CN108562612B - 用于低温辐射性能测试的样品杆装置及测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于低温辐射性能测试的样品杆装置及测试设备。其中样品杆装置包括真空管，真空罩体，悬置在真空罩体容腔内的导热板以及放置在导热板板面上的样品组件；样品组件包括稳温端底座，发射端顶座以及屏蔽罩体；稳温端底座、发射端顶座以及屏蔽罩体形成有容纳腔；样品组件还包括有悬置于所述容纳腔内的吸收端样品件以及发射端样品件。本发明提供的样品杆装置可实现低温环境下不同材料的样品件的吸收率和发射率的测试；此外本发明提供的测试设备，通过以制冷机为冷源的低温装置与样品杆装置的配合，使得低温环境下对不同材料的样品件的吸收率和发射率的测试操作更简便，测试的可靠性及效率更高。

Description

用于低温辐射性能测试的样品杆装置及测试设备

技术领域

本发明涉及材料发射率和吸收率测试技术领域，更具体地，涉及一种用于低温辐射性能测试的样品杆装置及测试设备。

背景技术

随着全球能源使用量的迅速增长，化石燃料临近枯竭，并对环境产生了严重污染，迫切要求人们开发寻找新能源。氢因其资源丰富、无污染、具有高比冲、高比能量等优点受到广泛关注。无论民用还是空间应用，氢能源都具有极大的潜力。而在氢能的利用过程中，高效储氢是必须要解决的一个重要问题。

目前储氢方法中，液态储氢因其加注时间短、使用寿命长、储能密度高成为了研究的热点方法。但是由于液氢沸点低(20.38K)，汽化潜热小 (31.7kJ/L)，液氢贮存温度与环境温度存在近280K温差，稍有热量渗入系统，即可吸热汽化导致压力上升，压力升高一定值后则需启动安全阀排气，造成经济和能源的浪费，因此解决液氢贮存过程中的绝热问题是实现液氢零损耗长期贮存，进一步推进液氢应用进程的关键技术。液氢贮存绝热技术包括被动绝热和主动绝热技术，其中被动绝热技术是基于传热机理分析，从绝热材料、支撑材料和绝热结构方面改进绝热性能，使传导、对流和辐射传热减小到尽可能低的程度。

然而在液氢零损耗长期贮存中涉及的绝热材料、绝热结构及机理等科学问题目前在国际上尚没有被全面和系统深入地认识，特别是低温下绝热材料辐射率测量数据及其匮乏，但这些数据确是液态储氢被动绝热技术研究不可或缺的理论依据及评价手段。因此，设计一种用于测试材料低温发射率性能的测试装置具有重大的科学意义。

目前国内大多数的低温测试装置的样品室特与低温测试装置共用一个真空环境，其中测试装置多采用低温液体(如液氮77K或液氦4.2K)作为冷源。测试装置工作时，先通过将低温液体(如液氮77K或液氦4.2K)输入到真空杜瓦的方式将样品室冷却，再通过低温液体蒸发装置和控温系统来对样品室以及样品室内的待测样品的温度进行控制。该测试方式进行过程中会消耗大量的低温液体，其势必会造成低温液体原料的大量浪费；且其中作为低温液体原料的氦是一种稀缺的不可再生资源，在地球表面含量非常少，而且其提取过程非常困难。因此，为了节约低温液体原料，避免低温液体原料的大量浪费，急需设计一种样品室真空环境与低温测试装置整体真空环境分离的，且不采用低温液体作为冷源的，用于低温辐射性能测试的样品杆装置及测试设备。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的一个目的在于提供一种用于低温辐射性能测试的样品杆装置。该样品杆装置可适配于利用制冷机作为冷源的测试设备，可实现低温环境(20K-300K)下不同材料的样品件的吸收率和发射率的测试，并且样品杆装置可插拔地设置在测试设备内，节省了大量的测试时间，避免了繁琐的更换样品件的过程所造成的时间和资源的浪费；并且该样品杆装置还具有结构简单、可靠性高、操作简单、效率高等优点。

