CN104155005B - 一种比较法辐射热流计校准装置 - Google Patents
一种比较法辐射热流计校准装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104155005B CN104155005B CN201410416116.3A CN201410416116A CN104155005B CN 104155005 B CN104155005 B CN 104155005B CN 201410416116 A CN201410416116 A CN 201410416116A CN 104155005 B CN104155005 B CN 104155005B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- graphite
- heat
- flow meter
- flat board
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Abstract
本发明涉及的是一种比较法辐射热流计校准装置，属于热学技术领域。其包括：安装板、反射板、反射板支撑件、石墨发热平板、石墨压紧件、石墨垫片、2个水冷铜电极、电极支撑件、2个弹簧机构、2个热流计安装台、热流计支撑件。石墨发热平板两端通过石墨压紧件和石墨垫片，与2个水冷铜电极贴紧，2个水冷铜电极通过弹簧机构将石墨发热平板夹紧，从而保证石墨发热平板与水冷铜电极间的良好的导电接触，并且当石墨发热平板高温热膨胀时依靠弹簧机构自身的弹性调整，依然能够保证石墨发热平板与水冷铜电极间的良好的导电接触。本发明结构合理，操作简单，易于维护，能够实现大热流，适用于辐射热流计的比较法校准。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种比较法辐射热流计校准装置，属于热学技术领域。
背景技术
辐射热流计是一种对辐射热流密度进行测量的传感器，它可以对所在位置接收到的或通过该位置的辐射热流密度进行测量，通过对辐射热流计输出信号的测量可以得到该时刻该位置的辐射热流密度值。在飞机制造的热模拟试验过程中以及在冶金、化工等工业领域，都要广泛使用到辐射热流计。由于辐射热流计一般工作在高温恶劣的环境中，为了保证辐射热流计测量准确度，就需要定期使用辐射热流计校准装置对辐射热流计进行校准。对辐射热流计校准主要是对其灵敏度进行校准。灵敏度是指传感器的输出信号与对应测得辐射热流的比值。
对辐射热流计进行校准的方法可以分为绝对法和比较法两大类。所谓绝对法指的是在绝对法辐射热流计校准装置上将辐射热流量值溯源至温度标准或者其它物理参数的相关标准，即利用温度或者其它物理参数直接计算得出标准辐射热流值；所谓比较法指的是在比较法辐射热流计校准装置上将被校准的辐射热流计与标准辐射热流计进行比对，实现标准辐射热流量值从标准辐射热流计至被校辐射热流计的传递。
通常情况下，标准辐射热流计需要在绝对法辐射热流计校准装置上进行校准，而一般工作用的辐射热流计需要在比较法辐射热流计校准装置上，与标准辐射热流计进行比对实现校准。
现有比较法辐射热流计校准装置的类型及不足：①采用黑体辐射源作为辐射热流源，标准辐射热流计与被校辐射热流计依次放置到黑体辐射源腔口一定位置处实现校准，该类装置为了保证两支热流计获得相同辐射热流，定位操作上需要一些步骤，并且受限于黑体辐射源温度范围以及热流计相对黑体辐射源腔口位置关系，难于实现大热流的校准。②采用平面辐射源或石英灯管作为辐射热流源，标准辐射热流计与被校辐射热流计放置在辐射源同侧一定位置处实现校准，该类装置为了保证两支热流计获得相同辐射热流，要求两支热流计所在的一定的空间范围内辐射热流有良好的均匀性，这样就对辐射源的性能以及热流计的定位提出了较高要求，整个装置系统对称性差，辐射源同样受温度范围限制，难于实现大热流的校准。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种结构更为合理，操作简单，易于维护，能够实现大热流，适用于辐射热流计比较法校准的装置。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
一种比较法辐射热流计校准装置，包括：安装板(1)、反射板(2)、反射板支撑件(3)、石墨发热平板(4)、石墨压紧件(5)、石墨垫片(6)、2个水冷铜电极(7)、电极支撑件(8)、2个弹簧机构(9)、2个热流计安装台(10)、热流计支撑件(11)。
所述水冷铜电极(7)包括水冷电极套(12)、支柱(13)和电源连接板(14)。
所述弹簧机构(9)包括弹簧(15)、2个弹簧垫板(16)、螺母(17)及螺杆(18)。
各部件的连接关系为：
