术
目前，能够提供一种在真空状态下从-160℃到+140℃的温度转换环境并且能够在+10℃～+140℃之间升温速度连续可调并可停留在其间任意温度进行测试的温度系数测试仪尚属空白，很多应用于太空用的器件需要预先在地面进行模拟太空环境温度大范围变化的情况下的性能指标测试，市场急需开发能完成该任务的设备。
发明内容
本发明解决了对太空用的器件在地面进行模拟太空环境中温度大范围变化的情况下进行性能指标测试的技术问题。
本发明是通过以下方案解决以上问题的：
温度系数测试仪，包括测试仪机架1、测试仪控制器2、上工作仓3、下工作仓4、自增压液氮瓶7和真空系统8，下工作仓4与自增压液氮瓶7之间设置有输送液氮的液氮软管6，在液氮软管6上设置有液氮阀5，下工作仓4的下筒体18与真空系统8通过抽真空管 道24连接在一起，所述的上工作仓3的上筒体9的下端固定设置有第三法兰12，在第三法兰12上设置有向下伸出的定位销14，上筒体9的上端固定设置有第二法兰11，第一法兰10与第二法兰11固定连接在一起，在第一法兰10与第二法兰11之间设置有观察玻璃13；在测试仪机架1上固定设置的底板23与下工作仓4的下筒体18的下端固定连接在一起，下筒体18的上端固定设置有第四法兰15，在第四法兰15上表面设置有定位孔16和密封圈17，上工作仓3活动设置在下工作仓4上，并且上工作仓3上的第三法兰12上的定位销14与下工作仓上的第四法兰15上的定位孔16相配合，在下筒体18上分别设置有被密封的液氮进管入口19、被密封的液氮出管出口20、第一航空插头21和第二航空插头22；在由上、下工作仓组成的封闭工作仓内活动设置有一密闭的液氮罐，在该液氮罐的罐体27的下端与液氮罐罐底32固定连接在一起，液氮罐的罐体27的上端固定设置有第五法兰29，第五法兰29与其上的液氮罐顶盖法兰28固定连接在一起，在第五法兰29与液氮罐顶盖法兰28之间设置有聚四氟乙烯的第二密封圈30，在液氮罐的罐体27上的液氮入口处焊接有短管35，该短管35的位于液氮罐的罐体内端与第六法兰36固定连接在一起，液氮进管33伸入到液氮罐的罐体内端与第七法兰37固定连接在一起，第六法兰36与第七法兰37固定连接在一起，这两法兰之间设置有聚四氟乙烯的第三密封圈38，在液氮出口处焊接有另一短管，与液氮入口处连接方式相同，液氮出管34也是通过另外的两个法兰与液氮罐的罐体连接在一起，从而使液氮罐的罐体处于密封状态，在液 氮罐内的液氮罐顶盖法兰28的下端面设置有能量传导片31；在放置在上、下工作仓组成的封闭的工作仓内的液氮罐的顶盖法兰28上活动设置有冷热工作台42，该冷热工作台42的下面依次固定设置有上加热板40和下加热板39，在上加热板40和下加热板39之间设置有电加热管41，在冷热工作台42上设置有热电耦43，电加热管41和热电耦43均与下筒体18上设置的航空插头电连接在一起。
所述的抽真空管道24上设置有真空度测量仪25和充气口26，所述的测试仪控制器2上设置有真空计44、温度控制仪45和控制按钮46。
本发明能够使测试工作仓在20分钟内达到0.1Pa以下并保持工作真空＜0.1Pa，在-160℃～+140℃整个温度范围内工件表面不会出现结霜现象，工件温度在+10℃～+140℃之间升温速度连续可调，并可停留在其间任意温度进行测试，测温精度达±0.2℃。超低温状态下实现了良好的密封效果。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图
图2为本发明的上工作仓结构示意图
图3为本发明的下工作仓结构示意图
图4为本发明的液氮罐的结构示意图