本发明的另一个目的在于提供一种包括上述样品杆装置的测试设备。该测试设备解决了传统的低温测试设备对低温液体的过分依赖导致的资源浪费的问题，且与本发明提供的样品杆装置相配合，使得低温环境下对不同材料的样品件的吸收率和发射率的测试操作更简便，测试的可靠性及效率更高。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种用于低温辐射性能测试的样品杆装置，所述样品杆装置包括：

具有中空内腔的真空管；

具有容腔的真空罩体；所述真空罩体包括一端具有开口的罩体，以及结合固定在罩体开口处的且与真空管一端部结合固定的二级传热环件；

悬置在真空罩体容腔内的导热板，该导热板通过连接件与二级传热环件连接固定，且所述连接件与罩体之间不相接触；

所述样品杆装置还包括有：

放置在导热板板面上的样品组件；所述样品组件包括：

位于底部的稳温端底座；

位于顶部的发射端顶座；以及

一端与稳温端底座连接固定，另一端与发射端顶座连接固定的屏蔽罩体；

所述稳温端底座、发射端顶座以及屏蔽罩体形成有容纳腔；

所述屏蔽罩体外侧壁表面与连接件之间，以及发射端顶座顶部表面与二级传热环件底部表面之间均不相接触；

所述样品组件还包括有：

悬置于所述容纳腔内的通过量热棒与所述稳温端底座连接固定的吸收端样品件；以及

悬置于所述容纳腔内的通过绝热棒与所述发射端顶座连接固定的发射端样品件；

所述发射端样品件处于吸收端样品件上方位置且对应设置，且所述吸收端样品件顶部表面与发射端样品件底部表面之间留有间隙。

此外，优选地方案是，所述样品组件还包括有罩设在所述吸收端样品件上的吸收端屏蔽罩，以及罩设在所述发射端样品件上的发射端屏蔽罩；

所述吸收端样品件顶部表面由吸收端屏蔽罩暴露出，所述发射端样品件底部表面由发射端屏蔽罩暴露出。

此外，优选地方案是，所述样品杆装置还包括有热开关；所述热开关包括：

位于所述真空管中空内腔中的中心管；

结合固定于所述中心管一端部的开关触碰件；以及

结合固定于所述中心管另一端部的开关位移件；

所述绝热棒包括有贯穿所述绝热棒顶部表面以及底部表面的贯穿孔；

所述中心管穿过所述二级传热环件以及发射端顶座延伸至绝热棒的贯穿孔内，所述开关触碰件位于所述贯穿孔内，且位于该开关触碰件所对应的发射端样品件的上方位置。

此外，优选地方案是，所述发射端顶座包括有供中心管穿过的通孔，所述发射端顶座的顶部表面上设置有发射端挡板，该发射端挡板具有供所述中心管穿过的过孔；

所述过孔的孔径小于所述通孔的孔径。

此外，优选地方案是，所述绝热棒与所述发射端顶座之间设置有距离调整片。

此外，优选地方案是，所述导热板包括有由所述导热板顶部表面向内凹陷形成的凹陷部，所述稳温端底座位于所述凹陷部内。

此外，优选地方案是，所述样品杆装置还包括有套设在所述真空管上的辐射挡板，所述辐射挡板位于所述真空罩体的上方位置，且所述辐射挡板与真空管管壁结合固定。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种用于低温辐射性能测试的测试设备，所述测试设备包括如上所述的样品杆装置，该测试设备还包括有低温装置；所述低温装置包括：

具有一级冷头和二级冷头的制冷机；以及

具有真空内腔的真空罩；所述一级冷头、一级换热器、二级冷头以及二级换热器均位于所述真空罩的真空内腔中；所述一级冷头上以及二级冷头上分别设置有一级换热器和二级换热器；

所述样品杆装置的真空罩体位于真空罩的真空内腔中，且位于靠近所述二级冷头的位置，并被所述二级换热器包围。

此外，优选地方案是，所述低温装置还包括有位于所述真空罩的真空内腔中的屏蔽罩；

所述一级冷头、一级换热器、二级冷头、二级换热器以及样品杆装置的真空罩体均位于所述屏蔽罩内。

此外，优选地方案是，所述低温装置还包括有位于所述真空罩上方位置的，且包括有过渡腔室的过渡腔体，过渡腔室与真空内腔连通，且所述过渡腔体上设置有真空球阀；

所述样品杆装置的包括有真空罩体的一端由所述过渡腔体的远离真空罩的一端插入至所述屏蔽罩内。

本发明的有益效果如下：

1、本发明提供的样品杆装置可适配于利用制冷机作为冷源的测试设备，可实现低温环境(20K-300K)下不同材料的样品件的吸收率和发射率的测试，并且样品杆装置可插拔地设置在测试设备内，节省了大量的测试时间，避免了繁琐的更换样品件的过程所造成的时间和资源的浪费；并且该样品杆装置吸收端和发射端样品更换便利，可测样品种类广泛，测温区间跨度大，同时还具有结构简单、可靠性高、操作简单、效率高等优点。