反射板支撑件(3)固定在安装板(1)上。反射板支撑件(3)上固定安装反射板(2)，反射板(2)用于防止石墨发热平板(4)辐射的热量对其它部件造成损坏。2个水冷铜电极(7)均穿过安装板(1)，并对称分布在反射板支撑件(3)的两侧；水冷铜电极(7)与安装板(1)不接触；水冷铜电极(7)的水冷电极套(12)位于安装板(1)的上面，电源连接板(14)位于安装板(1)的下面。电极支撑件(8)水平穿过2个水冷铜电极(7)的支柱(13)，并且电极支撑件(8)固定于安装板(1)上。在电极支撑件(8)的两端分别安装一个弹簧机构(9)。弹簧机构(9)的弹簧(15)、2个弹簧垫板(16)和螺母穿在螺杆(18)上，并与螺杆(18)同轴；弹簧机构(9)的螺杆(18)一端穿过水冷铜电极(7)与反射板支撑件(3)固定连接，另一端与电极支撑件(8)连接。2个弹簧垫板(16)分别位于弹簧(15)的两侧，其中一个弹簧垫板(16)与水冷铜电极(7)的支柱(13)接触，另一个弹簧垫板(16)与螺母(17)接触。通过改变螺母(17)在螺杆(18)上的位置，调整的弹簧(5)的压缩量。
2个热流计安装台(10)分布于石墨发热平板(4)的两侧。热流计支撑件(11)固定于安装板(1)上，热流计支撑件(11)水平穿过2个热流计安装台(10)，2个热流计安装台(10)可在热流计支撑件(11)上滑动。
水冷铜电极(7)的水冷电极套(12)靠近石墨发热平板(4)的端部有沟槽，沟槽一侧为垂直面，一侧为斜面，斜面的斜度与石墨压紧件(5)斜度一致。石墨发热平板(4)的两端通过石墨压紧件(5)和石墨垫片(6)，分别与2个水冷铜电极(4)贴紧。2个水冷铜电极(7)通过弹簧机构(9)将石墨发热平板(4)夹紧。石墨压紧件(5)呈楔形，上粗下细，自上向下压紧后，确保石墨发热平板(1)与水冷铜电极(4)间的良好的导电接触。
石墨件包括石墨发热平板(4)、石墨压紧件(5)和石墨垫片(6)。石墨件的安装过程为：先将石墨垫片(6)紧贴水冷电极套(12)的沟槽垂直面；然后将石墨发热平板(4)紧贴石墨垫片(6)；最后石墨压紧件(5)插入石墨发热平板(4)和水冷电极套(12)的沟槽斜面之间，并自上向下压紧。
水冷铜电极(7)的水冷电极套(12)远离石墨发热平板(4)的端部有一个进水管(19)和一个出水管(20)。出水管(20)位于水冷电极套(12)内部水冷腔的最上部。入水管(19)从水冷腔中部穿入，并且入水管(19)在水冷腔内的一端分叉为2个出水口，2个出水口贴近水冷铜电极(4)靠近石墨发热平板(4)的端面，使得冷却水能够直接喷射到水冷铜电极(7)最易受热的部分，保证冷却效果。
有益效果
本发明提出的一种比较法辐射热流计校准装置与已有技术相比较，具有以下优点：
①由于石墨发热平板容易被氧化，必须经常更换。本发明装置中的石墨发热平板与两个水冷铜电极间装配关系简单，易于拆装维护。
②本发明装置采用了弹簧机构，能够通过自我调整，保证石墨发热平板与水冷铜电极间的良好的导电接触。
③水冷铜电极水冷方式的优化设计，确保校准装置能够实现大热流。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中比较法辐射热流计校准装置的结构示意图；
其中，1-安装板、2-反射板、3-反射板支撑件、4-石墨发热平板、5-石墨压紧件、6-石墨垫片、7-水冷铜电极、8-电极支撑件、9-弹簧机构、10-热流计安装台、11-热流计支撑件、21-热流计固定架、22-标准热流计。
图2为本发明具体实施方式中比较法辐射热流计校准装置的主视图；
其中，12-水冷电极套、13-支柱、14-电源连接板、15-弹簧、16-弹簧垫板、17-螺母、18-螺杆、19-入水管、20-出水管。
图3为本发明具体实施方式中石墨件的安装过程示意图；
图4为本发明具体实施方式中水冷铜电极的结构示意图，其中水冷电极套为沿轴线垂直剖面示意图；
图5为本发明具体实施方式中水冷铜电极的结构示意图，其中水冷电极套为沿轴线水平剖面示意图。
具体实施方式
为了更好的说明本发明的技术方案，下面通过附图和实施例，对本发明做进一步说明。
本实施例中的比较法辐射热流计校准装置，其结构如图1所示，包括：安装板1、反射板2、反射板支撑件3、石墨发热平板4、石墨压紧件5、石墨垫片6、2个水冷铜电极7、电极支撑件8、2个弹簧机构9、2个热流计安装台10、热流计支撑件11。其主视图如图2所示。
所述水冷铜电极7包括水冷电极套12、支柱13和电源连接板14，如图4所示。
所述弹簧机构9包括弹簧15、2个弹簧垫板16、螺母17及螺杆18。
各部件的连接关系为：