图5为本发明的液氮罐的剖视图
图6为本发明的液氮罐与进出液氮管连接关系示意图
图7为本发明的冷热工作台结构示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行说明：
温度系数测试仪，包括测试仪机架1、测试仪控制器2、上工作仓3、下工作仓4、自增压液氮瓶7和真空系统8，下工作仓4与自增压液氮瓶7之间设置有输送液氮的液氮软管6，在液氮软管6上设置有液氮阀5，该液氮阀5可在测试仪控制器2的控制下关闭或打开，下工作仓4的下筒体18与真空系统8通过抽真空管道24连接在一起，测试仪控制器2控制真空系统8对密闭的工作仓进行抽真空，所述的上工作仓3的上筒体9的下端固定设置有第三法兰12，在第三法兰12上设置有向下伸出的定位销14，上筒体9的上端固定设置有第二法兰11，第一法兰10与第二法兰11固定连接在一起，在第一法兰10与第二法兰11之间设置有观察玻璃13，通过该观察玻璃13可对测试工件进行观察；在测试仪机架1上固定设置的底板23与下工作仓4的下筒体18的下端固定连接在一起，下筒体18的上端固定设置有第四法兰15，在第四法兰15上表面设置有定位孔16和密封圈17，上工作仓3活动设置在下工作仓4上，并且上工作仓3上的第三法兰12上的定位销14与下工作仓上的第四法兰15上的定位孔16相配合，上工作仓3利用自重压紧在下工作仓上，形成密闭的工作仓体。在下筒体18上分别设置有被密封的液氮进管入口19、被密封的液氮出管出口20、第一航空插头21和第二航空插头22，工作仓内被测试的工件上的测试导线通过这两个航空插头与工作仓外电连接在一起；在由 上、下工作仓组成的封闭工作仓内活动设置有一密闭的液氮罐，在该液氮罐的罐体27的下端与液氮罐罐底32固定连接在一起，液氮罐的罐体27的上端固定设置有第五法兰29，第五法兰29与其上的液氮罐顶盖法兰28固定连接在一起，在第五法兰29与液氮罐顶盖法兰28之间设置有聚四氟乙烯的第二密封圈30，在液氮罐的罐体27上的液氮入口处焊接有短管35，该短管35的位于液氮罐的罐体内端与第六法兰36固定连接在一起，液氮进管33伸入到液氮罐的罐体内端与第七法兰37固定连接在一起，第六法兰36与第七法兰37固定连接在一起，这两法兰之间设置有聚四氟乙烯的第三密封圈38，在液氮出口处焊接有另一短管，与液氮入口处连接方式相同，液氮出管34也是通过另外的两个法兰与液氮罐的罐体连接在一起，从而使液氮罐的罐体处于密封状态，在液氮罐内的液氮罐顶盖法兰28的下端面设置有能量传导片31，测试仪控制器2控制液氮阀5对液氮罐输入液氮，液氮通过能量传导片31使液氮罐顶盖法兰28迅速降温，以达到其上的冷热工作台42及工件的迅速降温；在放置在上、下工作仓组成的封闭的工作仓内的液氮罐的顶盖法兰28上活动设置有冷热工作台42，该冷热工作台42的下面依次固定设置有上加热板40和下加热板39，在上加热板40和下加热板39之间设置有电加热管41，在冷热工作台42上设置有热电耦43，电加热管41和热电耦43均与下筒体18上设置的航空插头电连接在一起，测试仪控制器2控制电加热管41加热，以达到冷热工作台42及工件的迅速升温。
所述的抽真空管道24上设置有真空度测量仪25和充气口26， 实现对工作仓中的真空度的监测，所述的测试仪控制器2上设置有真空计、温度控制仪和控制按钮。
在液氮罐上安装冷热台42，工件设置在冷热台42上，当需要测试并记录真空环境下试验元件在-160℃到+140℃的温度转换过程中的各项指标时，开启真空系统8中的机械泵，当真空计测量到工作腔体中的真空度达到10Pa时方可开启分子泵。设置温控仪所需的低温，液氮阀5开启，液氮从自增压瓶7中通过软管6和液氮阀5进入液氮罐，液氮喷到能量传导片31上后对其进行降温，低温通过热辐射直至测试工件的表面，当温度达到-160℃时液氮阀5关闭停止降温。此时通过温控仪设置所需的高温。加热管41工作，测试工件表面温度开始逐步回升。也可开启计算机运行测试程序，测试所得数据通过航空插头传送给计算机进行运算并记录结果，当测试工件表面温度达到+140℃时加热停止完成一个测试过程。
Claims (2)
1.一种温度系数测试仪，包括测试仪机架(1)、测试仪控制器(2)、上工作仓(3)、下工作仓(4)、自增压液氮瓶(7)和真空系统(8)，下工作仓(4)与自增压液氮瓶(7)之间设置有输送液氮的液氮软管(6)，在液氮软管(6)上设置有液氮阀(5)，下工作仓(4)的下筒体(18)与真空系统(8)通过抽真空管道(24)连接在一起，其特征在于：所述的上工作仓(3)的上筒体(9)的下端固定设置有第三法兰(12)，在第三法兰(12)上设置有向下伸出的定位销(14)，上筒体(9)的上端固定设置有第二法兰(11)，第一法兰(10)与第二法兰(11)固定连接在一起，在第一法兰(10)与第二法兰(11)之间设置有观察玻璃(13)；在测试仪机架(1)上固定设置的底板(23)与下工作仓(4)的下筒体(18)的下端固定连接在一起，下筒体(18)的上端固定设置有第四法兰(15)，在第四法兰(15)上表面设置有定位孔(16)和密封圈(17)，上工作仓(3)活动设置在下工作仓(4)上，并且上工作仓(3)上的第三法兰(12)上的定位销(14)与下工作仓上的第四法兰(15)上的定位孔(16)相配合，在下筒体(18)上分别设置有被密封的液氮进管入口(19)、被密封的液氮出管出口(20)、第一航空插头(21)和第二航空插头(22)；在由上、下工作仓组成的封闭工作仓内活动设置有一密闭的液氮罐，在该液氮罐的罐体(27)的下端与液氮罐罐底(32)固定连接在一起，液氮罐的罐体(27)的上端固定设置有第五法兰(29)，第五法兰(29)与其上的液氮罐顶盖法兰(28)固定连接在一起，在第五法兰(29)与液氮罐顶盖法兰(28)之间设置有聚四氟乙烯的第二密封圈(30)，在液氮罐的罐体(27)上的液氮入口处焊接有短管(35)，该短管(35)的位于液氮罐的罐体内端与第六法兰(36)固定连接在一起，液氮进管(33)伸入到液氮罐的罐体内端与第七法兰(37)固定连接在一起，第六法兰(36)与第七法兰(37)固定连接在一起，这两法兰之间设置有聚四氟乙烯的第三密封圈(38)，在液氮出口处焊接有另一短管，与液氮入口处连接方式相同，液氮出管(34)也是通过另外的两个法兰与液氮罐的罐体连接在一起，从而使液氮罐的罐体处于密封状态，在液氮罐内的液氮罐顶盖法兰(28)的下端面设置有能量传导片(31)；在放置在上、下工作仓组成的封闭的工作仓内的液氮罐的顶盖法兰(28)上活动设置有冷热工作台(42)，该冷热工作台(42)的下面依次固定设置有上加热板(40)和下加热板(39)，在上加热板(40)和下加热板(39)之间设置有电加热管(41)，在冷热工作台(42)上设置有热电耦(43)，电加热管(41)和热电耦(43)均与下筒体(18)上设置的航空插头电连接在一起。
2.根据权利要求1所述的温度系数测试仪，其特征在于，所述的抽真空管道(24)上设置有真空度测量仪(25)和充气口(26)，所述的测试仪控制器(2)上设置有真空计、温度控制仪和控制按钮。
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