2、本发明所提供的低温装置无需使用低温液体来制造低温环境，不需要消耗低温液体液氦或液氮，解决了现有技术中气体低温吸附性能测试装置对低温液体的过分依赖，导致实验操作复杂，造成作为低温液体的原材料大量浪费的问题。并且通过本发明提供的低温装置与样品杆装置的相互配合，使得低温环境下对不同材料的样品件的吸收率和发射率的测试操作更简便，测试的可靠性及效率更高。

3、本发明所提供的测试设备采用可插拔的样品杆装置，样品杆装置中的样品组件与低温装置处于两个各自独立的真空环境，因此在测试中，可在不破坏测试设备低温恒温大真空环境，以及低温装置不复温的情况下快速更换样品件，解决了传统采用制冷机作冷源的低温装置，每次更换样品件前需等待制冷机复温，破坏真空环境，每次更换样品件后需重新抽取真空，等待低温装置降温的问题，节省了测试时间及测试成本。

4、本发明所提供的低温装置以制冷机作为冷源，可插拔的样品杆装置与氦气冷循环中的二级换热器直接接触，通过样品组件内所设置的温度控制器，可测量20K到300K温区内任意温度环境下的不同材料样品件的发射率和吸收率。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明所提供样品杆装置的整体结构示意图。

图2示出本发明所提供样品杆装置的剖视结构示意图。

图3示出图2的A部放大示意图。

图4示出本发明所提供样品杆装置中样品组件、二级传热环件以及导热板的配合结构示意图之一。

图5示出本发明所提供样品杆装置中样品组件、二级传热环件以及导热板的配合结构示意图之二。

图6示出本发明所提供样品杆装置中导热板及连接件的结构示意图。

图7示出本发明所提供样品杆装置中样品组件的各部件之间的配合关系示意图之一。

图8示出本发明所提供样品杆装置中样品组件的各部件之间的配合关系示意图之二。

图9示出本发明所提供样品杆装置中样品组件的各部件之间的配合关系示意图之三。

图10示出本发明所提供样品杆装置中热开关的结构示意图。

图11示出本发明所提测试设备的整体结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

在下述的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或者多个实施方式的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施方式。在其它例子中，为了便于描述一个或者多个实施方式，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

结合图1至图10所示，根据本发明的一个方面，本发明提供一种用于低温辐射性能测试的样品杆装置，所述样品杆装置包括：

具有中空内腔的真空管1；

具有容腔的真空罩体2；所述真空罩体2包括一端具有开口的罩体21，以及结合固定在罩体21开口处的且与真空管1一端部结合固定的二级传热环件22；

悬置在真空罩体2容腔内的导热板3，该导热板3通过连接件31与二级传热环件22连接固定，且所述连接件31与罩体21之间不相接触；

所述样品杆装置还包括有：

放置在导热板3板面上的样品组件；所述样品组件包括：

位于底部的稳温端底座4；

位于顶部的发射端顶座5；以及

一端与稳温端底座4连接固定，另一端与发射端顶座5连接固定的屏蔽罩体6；

所述稳温端底座4、发射端顶座5以及屏蔽罩体6形成有容纳腔；

所述屏蔽罩体6外侧壁表面与连接件31之间，以及发射端顶座5顶部表面与二级传热环件22底部表面之间均不相接触；

所述样品组件还包括有：

悬置于所述容纳腔内的通过量热棒41与所述稳温端底座4连接固定的吸收端样品件7；以及

悬置于所述容纳腔内的通过绝热棒51与所述发射端顶座5连接固定的发射端样品件8；

所述发射端样品件8处于吸收端样品件7上方位置且对应设置，且所述吸收端样品件7顶部表面与发射端样品件8底部表面之间留有间隙。优选地，所述吸收端样品件7顶部表面与发射端样品件8底部表面的对应面面积相同，以保证发射端样品件8发出的热量能够完全被吸收端样品件7吸收。并且作为优选地实施方式，所述绝热棒51与所述发射端顶座5之间设置有距离调整片；该距离调整片可用于调节发射端样品件8与吸收端样品件7之间的距离。

进一步地，结合图示结构，本发明提供的样品杆装置中，所述真空管1 为样品组件提供机械支撑，并可快速地插入对应的低温装置内。

所述真空罩体2用于保证样品组件整体处于独立的真空环境。

所述二级传热环件22用于将冷量导入样品组件内。

所述导热板3一方面用于支撑样品组件，另一方面该导热板3与吸收端样品件7接触，并通过屏蔽罩体6、发射端顶座5与发射端样品件8接触，把二级传热环件22的冷量传导给发射端顶座5，用于冷却吸收端样品件7和发射端样品件8。

所述稳温端底座4用于为吸收端样品件7提供支撑，没为冷量的传输提供途径。优选地，所述稳温端底座4的顶部表面上设置有稳温端绝热层，由于稳温端绝热层的绝热层材料选用热导率小的环氧树脂，该稳温端绝热层可为冷量的传输提供缓冲。

所述发射端顶座5用于为发射端样品件8提供力学支撑。

所述屏蔽罩体6的设置可减小样品组件内测试环境与真空罩体2容腔间的辐射换热。优选地，所述屏蔽罩体6上镀有环氧层，用于削减由屏蔽罩体6 形成的样品室内的多重热发射。

此外由于量热棒41的热导率一定，可通过测量量热棒41两端(即吸收端样品件7与稳温端底座)的温度，来计算通过量热棒41的热量；进而所述量热棒41可用于测量吸收端样品件7热量的标尺，且该量热棒41还为吸收端样品件7装配固定在所述稳温端底座4上提供力学支撑。

所述绝热棒51用于将发射端样品件8结合固定在发射端顶座5上，且该绝热棒51可保证发射端样品件8与发射端顶座5之间保持低热量传递。

本发明中，吸收端样品件7及发射端样品件8均处于屏蔽罩体6内，在样品组件安装完成之后，闭合罩体21与二级传热环件22，可以使真空罩体2 内形成一个密闭的真空环境，真空罩体2内的吸收端样品件7和发射端样品件8均处于真空环境中，可以确保待测试样品件能够被氦制冷循环的冷量及时冷却。

在实际测量过程中：

第一步：量热棒标定

标定过程中发射端样品件温度控制与屏蔽罩保持一致，给吸收端样品件加热量Q_R，记录吸收端样品件温度T_A，稳温端底座温度T_K，调整Q_R的大小，重复试验，得到Q_R与T_A-T_K的关系。

第二步：发射率测试

发射率测试过程中，给定发射端样品件温度T_R，记录吸收端样品件温度 T_A，稳温端底座温度T_K，同时通过反查标定曲线得到吸收端样品件吸收热量 Q_R值大小。通过以下公式用T_A，T_R，Q值大小计算发射端样品件发射率。

式中：

ε_RA为待测样品发射率；Q_R为吸收端发射端样品件热流量；A为待测样品表面积(已知)；σ为斯蒂凡-波尔茨曼常数(已知)；T_R、T_A分别为发射端发射端样品件、吸收端发射端样品件温度。

此外优选地，所述样品组件还包括有罩设在所述吸收端样品件7上的吸收端屏蔽罩71，以及罩设在所述发射端样品件8上的发射端屏蔽罩81；所述吸收端样品件7顶部表面由吸收端屏蔽罩71暴露出，所述发射端样品件8底部表面由发射端屏蔽罩81暴露出。发射端屏蔽罩81用于削弱发射端样品件8 背面泄露的热量，吸收端屏蔽罩71用于削弱吸收端样品件7背面泄露的热量；进一步优选地，所述吸收端屏蔽罩71的材质以及发射端屏蔽罩81的材质均为铝制材料。

作为优选地实施方式，本发明提供的样品杆装置中，由屏蔽罩体6形成的样品室内还设有用于调节样品室内吸收端样品件7、发射端样品件8以及稳温端底座4的温度控制器。所述温度控制器用于监控样品件及样品室内的温度，温度控制器将监测到的温度信号传递给外部温度控制系统，通过外部温度控制系统控制调节温度控制器的温度，进而精确调节控制样品件及样品室内的温度，使得样品室内的温度能够从2K到300K变化。具体为，所述温度控制器设置于吸收端样品件7的背部与吸收端屏蔽罩71的间隙中，以及发射端样品件8的背部与发射端屏蔽罩81的间隙中，温度控制器将监测到的吸收端样品件7和发射端样品件8的温度信号传递给外部温度控制系统，外部温度控制系统接收到温度控制器监测到的温度信号后，操作人员可通过外部温度控制系统实现对样品室内吸收端样品件和发射端样品件实时调节控制，用以实现样品室内吸收端样品件和发射端样品件周围环境温度能够在温度区间 (20K到300K)某一温度值下保持恒温，以满足测试用样品件能够在各个稳定的温区进行吸附性能测试。

此外优选地，所述样品杆装置还包括用于减少发射端样品件8降温时间的热开关9，所述热开关9包括位于所述真空管1中空内腔中的中心管91；结合固定于所述中心管91一端部的开关触碰件92；以及结合固定于所述中心管91另一端部的开关位移件93；为了适配开关触碰件92于发射端样品件8 之间的配合，所述绝热棒51包括有贯穿所述绝热棒51顶部表面以及底部表面的贯穿孔；所述中心管91穿过所述二级传热环件22以及发射端顶座5延伸至绝热棒51的贯穿孔内，所述开关触碰件92位于所述贯穿孔内，且位于该开关触碰件92所对应的发射端样品件8的上方位置。本领域技术人员可以理解的是，由于样品组件以及热开关9的开关触碰件92均处于真空罩体2内，且开关触碰件位于绝热棒51内，当需要减少发射端样品件8降温时间时，可通过控制开关位移件93，利用中心管91带动开关触碰件92向下运动，使开关触碰件92与发射端样品件8接触，以实现对由屏蔽罩体6形成的样品室以及样品室内发射端样品件8的快速降温的作用。

另外，由于所述发射端顶座5包括有供中心管91穿过的通孔，该通孔为了保证中心管91的穿过，且中心管91的管壁不与通孔内壁相接触，一般该通孔的孔径较大，为了减少由于热开关9中心管91导致的发射端顶座5背部 (即顶部表面)漏热，所述发射端顶座5的顶部表面上设置有发射端挡板52，该发射端挡板52具有供所述中心管91穿过的过孔；所述过孔的孔径小于所述通孔的孔径。

作为优选地实施方式，为了保证样品组件的屏蔽罩体6外侧壁表面与连接件31之间，以及发射端顶座5顶部表面与二级传热环件22底部表面之间均不相接触，便于样品组件的限位安装，所述导热,3包括有由所述导热板3 顶部表面向内凹陷形成的凹陷部32，所述稳温端底座4位于所述凹陷部32 内。

进一步地，结合图示结构，所述样品杆装置还包括有套设在所述真空管1 上的辐射挡板11，所述辐射挡板11位于所述真空罩体2的上方位置，且所述辐射挡板11与真空管1管壁结合固定。当样品杆装置位于低温装置内时，辐射挡板11的设置可削减样品组件所处的低温装置测试室端与低温装置室温端的辐射漏热。

结合图11所示，根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种用于低温辐射性能测试的测试设备，所述测试设备包括如上所述的样品杆装置，该测试设备还包括有低温装置；所述低温装置包括具有一级冷头101和二级冷头 102的制冷机100以及具有真空内腔的真空罩200；所述一级冷头101上以及二级冷头102上分别设置有一级换热器103和二级换热器104，所述一级冷头 101、一级换热器103、二级冷头102以及二级换热器104均位于所述真空罩 200的真空内腔中；所述样品杆装置的真空罩体2位于真空罩200的真空内腔中，且位于靠近所述二级冷头102的位置，并被所述二级换热器104包围。

需要说明的是，所述测试设备还包括有为一级换热器103内以及二级换热器104内提供氦气的氦气罐300以及真空泵400。所述氦气罐300以及真空泵400通过循环管路分别与一级换热器103的入口端和二级换热器104的出口端连接，氦气罐300和真空泵400组成非接触式氦气冷却循环为测试设备提供冷量。

此外，所述低温装置还包括有位于所述真空罩200上方位置的，且包括有过渡腔室的过渡腔体500，过渡腔室与真空内腔连通，过渡腔体500可为快速插拔样品杆装置提供过渡真空环境。本领域技术人员可以理解的是，所述过渡腔体500的顶部应当包括有供样品杆装置插入的开口，此外，为了使测试时过渡腔体500与低温装置的真空内腔保持真空，所述样品杆装置的真空管上包括有与所述低温装置之间密封连接的动密封501，并且为了保证在快速插拔样品杆装置时能够使得真空内腔与过渡腔室形成切断的上下两段真空途径，所述过渡腔体上设置有真空球阀502。

另外优选地实施方式是，所述低温装置还包括有位于所述真空罩200的真空内腔中的屏蔽罩201，屏蔽罩201可安装于一级冷头101上；所述一级冷头101、一级换热器103、二级冷头102、二级换热器104以及样品杆装置的真空罩体2均位于所述屏蔽罩201内；当样品杆装置插入低温装置时，所述样品杆装置的包括有真空罩体2的一端由所述过渡腔体500顶部的开口插入至所述屏蔽罩201内。

本发明提供的低温装置中，屏蔽罩201用于减少制冷机100、一级换热器 103、二级换热器104以及可插拔样品杆装置上样品组件与外部空间之间的辐射换热。真空罩200保证了可插拔样品杆装置及样品杆装置上的测试用样品件能够获得低温所需的真空环境。其中样品杆装置中的二级传热环件22与二级换热器104直接接触，将氦气循环冷量导至导热板3；导热板3与吸收端样品件7及样品组件中的屏蔽罩体6接触，用于吸收端样品件7和发射端样品件8的冷却。

另外过渡腔体500可通过法兰与真空罩200密封连接，使真空罩200内的真空内腔形成一个密闭的真空环境，真空罩200内的一级换热器103以及二级换热器104均处在真空环境中，用以确保可插拔样品杆装置中样品件所需的冷量能及时导入以及持续维持。

本发明所提供的测试设备在更换样品件时的工作过程如下：

首先松开样品杆装置真空管1与低温装置之间密封连接的动密501封，打开过渡腔体500上的真空球阀502，并将样品杆装置向上提升，使得样品杆装置的样品组件被提升到真空球阀502上方过渡腔体500的过渡腔室内，然后关闭真空球阀502，打开过渡腔室，拔出样品杆装置。将样品杆装置从低温装置中取出后，打开真空罩体2，取下导热板3上的样品组件，打开样品组件的屏蔽罩体6，进行吸收端样品件7和/或发射端样品件8的更换。完成样品件更换后，重新闭合样品组件的屏蔽罩体6，将样品组件安装至导热板3上，关闭真空罩体2。完成上述步骤后，将样品杆装置重新插入过渡腔室内，对过渡腔室抽真空并密封，然后打开真空球阀502，最后将样品杆装置上包括有样品组件部分插入至低温装置的屏蔽罩200内，直至位于靠近所述二级冷头102 的位置，并被所述二级换热器104包围。

由此可见，本发明所提供的用于低温辐射性能测试的测试设备，利用制冷机作为冷源，并通过其与温度控制器的配合，可实现低温环境(20K-300K) 下材料吸收率和发射率的测试；与传统的低温气体吸附性能测试装置相比，本发明所提供的测试装置无需低温液体来制造低温环境，且不需要消耗作为低温液体的液氦或液氮，避免了资源浪费；可插拔式的样品杆装置的引入节省了大量的测试时间，避免了繁琐的更换样品件过程中所造成的时间和资源的浪费。同时，本测试设备还具有温控准确，结构简单，可靠性高，操作简单，效率高等优点。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种用于低温辐射性能测试的样品杆装置，其特征在于，所述样品杆装置包括：

具有中空内腔的真空管；

具有容腔的真空罩体；所述真空罩体包括一端具有开口的罩体，以及结合固定在罩体开口处的且与真空管一端部结合固定的二级传热环件；

悬置在真空罩体容腔内的导热板，该导热板通过连接件与二级传热环件连接固定，且所述连接件与罩体之间不相接触；

所述样品杆装置还包括有：

放置在导热板板面上的样品组件；所述样品组件包括：

位于底部的稳温端底座；

位于顶部的发射端顶座；以及

一端与稳温端底座连接固定，另一端与发射端顶座连接固定的屏蔽罩体；

所述稳温端底座、发射端顶座以及屏蔽罩体形成有容纳腔；

所述屏蔽罩体外侧壁表面与连接件之间，以及发射端顶座顶部表面与二级传热环件底部表面之间均不相接触；

所述样品组件还包括有：

悬置于所述容纳腔内的通过量热棒与所述稳温端底座连接固定的吸收端样品件；以及

悬置于所述容纳腔内的通过绝热棒与所述发射端顶座连接固定的发射端样品件；

所述发射端样品件处于吸收端样品件上方位置且对应设置，且所述吸收端样品件顶部表面与发射端样品件底部表面之间留有间隙。

2.根据权利要求1所述的样品杆装置，其特征在于，所述样品组件还包括有罩设在所述吸收端样品件上的吸收端屏蔽罩，以及罩设在所述发射端样品件上的发射端屏蔽罩；

所述吸收端样品件顶部表面由吸收端屏蔽罩暴露出，所述发射端样品件底部表面由发射端屏蔽罩暴露出。

3.根据权利要求1所述的样品杆装置，其特征在于，所述样品杆装置还包括有热开关；所述热开关包括：

位于所述真空管中空内腔中的中心管；

结合固定于所述中心管一端部的开关触碰件；以及

结合固定于所述中心管另一端部的开关位移件；

所述绝热棒包括有贯穿所述绝热棒顶部表面以及底部表面的贯穿孔；

所述中心管穿过所述二级传热环件以及发射端顶座延伸至绝热棒的贯穿孔内，所述开关触碰件位于所述贯穿孔内，且位于该开关触碰件所对应的发射端样品件的上方位置。

4.根据权利要求3所述的样品杆装置，其特征在于，所述发射端顶座包括有供中心管穿过的通孔，所述发射端顶座的顶部表面上设置有发射端挡板，该发射端挡板具有供所述中心管穿过的过孔；

所述过孔的孔径小于所述通孔的孔径。

5.根据权利要求1所述的样品杆装置，其特征在于，所述绝热棒与所述发射端顶座之间设置有距离调整片。

6.根据权利要求1所述的样品杆装置，其特征在于，所述导热板包括有由所述导热板顶部表面向内凹陷形成的凹陷部，所述稳温端底座位于所述凹陷部内。

7.根据权利要求1所述的样品杆装置，其特征在于，所述样品杆装置还包括有套设在所述真空管上的辐射挡板，所述辐射挡板位于所述真空罩体的上方位置，且所述辐射挡板与真空管管壁结合固定。

8.一种用于低温辐射性能测试的测试设备，其特征在于，所述测试设备包括如权利要求1至7任意一项权利要求所述的样品杆装置；该测试设备还包括有低温装置；所述低温装置包括：

具有一级冷头和二级冷头的制冷机；以及

具有真空内腔的真空罩；所述一级冷头、一级换热器、二级冷头以及二级换热器均位于所述真空罩的真空内腔中；所述一级冷头上以及二级冷头上分别设置有一级换热器和二级换热器；

所述样品杆装置的真空罩体位于真空罩的真空内腔中，且位于靠近所述二级冷头的位置，并被所述二级换热器包围。

9.根据权利要求8所述的测试设备，其特征在于，所述低温装置还包括有位于所述真空罩的真空内腔中的屏蔽罩；

所述一级冷头、一级换热器、二级冷头、二级换热器以及样品杆装置的真空罩体均位于所述屏蔽罩内。

10.根据权利要求8所述的测试设备，其特征在于，所述低温装置还包括有位于所述真空罩上方位置的，且包括有过渡腔室的过渡腔体，过渡腔室与真空内腔连通，且所述过渡腔体上设置有真空球阀；

所述样品杆装置的包括有真空罩体的一端由所述过渡腔体的远离真空罩的一端插入至所述屏蔽罩内。