反射板支撑件3固定在安装板1上。反射板支撑件3上固定安装反射板2，反射板2用于防止石墨发热平板4辐射的热量对其它部件造成损坏。2个水冷铜电极7均穿过安装板1，并对称分布在反射板支撑件3的两侧；水冷铜电极7与安装板1不接触；水冷铜电极7的水冷电极套12位于安装板1的上面，电源连接板14位于安装板1的下面。电极支撑件8水平穿过2个水冷铜电极7的支柱13，并且电极支撑件8固定于安装板1上。在电极支撑件8的两端分别安装一个弹簧机构9。弹簧机构9的弹簧15、2个弹簧垫板16和螺母穿在螺杆18上，并与螺杆18同轴；弹簧机构9的螺杆18一端穿过水冷铜电极7与反射板支撑件3固定连接，另一端与电极支撑件8连接。2个弹簧垫板16分别位于弹簧15的两侧，其中一个弹簧垫板16与水冷铜电极7的支柱13接触，另一个弹簧垫板16与螺母17接触。通过改变螺母17在螺杆18上的位置，调整的弹簧5的压缩量。
热流计支撑件11固定于安装板1上，热流计支撑件11水平穿过2个热流计安装台10，2个热流计安装台10可在热流计支撑件11上滑动。2个热流计安装台10分布于石墨发热平板4的两侧。标准热流计22通过热流计固定架21固定在一个热流计安装台10上；被校热流计(未在图中表示)可通过热流计固定架固定在另外一个热流计安装台10上。
水冷铜电极7的水冷电极套12靠近石墨发热平板4的端部有沟槽，沟槽一侧为垂直面，一侧为斜面，斜面的斜度与石墨压紧件5斜度一致。石墨发热平板4的两端通过石墨压紧件5和石墨垫片6，分别与2个水冷铜电极4贴紧。2个水冷铜电极7通过弹簧机构9将石墨发热平板4夹紧。石墨压紧件5呈楔形，上粗下细，自上向下压紧后，确保石墨发热平板1与水冷铜电极4间的良好的导电接触。
石墨件包括石墨发热平板4、石墨压紧件5和石墨垫片6。石墨件的安装过程如图3所示，具体为：先将石墨垫片6紧贴水冷电极套12的沟槽垂直面；然后将石墨发热平板4紧贴石墨垫片6；最后石墨压紧件5插入石墨发热平板4和水冷电极套12的沟槽斜面之间，并自上向下压紧。
水冷铜电极7的水冷电极套12远离石墨发热平板4的端部有一个进水管19和一个出水管20。出水管20位于水冷电极套12内部水冷腔的最上部。入水管19从水冷腔中部穿入，并且入水管19在水冷腔内的一端分叉为2个出水口，如图5所示，2个出水口贴近水冷铜电极4靠近石墨发热平板4的端面，使得冷却水能够直接喷射到水冷铜电极7最易受热的部分，保证冷却效果。
水冷铜电极7接入外部电源以后，石墨发热平板4通电加热，石墨发热平板4向其两侧产生对等的辐射热流，石墨发热平板4的一侧放置标准辐射热流计22，另一侧可放置被校准的辐射热流计，通过确保两侧的辐射热流计获得相同的辐射热流，实现标准辐射热流计对被校辐射热流计的比较法校准。
本实施例中的比较法辐射热流计校准装置，横纵设置的支撑杆，支撑着水冷铜电极7及热流计安装台10，如此设计有以下两个优点：一是由于石墨平板会在没有保护性气体的状态下温度达到2700℃以上，因此其使用寿命必然会很短，属于易损件，需要经常更换，该设计方便安装弹簧机构9，通过弹簧机构9使两个水冷铜电极7与石墨发热平板4能够很方便的脱开与夹紧，方便于石墨平板的拆卸安装；二是方便调整热流计的安装位置，使其与石墨发热平板4间的距离可调。
本发明的主要内容已通过上述优选实例作了详细介绍，应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (2)
1.一种比较法辐射热流计校准装置，其特征在于，其包括：安装板(1)、反射板(2)、反射板支撑件(3)、石墨发热平板(4)、石墨压紧件(5)、石墨垫片(6)、2个水冷铜电极(7)、电极支撑件(8)、2个弹簧机构(9)、2个热流计安装台(10)、热流计支撑件(11)；
所述水冷铜电极(7)包括水冷电极套(12)、支柱(13)和电源连接板(14)；
所述弹簧机构(9)包括弹簧(15)、2个弹簧垫板(16)、螺母(17)及螺杆(18)；
各部件的连接关系为：
反射板支撑件(3)固定在安装板(1)上；反射板支撑件(3)上固定安装反射板(2)，反射板(2)用于防止石墨发热平板(4)辐射的热量对其它部件造成损坏；2个水冷铜电极(7)均穿过安装板(1)，并对称分布在反射板支撑件(3)的两侧；水冷铜电极(7)与安装板(1)不接触；水冷铜电极(7)的水冷电极套(12)位于安装板(1)的上面，电源连接板(14)位于安装板(1)的下面；电极支撑件(8)水平穿过2个水冷铜电极(7)的支柱(13)，并且电极支撑件(8)固定于安装板(1)上；在电极支撑件(8)的两端分别安装一个弹簧机构(9)；弹簧机构(9)的弹簧(15)、2个弹簧垫板(16)和螺母穿在螺杆(18)上，并与螺杆(18)同轴；弹簧机构(9)的螺杆(18)一端穿过水冷铜电极(7)与反射板支撑件(3)固定连接，另一端与电极支撑件(8)连接；2个弹簧垫板(16)分别位于弹簧(15)的两侧，其中一个弹簧垫板(16)与水冷铜电极(7)的支柱(13)接触，另一个弹簧垫板(16)与螺母(17)接触；通过改变螺母(17)在螺杆(18)上的位置，调整的弹簧(15)的压缩量；
