CN112229866A - 适用于同步辐射下原位观测金属凝固的外设系统 - Google Patents

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高秉阳
曹志强
孟祥瑞
郭恩宇
陈宗宁
康慧君
王同敏
卢一平
接金川
张宇博
李廷举
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Abstract

本发明提供一种适用于同步辐射下原位观测金属凝固的外设系统，包括成像室组件和控制室组件，所述成像室组件包括加热炉、高精电控位移台组和无纸温度记录仪，所述控制室组件包括运动控制器和控温柜；所述高精电控位移台组与运动控制器通过长DB线连接；所述加热炉置于高精电控位移台上，加热炉留有X射线通光孔，且炉内装配两支热电偶，加热炉的一只热电偶在成像室内直接接在无纸温度记录仪上，另一只热电偶通过热电偶补偿导线与控温柜连接，所述控温柜的输出端通过长电缆，接线端子，高温导线与加热炉的输入端相连。本发明所述系统能使操作人员远离具有强辐射的成像室，在精准记录温度数据的同时实现远程操控。

Description

适用于同步辐射下原位观测金属凝固的外设系统
技术领域
本发明涉及同步辐射原位成像技术及金属凝固控制技术，尤其涉及一种适用于同步辐射下原位观测金属凝固的外设系统。
背景技术
同步辐射原位成像技术具有高能量、高亮度、高分辨率以及单色性好等优点，能够及时、准确、连续地捕捉到金属凝固过程中枝晶生长的细节，极具科研价值。但在成像过程中，成像室内具有强辐射，操作人员无法近距离操作。亟待一款能够灵活位移、控温、记录的长距离操控系统，能极大增加成像过程及金属凝固的可控性。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有同步辐射原位成像技术成像室内具有强辐射，操作人员无法近距离操作的问题，提出一种适用于同步辐射下原位观测金属凝固的外设系统，该系统能使操作人员远离具有强辐射的成像室，实现远程操控。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种适用于同步辐射下原位观测金属凝固的外设系统，包括成像室组件和控制室组件，所述成像室组件包括加热炉、高精电控位移台组和无纸温度记录仪，所述控制室组件包括运动控制器和控温柜；所述高精电控位移台组与运动控制器通过长DB线连接，组成远距离位移控制系统；所述加热炉置于高精电控位移台上，加热炉留有X射线通光孔，且炉内装配两支热电偶，加热炉的一只热电偶在成像室内直接接在无纸温度记录仪上，组成近距离温度记录系统，信号的近距离传输以增强记录值的准确定，另一只热电偶通过热电偶补偿导线与控温柜连接，所述控温柜输出端与加热炉的输入端相连，组成远距离温度控制系统。加热炉上的正负电极(零线、火线)，都是输入电极，加热炉通过热电偶向外传输温度信号。
进一步地，所述控温柜的零、火输出端依次通过长电缆、接线端子、高温导线与加热炉的两输入端相连，组成远距离温度控制系统。
进一步地，所述加热炉1装配两只热电偶6，一只热电偶6与温度记录仪3近距离直接连接，另一只热电偶6通过热电偶补偿导线8与控温柜5远距离连接。本发明适用于同步辐射下原位观测金属凝固的外设系统，样品成像过程中，待观测样品置于加热炉内，操作员可在控制室内对样品温度及位置进行远距离控制，与现有技术相比较具有以下优点：
1)本发明外设系统可以使操作人员远离具有强辐射的成像室，实现远程操控。
2)本发明外设系统功能全面且必要，同时包含近距离温度记录系统、远距离位移控制系统、远距离温度控制系统，各分系统相互配合可实现金属凝固过程和观测区域的灵活调控以及温度数据采集。
3)近距离温度计录系统确保了温度数据的精准、可靠，有效避免了长距离传输带来的误差。远近温度信号对比，可及时察觉测温元件的故障。
4)高温导线与长电缆的搭配，在保证与加热炉输入端良好高温接触的同时，又实现了优良的长距离传导效果。(高温导线壳体通常选用高硅氧纤维及玻璃纤维编制，粗大、坚硬、不易弯曲，线径较小且通常为纯镍芯，造价高、导电性弱，不便于远程传输；普通电缆不耐高温，与加热炉直接连接具有安全隐患、降低使用寿命)
附图说明
图1为适用于同步辐射下原位观测金属凝固的外设系统的结构示意图；
图2为本发明成像室的结构示意图；
图3为本发明控制室的结构示意图；
图4为近距离温度记录系统的结构示意图；
图5为远距离位移控制系统的结构示意图；
图6为远距离温度控制系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步说明：
实施例1
本实施例公开了一种适用于同步辐射下原位观测金属凝固的外设系统，其结构如图1-6所示，包括成像室组件和控制室组件，所述成像室组件包括加热炉1、高精电控位移台组2和无纸温度记录仪3，所述控制室组件包括运动控制器4和控温柜5。
所述高精电控位移台组2与运动控制器4通过长DB线7连接，组成远距离位移控制系统；所述加热炉1置于高精电控位移台2上，加热炉1留有X射线通光孔，且炉内装配两支热电偶6，加热炉的一只热电偶6在成像室内直接接在无纸温度记录仪3上，组成近距离温度记录系统，信号的近距离传输以增强记录值的准确定，另一只热电偶6通过热电偶补偿导线8与控温柜5连接，所述控温柜5输出端依次通过长电缆9、接线端子10、高温导线11与加热炉1的输入端相连，组成远距离温度控制系统。
本实施例适用于同步辐射下原位观测金属凝固的外设系统，样品成像过程中，待观测样品置于加热炉内，操作员可在控制室内对样品温度及位置进行远距离控制。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种适用于同步辐射下原位观测金属凝固的外设系统，其特征在于，包括成像室组件和控制室组件，所述成像室组件包括加热炉(1)、高精电控位移台组(2)和无纸温度记录仪(3)，所述控制室组件包括运动控制器(4)和控温柜(5)；所述高精电控位移台组(2)与运动控制器(4)通过长DB线(7)连接；所述加热炉(1)置于高精电控位移台(2)上，加热炉(1)留有X射线通光孔，且炉内装配两支热电偶(6)，加热炉的一只热电偶(6)在成像室内直接接在无纸温度记录仪(3)上，另一只热电偶(6)通过热电偶补偿导线(8)与控温柜(5)连接，所述控温柜(5)输出端与加热炉(1)的输入端相连。
2.根据权利要求1所述适用于同步辐射下原位观测金属凝固的外设系统，其特征在于，所述控温柜(5)的零、火输出端依次通过长电缆(9)、接线端子(10)、高温导线(11)分别与加热炉(1)的两输入端相连。
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