2个热流计安装台(10)分布于石墨发热平板(4)的两侧；热流计支撑件(11)固定于安装板(1)上，热流计支撑件(11)水平穿过2个热流计安装台(10)，2个热流计安装台(10)可在热流计支撑件(11)上滑动；
石墨发热平板(4)的两端通过石墨压紧件(5)和石墨垫片(6)，分别与2个水冷铜电极(7)贴紧；2个水冷铜电极(7)通过弹簧机构(9)将石墨发热平板(4)夹紧；
水冷铜电极(7)的水冷电极套(12)远离石墨发热平板(4)的端部有一个进 水管(19)和一个出水管(20)；
所述水冷铜电极(7)的水冷电极套(12)靠近石墨发热平板(4)的端部有沟槽，沟槽一侧为垂直面，一侧为斜面，斜面的斜度与石墨压紧件(5)斜度一致；石墨压紧件(5)呈楔形，上粗下细；
石墨件包括石墨发热平板(4)、石墨压紧件(5)和石墨垫片(6)；所述石墨件的安装过程为：先将石墨垫片(6)紧贴水冷电极套(12)的沟槽垂直面；然后将石墨发热平板(4)紧贴石墨垫片(6)；最后石墨压紧件(5)插入石墨发热平板(4)和水冷电极套(12)的沟槽斜面之间，并自上向下压紧，确保石墨发热平板(4)与水冷铜电极(7)间的良好的导电接触。
2.如权利要求1所述的一种比较法辐射热流计校准装置，其特征在于：出水管(20)位于水冷电极套(12)内部水冷腔的最上部；进水管(19)从水冷腔中部穿入，并且进水管(19)在水冷腔内的一端分叉为2个出水口，2个出水口贴近水冷铜电极(7)靠近石墨发热平板(4)的端面，使得冷却水能够直接喷射到水冷铜电极(7)最易受热的部分，保证冷却效果。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410416116.3A CN104155005B (zh) | 2014-08-21 | 2014-08-21 | 一种比较法辐射热流计校准装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410416116.3A CN104155005B (zh) | 2014-08-21 | 2014-08-21 | 一种比较法辐射热流计校准装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104155005A CN104155005A (zh) | 2014-11-19 |
| CN104155005B true CN104155005B (zh) | 2017-02-15 |
Family
ID=51880568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410416116.3A Active CN104155005B (zh) | 2014-08-21 | 2014-08-21 | 一种比较法辐射热流计校准装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104155005B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107907247B (zh) * | 2017-11-27 | 2019-10-25 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 一种大热流激光校准装置 |
| CN107968308A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-04-27 | 安徽环巢光电科技有限公司 | 长度可调的激光棒固定装置 |
| CN109187627B (zh) * | 2018-07-31 | 2021-03-30 | 广西出入境检验检疫局危险品检测技术中心 | 一种用于爆炸品外部火烧试验的水冷式传感器支架 |
| CN114659820B (zh) * | 2022-05-24 | 2022-08-02 | 中国飞机强度研究所 | 空天飞机测试中加热装置的耐高温复合式电极系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1139083A1 (en) * | 2000-03-23 | 2001-10-04 | TA Instruments, Inc. | Differential scanning calorimeter |
| CN103196949A (zh) * | 2013-04-26 | 2013-07-10 | 上海市计量测试技术研究院 | 热阻式热流计校准方法及其实施装置 |
| CN203378081U (zh) * | 2013-07-26 | 2014-01-01 | 北京航天计量测试技术研究所 | 一种石墨平板辐射源 |
-
2014
- 2014-08-21 CN CN201410416116.3A patent/CN104155005B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1139083A1 (en) * | 2000-03-23 | 2001-10-04 | TA Instruments, Inc. | Differential scanning calorimeter |
| CN103196949A (zh) * | 2013-04-26 | 2013-07-10 | 上海市计量测试技术研究院 | 热阻式热流计校准方法及其实施装置 |
| CN203378081U (zh) * | 2013-07-26 | 2014-01-01 | 北京航天计量测试技术研究所 | 一种石墨平板辐射源 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Design and calibration of a new compact radiative heat-flux gauge (RHFG)for combustion applications;V. Mahendra Reddy等;《Sensors and Actuators A: Physical》;20131231;第203卷;第62~68页 * |
| Numerical Analysis of a Radiant Heat Flux Calibration System;S. Jiang等;《International Journal of Thermophysics》;20001231;第21卷(第4期);第941~963页 * |
| 热流标准传递装置;由富恩等;《宇航计测技术》;19821231(第06期);第32~37页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104155005A (zh) | 2014-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104155005B (zh) | 一种比较法辐射热流计校准装置 | |
| CN106017298A (zh) | 高温无氧环境下直接接触式拉伸变形测量系统及测量方法 | |
| CN104111269A (zh) | 一种用于高温大热流环境的热流传感器标定装置 | |
| CN104111267A (zh) | 一种薄膜材料塞贝克系数测量仪 | |
| CN106568654A (zh) | 一种用于室温至1800℃高温应变校准标定装置 | |
| CN204330183U (zh) | 一种组合式热电偶检定炉 | |
| CN207147693U (zh) | 一种压力变送器的安装支架 | |
| CN208953164U (zh) | 热阻式热流传感器校准装置 | |
| CN203811564U (zh) | 一种高精度的热阻测试装置 | |
| CN109269682B (zh) | 一种热流传感器的标定装置和标定方法 | |
| CN101938861B (zh) | 防护热板装置用线热源式加热器 | |
| CN203378081U (zh) | 一种石墨平板辐射源 | |
| CN103018137B (zh) | 一种用于测定热冲压过程中接触热阻的装置及方法 | |
| CN204556109U (zh) | 用于红外温度传感器的保护装置 | |
| CN111830326B (zh) | 适用于不同温度下的带状电工材料电导率测量装置及系统 | |
| CN204925001U (zh) | 金属散热器散热性能测试装置 | |
| CN210720219U (zh) | 一种导热模块导热性能测试平台 | |
| CN208751725U (zh) | 一种锅炉炉壁热电偶 | |
| CN101458986B (zh) | 磁场发生装置 | |
| CN208902288U (zh) | 一种便于调节测量深度的拆卸式热电偶 | |
| CN102539000A (zh) | 测温仪托架 | |
| CN201093882Y (zh) | 一种窑炉用热电偶固定支架 | |
| CN204287094U (zh) | 一种烧结保温空心砌块及外保温板热工性能测试装置 | |
| CN206706222U (zh) | 一种电解槽生产运行参数实时检测系统 | |
| CN104596471A (zh) | 一种监测结构变形的钢板计和冰冻区域闸门结构变形的监测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |