CN112978692B

CN112978692B - 780氦气纯化器

Info

Publication number: CN112978692B
Application number: CN202110241346.0A
Authority: CN
Inventors: 牛艳东; 王冲
Original assignee: Beijing Gao Mai Ke Instrument S & T Co ltd
Current assignee: Beijing Gao Mai Ke Instrument S & T Co ltd
Priority date: 2021-03-04
Filing date: 2021-03-04
Publication date: 2022-08-05
Anticipated expiration: 2041-03-04
Also published as: CN112978692A

Abstract

本发明公开了780氦气纯化器，包括：装置箱盖，装置壳体，保温装置，加热装置，连接件；所述装置壳体上设置有装置箱盖，所述装置壳体内设置有保温装置，所述保温装置内设置有加热棒，加热棒上连接有连接件，所述装置壳体一侧设置有进气口；使用时，使用时，待纯化的氦气通过装置壳体一侧的进气口进入，经过保温装置，加热装置，加热棒，对其进行加热和保温，使得氦气可以在特定温度下进行纯化，提高了工作效率，简化了其内部结构，同时保证了其工作时的工作温度，防止其工作时温度超出特定范围，进而影响氦气纯度。

Description

780氦气纯化器

技术领域

本发明涉及一种气体纯化装置，特别涉及780氦气纯化器。

背景技术

氦气是低温系统中必不可少的工作媒介，氦气为有限的稀缺资源，氦气的循环使用是保持可持续发展的重要手段，在对氦气的使用中，对氦气的纯度有较高要求。

780氦气纯化器的压榨基板是一种非蒸发吸气剂合金，其标称成分为锆、钒和铁。这种合金必须加热，以消除颗粒表面的氧化层。这一过程必须在真空或氦气(对于HP2)的大气中进行。当净化器达到工作温度(通常在2.5小时内)，吸气剂将被激活。一旦吸气剂被激活，活性气体杂质，如H₂，O₂，H₂O，CO和CO₂(对于HP2加上N₂)被捕获并化学吸附在吸气剂表面。只有惰性气体原子不受影响。吸气剂材料一旦吸附了氧碳和氮原子，即使在其熔点(1400摄氏度)下也不能释放，这是因为吸气剂与合金原子形成了强大的化学键。氢原子的行为完全不同，它比其他原子更快地扩散到吸气剂材料体中，并且几乎均匀地分布在吸气剂材料中，但是在低于250℃的温度下，氢原子的吸附是通过阱组件的温度梯度实现的，纯化器是垂直放置，加热块只包裹纯化器芯的下半部分；

尽管吸气合金即使在环境温度下也会净化，温度的升高大大提高了合金的寿命和效率。但是，温度升高会导致氢气的生成，而氢气的生成又会受到阻碍只有在低于250摄氏度的温度下；

现阶段的氦气纯化器在会随着使用时间的延长而导致工作温度逐渐升高，进而导致在纯化氦气时产生多余的氢原子；；

针对现有的技术不足，本发明提供了780氦气纯化器。

发明内容

本发明提供780氦气纯化器，用以解决上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明公开了780氦气纯化器，包括：

装置箱盖，装置壳体，保温装置，加热装置，加热棒连接件；

所述装置壳体上设置有装置箱盖，所述装置壳体内设置有保温装置，所述保温装置内设置有加热棒，所述保温装置上设置有加热棒，加热棒上连接有连接件，所述装置壳体一侧设置有进气口。

优选的，所述的780氦气纯化器，所述装置箱盖上端相对两侧均设置有若干第一固定孔，所述装置壳体上设有与所述第一固定孔对应的第二固定孔，紧固螺钉通过所述第一固定孔和第二固定孔，将装置壳体和装置箱盖连接；

所述装置箱盖上设置有缺口。

优选的，所述的780氦气纯化器，所述装置壳体内设置有保温装置，所述保温装置包括：

加热块，普通保温棉石膏保温棉；

所述石膏保温棉安装在装置壳体内部，石膏保温棉内部设置有加热块；

所述加热块内设置有大柱形空隙，小柱形空隙；

所述石膏保温棉上端设置有第三固定孔；

所述石膏保温棉上端连接有装置箱盖；

述石膏保温棉远离装置壳体进气口的一端固定连接有普通保温棉。

优选的，所述的780氦气纯化器，所述加热装置包括：

第一固定接头，第二固定接头，固定钉，固定螺钉；

所述加热块的下端安装有第一固定接头，所述第一固定接头安装在石膏保温棉内部；

所述加热块的上端安装有第二固定接头，并通过固定螺钉固定连接；

所述加热块上端的第二固定接头穿过石膏保温棉并与石膏保温棉上端设置的第三固定孔连接；

所述固定钉安装在装置箱盖上的第四固定孔内并穿过装置箱盖上的第四固定孔安装在石膏保温棉上端的第三固定孔内部。

优选的，所述的780氦气纯化器，所述加热棒固定安装在加热块内部的小柱形空隙内，加热块连接在连接线的一端，连接线的另一端固定连接有连接件；

所述连接件安装在所述装置箱盖一侧后端上的缺口处。

优选的，所述的780氦气纯化器，所述进气口外端连接有定位过滤装置，所述定位过滤装置包括：

固定块，固定横臂，转动臂，装置夹外杆，装置夹内杆，装置夹连接块，装置夹弹簧，移动杆，过滤网夹弹簧，过滤网夹推动块，出风口接口环，滑动套环，固定杆，垫板，定位过滤装置外壳体；

所述定位过滤装置外壳体内部上端固定安装有固定块，固定块两侧分别固定连接有固定横臂的一端，固定横臂另一端与转动臂的一端转动连接，转动臂另一端固定安装在装置夹连接块上，装置夹连接块上下分别固定连接有装置夹内杆的一端，装置夹内杆外部套接有装置夹弹簧，装置夹内杆的另一端固定连接有装置夹外杆；

所述定位过滤装置外壳体内部下方，装置夹外杆后端设置有垫板，垫板前端分别固定连接有三个固定杆，固定杆上套接有滑动套环，滑动套环前端固定连接有移动杆，移动杆上套接有过滤网夹弹簧，移动杆前端固定连接有过滤网夹推动块，过滤网夹推动块滑动安装在出风口接口环内部；

所述三个固定杆之间互成120°。

优选的，所述的780氦气纯化器，所述装置壳体前后两侧设置有固定降温装置，所述固定降温装置包括：

固定吸盘，吸盘真空抽气管，装置底座，固定伸缩内杆，伸缩支架，固定伸缩外杆，风扇电机，降温装置外壳，扇叶，散热管，风扇电机开关，空气室体，空气室体活塞，活塞推动件，散热管固定架，凸轮，蜗杆，凸轮电机，复位弹簧，从动齿轮；

所述装置底座左右两端设置有固定吸盘，固定吸盘上端固定连接有吸盘真空抽气管，装置底座左右两端上方固定连接有固定伸缩内杆，固定伸缩内杆上端套接在固定伸缩外杆的内部，固定伸缩内杆在固定伸缩外杆的内部滑动连接；

所述固定伸缩外杆上端固定在降温装置外壳下端，降温装置外壳一侧内部设置通孔，通孔内滑动连接有活塞推动件，活塞推动件一端与凸轮连接，凸轮前端设置有从动齿轮，从动齿轮与蜗杆啮合连接，蜗杆下端与凸轮电机转动连接；

活塞推动件另一端固定连接有空气室体活塞并设置在空气室体内部，活塞推动件与空气室体活塞连接部位套接有复位弹簧，所述空气室体活塞滑动连接在空气室体内部，空气室体远离活塞推动件的一侧固定连接在风扇电机开关的一端，风扇电机开关另一端与风扇电机固定连接；

所述风扇电机上端转动连接有扇叶，扇叶上方设置有散热管，散热管固定安装在散热管固定架上，散热管固定架固定连接在降温装置外壳内部；

所述降温装置外壳底部与伸缩支架的一端固定连接，所述伸缩支架另一端固定安装在装置底座上端。

优选的，所述的780氦气纯化器，还包括：

第一温度传感器，所述第一温度传感器设置在装置壳体上的进气口处，用于检测装置壳体上的进气口处的实时温度；

计时器，所述计时器设置在装置壳体中，用于记录氦气纯化器的运行时间；

第二温度传感器，所述第二温度传感器设置在加热棒上端，用于检测加热棒的实时温度；

第一热通量传感器，所述第一热通量传感器安装在装置壳体的内部，用于检测装置壳体的热通量；

第二热通量传感器，所述第二热通量传感器安装在加热棒的内部，用于检测加热棒的热通量；

控制器，所述控制器设置在所述装置壳体上，所述控制器与第一温度传感器，计时器，第二温度传感器，第一热通量传感器，第二热通量传感器，报警器电性连接；

所述控制器基于所述第一温度传感器，计时器，第二温度传感器，第一热通量传感器，第二热通量传感器，报警器，完成对780氦气纯化器工作时其加热状态的检测，检测过程包括以下步骤：

步骤1：控制器根据所述第二温度传感器，第二热通量传感器计算所述加热棒加热到当前温度时产生的热量：

其中，Q为所述加热棒加热到当前温度时产生的热量，A为加热棒的有效换热面积，q₂为所述第二热通量传感器检测的加热棒的热通量，A₁为加热块的吸热面积，A₂为装置壳体上的进气口面积，t为计时器记录的装置的运行时间，即加热棒加热到当前温度的时间，λ为加热块材料的传热系数，T₁为所述第二温度传感器检测到的加热棒的实时温度，T₂为所述加热棒工作时的初始温度，e为自然常数，取值为2.72；

步骤2：控制器根据第一温度传感器检测的装置壳体上的进气口处的实时温度，计时器记录的装置的运行时间计算装置壳体上的进气口处所吸收的热量：

其中，Q₁为装置壳体上的进气口处所吸收的热量，t为计时器记录的装置的运行时间，q₁为所述第一热通量传感器检测的装置壳体的热通量，T₃为第一温度传感器检测的装置壳体上的进气口处的实时温度，T₂为所述加热棒工作时的初始温度，ε为装置壳体的吸热效率，A₁为加热块的吸热面积，A₂为装置壳体上的进气口面积，A为加热棒的有效换热面积，C_N为加热棒的热辐射系数；

步骤3：所述控制器比较所述加热棒加热到当前温度时产生的热量与装置壳体上的进气口处所吸收的热量，当所述加热棒加热到当前温度时产生的热量与装置壳体上的进气口处所吸收的热量比值超过预设范围时，所述控制器控制报警器报警。

与现有的技术相比，本发明提供了780氦气纯化器，具有以下有益效果：

1.使用780氦气纯化器时，待纯化的氦气通过装置壳体一侧的进气口进入，经过定位过滤装置初步过滤杂质后，保温装置，加热装置，加热棒，对其进行加热和保温，使得氦气可以在特定温度下进行纯化，提高了工作效率，简化了其内部结构，同时保证了其工作时的工作温度，防止其工作时温度超出特定范围，进而影响氦气纯度。

2.待纯化的氦气进入装置壳体后，经过加热块，普通保温棉石膏保温棉，温度得以提升至工作温度，进而提高纯化时的工作效率，同时保温棉对装置壳体也起到了保温作用，防止热量过多流失，节约耗能。

3.使用时将所述定位过滤装置置于装置壳体设置有进气口的一侧，调整转动臂，装置夹连接块位置，并调整装置夹外杆，装置夹内杆和装置夹弹簧的长度，使得装置壳体可以安装在卡放在装置夹外杆内部，此时出风口接口环对准装置壳体的进气口，调整过滤网夹推动块的位置，将过滤网置于出风口接口环内部，在移动杆，过滤网夹弹簧，滑动套环，固定杆，的作用下，可将过滤网稳固的卡在出风口接口环内部，防止其因风力作用而运动；对进入装置壳体内部的气体进行初步过滤，防止气体中存在的固体杂质，灰尘等物质进入装置壳体内部，导致其内部零固件堵塞或损坏，降低装置使用寿命，影响装置工作效率。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明主视图

图3为本发明右视图；

图4为本发明定位过滤装置结构示意图；

图5为本发明固定降温装置结构示意图。

图中：1、装置箱盖；2、装置壳体；201、进气口；3、加热块；301、大柱形空隙；302、小柱形空隙；4、加热棒；501、第一固定接头；502、第二固定接头；6、紧固螺钉；601、第一固定孔；602、第二固定孔；603、第三固定孔；604、第四固定孔；7、固定钉；8、连接件；9、连接线；10、固定螺钉；11、定位过滤装置；1101、固定块；1102、固定横臂；1103、转动臂；1104、装置夹外杆；1105、装置夹内杆；1106、装置夹连接块；1107、装置夹弹簧；1108、移动杆；1109、过滤网夹弹簧；1110、过滤网夹推动块；1111、出风口接口环；1112、滑动套环；1113、固定杆；1114、垫板；1115、定位过滤装置外壳体；12、普通保温棉；13、石膏保温棉；14、固定降温装置；1401、固定吸盘；1402、吸盘真空抽气管；1403、装置底座；1404、固定伸缩内杆；1405、伸缩支架；1406、固定伸缩外杆；1407、风扇电机；1408、降温装置外壳；1409、扇叶；1410、散热管；1411、风扇电机开关；1412、空气室体；1413、空气室体活塞；1414、活塞推动件；1415、散热管固定架；1416、凸轮；1417、蜗杆；1418、凸轮电机；1419、复位弹簧；1420、从动齿轮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

实施例1

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：

780氦气纯化器，包括：

装置箱盖1，装置壳体2，保温装置，加热装置，加热棒4连接件8；

所述装置壳体2上设置有装置箱盖1，所述装置壳体2内设置有保温装置，所述保温装置内设置有加热棒4，所述保温装置上设置有加热棒4，加热棒上连接有连接件8，所述连接件8用于连接电源，所述装置壳体2一侧设置有进气口201。

上述技术方案的有益效果为：使用时，待纯化的氦气通过装置壳体2一侧的进气口201进入，经过保温装置，加热装置，加热棒4，对其进行加热和保温，使得氦气可以在特定温度下进行纯化，提高了工作效率，简化了其内部结构，同时保证了其工作时的工作温度，防止其工作时温度超出特定范围，进而影响氦气纯度。

实施例2

请参阅图1，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：

780氦气纯化器，所述装置箱盖1上端相对两侧均设置有若干第一固定孔601，所述装置壳体2上设有与所述第一固定孔601对应的第二固定孔602，紧固螺钉6通过所述第一固定孔601和第二固定孔602，将装置壳体2和装置箱盖1连接；

所述装置箱盖1上设置有缺口。

上述技术方案的有益效果为：通过设置第一固定孔601，第二固定孔602以及紧固螺钉6，使得780氦气纯化器结构更加稳定，同时防止在工作时有杂质进入装置内部，提高了工作效率。

实施例3

请参阅图1，在实施例1，2的基础上，本发明提供一种技术方案：

780氦气纯化器，所述装置壳体2内设置有保温装置，所述保温装置包括：

加热块3，普通保温棉12石膏保温棉13；

所述石膏保温棉13安装在装置壳体2内部，石膏保温棉13内部设置有加热块3；

所述加热块3内设置有大柱形空隙301，小柱形空隙302；

所述石膏保温棉13上端设置有第三固定孔603；

所述石膏保温棉13上端连接有装置箱盖1；

述石膏保温棉13远离装置壳体2进气口201的一端固定连接有普通保温棉12。

上述技术方案的有益效果为：待纯化的氦气进入装置壳体2后，经过加热块3，普通保温棉12石膏保温棉13，温度得以提升至工作温度，进而提高纯化时的工作效率，同时保温棉对装置壳体2也起到了保温作用，防止热量过多流失，节约耗能。

实施例4

请参阅图1，在实施例1-3的基础上，本发明提供一种技术方案：

780氦气纯化器，所述加热装置包括：

第一固定接头501，第二固定接头502，固定钉7，固定螺钉10；

所述加热块3的下端安装有第一固定接头501，所述第一固定接头5安装在石膏保温棉13内部；

所述加热块3的上端安装有第二固定接头502，并通过固定螺钉10固定连接；

所述加热块3上端的第二固定接头502穿过石膏保温棉13并与石膏保温棉13上端设置的第三固定孔603连接；

所述固定钉7安装在装置箱盖1上的第四固定孔604内并穿过装置箱盖1上的第四固定孔604安装在石膏保温棉13上端的第三固定孔603内部。

上述技术方案的有益效果为：通过设置固定接头5，固定钉7，固定螺钉10，将加热块3固定在石膏保温棉13内部，保证了装置内部的结构稳定性，提高了工作时的工作效率和工作安全性，延长了装置的使用寿命。

实施例5

请参阅图1，在实施例1-4的基础上，本发明提供一种技术方案：

780氦气纯化器，所述加热棒4固定安装在加热块3内部的小柱形空隙302内，加热块3连接在连接线9的一端，连接线9的另一端固定连接有连接件8；

所述连接件8安装在所述装置箱盖1一侧后端上的缺口处。

实施例6

在实施例1-5中任一项的基础上，请参阅图4，本发明提供一种技术方案：

780氦气纯化器，所述装置壳体2一侧设置有进气口201，进气口201外端连接有定位过滤装置11，所述定位过滤装置11包括：

固定块1101，固定横臂1102，转动臂1103，装置夹外杆1104，装置夹内杆1105，装置夹连接块1106，装置夹弹簧1107，移动杆1108，过滤网夹弹簧1109，过滤网夹推动块1110，出风口接口环1111，滑动套环1112，固定杆1113，垫板1114，定位过滤装置外壳体1115；

所述定位过滤装置外壳体1115内部上端固定安装有固定块1101，固定块1101两侧分别固定连接有固定横臂1102的一端，固定横臂1102另一端与转动臂1103的一端转动连接，转动臂1103另一端固定安装在装置夹连接块1106上，装置夹连接块1106上下分别固定连接有装置夹内杆1105的一端，装置夹内杆1105外部套接有装置夹弹簧1107，装置夹内杆1105的另一端固定连接有装置夹外杆1104；

所述定位过滤装置外壳体1115内部下方，装置夹外杆1104后端设置有垫板1114，垫板1114前端分别固定连接有三个固定杆1113，固定杆1113上套接有滑动套环1112，滑动套环1112前端固定连接有移动杆1108，移动杆1108上套接有过滤网夹弹簧1109，移动杆1108前端固定连接有过滤网夹推动块1110，过滤网夹推动块1110滑动安装在出风口接口环1111内部；

所述三个固定杆1113之间互成120°。

所述的工作原理和有益效果为：使用时将所述定位过滤装置11置于装置壳体2设置有进气口201的一侧，调整转动臂1103，装置夹连接块1106位置，并调整装置夹外杆1104，装置夹内杆1105和装置夹弹簧1107的长度，使得装置壳体2可以安装在卡放在装置夹外杆1104内部，此时出风口接口环1111对准装置壳体2的进气口201，调整过滤网夹推动块1110的位置，将过滤网置于出风口接口环1111内部，在移动杆1108，过滤网夹弹簧1109，滑动套环1112，固定杆1113，的作用下，可将过滤网稳固的卡在出风口接口环1111内部，防止其因风力作用而运动；

对进入装置壳体2内部的气体进行初步过滤，防止气体中存在的固体杂质，灰尘等物质进入装置壳体2内部，导致其内部零固件堵塞或损坏，降低装置使用寿命，影响装置工作效率。

实施例7

在实施例1-6中任一项的基础上，请参阅图5，本发明提供一种技术方案：

780氦气纯化器，所述装置壳体2前后两侧设置有固定降温装置14，所述固定降温装置14包括：

固定吸盘1401，吸盘真空抽气管1402，装置底座1403，固定伸缩内杆1404，伸缩支架1405，固定伸缩外杆1406，风扇电机1407，降温装置外壳1408，扇叶1409，散热管1410，风扇电机开关1411，空气室体1412，空气室体活塞1413，活塞推动件1414，散热管固定架1415，凸轮1416，蜗杆1417，凸轮电机1418，复位弹簧1419，从动齿轮1420；

所述装置底座1403左右两端设置有固定吸盘1401，固定吸盘1401上端固定连接有吸盘真空抽气管1402，装置底座1403左右两端上方固定连接有固定伸缩内杆1404，固定伸缩内杆1404上端套接在固定伸缩外杆1406的内部，固定伸缩内杆1404在固定伸缩外杆1406的内部滑动连接；

所述固定伸缩外杆1406上端固定在降温装置外壳1408下端，降温装置外壳1408一侧内部设置通孔，通孔内滑动连接有活塞推动件1414，活塞推动件1414一端与凸轮1416连接，凸轮1416前端设置有从动齿轮1420，从动齿轮1420与蜗杆1417啮合连接，蜗杆1417下端与凸轮电机1418转动连接；

活塞推动件1414另一端固定连接有空气室体活塞1413并设置在空气室体1412内部，活塞推动件1414与空气室体活塞1413连接部位套接有复位弹簧1419，所述空气室体活塞1413滑动连接在空气室体1412内部，空气室体1412远离活塞推动件1414的一侧固定连接在风扇电机开关1411的一端，风扇电机开关1411另一端与风扇电机1407固定连接；

所述风扇电机1407上端转动连接有扇叶1409，扇叶1409上方设置有散热管1410，散热管1410固定安装在散热管固定架1415上，散热管固定架1415固定连接在降温装置外壳1408内部；

所述降温装置外壳1408底部与伸缩支架1405的一端固定连接，所述伸缩支架1405另一端固定安装在装置底座1403上端。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：使用吸盘真空抽气管1402抽空固定吸盘1401内的空气，使得固定吸盘1401吸附在地面，进行位置固定，之后调整伸缩支架1405的高度，确立好伸缩支架1405高度之后，调整固定伸缩内杆1404和固定伸缩外杆1406的长度，并通过固定伸缩内杆1404上设置的卡扣固定，当装置温度过高时，空气室体1412内部的空气受热膨胀，进而推动风扇电机开关1411闭合，风扇电机开关1411闭合后风扇电机1407开始工作，风扇电机1407带动扇叶1409旋转，在扇叶1409和散热管1410的共同作用下降低所述780氦气纯化器的工作温度，使其达到规定的特定温度；当所述780氦气纯化器停止工作时，工作人员可开启凸轮电机1418，凸轮电机1418工作带动蜗杆1417转动，蜗杆1417转动带动从动齿轮1420转动，进而带动凸轮1416转动，凸轮1416转动推动活塞推动件1414，空气室体1412内的空气室体活塞1413压缩空气室体1412内部的空气，进而带动风扇电机开关1411闭合，使风扇电机1407工作，对所述780氦气纯化器进行快速降温；

通过固定吸盘1401吸附在地面，保证了所述固定降温装置14运行时的稳定性和装置稳固性，当780氦气纯化器工作时，其工作温度会因长时间工作而逐渐升高，进而影响其工作效率，在所述固定降温装置14的作用下所述780氦气纯化器可在其温度超过特定温度时，对其进行快速的降温，当780氦气纯化器降温至特定温度时，风扇电机1407停止工作，保证780氦气纯化器温度的稳定性，当780氦气纯化器不工作时，可对780氦气纯化器进行快速降温，防止工作人员在工作过程中因温度过高收到伤害，提高了设备的使用安全性和稳固性，同时也提高了780氦气纯化器的工作效率。

实施例8

在实施例1-7中任一项的基础上，本发明提供一种技术方案：

所述的780氦气纯化器，还包括：

第一温度传感器，所述第一温度传感器设置在装置壳体2上的进气口201处，用于检测装置壳体2上的进气口201处的实时温度；

计时器，所述计时器设置在装置壳体2中，用于记录氦气纯化器的运行时间；

第二温度传感器，所述第二温度传感器设置在加热棒4上端，用于检测加热棒4的实时温度；

第一热通量传感器，所述第一热通量传感器安装在装置壳体2的内部，用于检测装置壳体2的热通量；

第二热通量传感器，所述第二热通量传感器安装在加热棒4的内部，用于检测加热棒4的热通量；

控制器，所述控制器设置在所述装置壳体2上，所述控制器与第一温度传感器，计时器，第二温度传感器，第一热通量传感器，第二热通量传感器，报警器电性连接；

步骤1：控制器根据所述第二温度传感器，第二热通量传感器计算所述加热棒4加热到当前温度时产生的热量：

其中，Q为所述加热棒4加热到当前温度时产生的热量，A为加热棒4的有效换热面积，q₂为所述第二热通量传感器检测的加热棒4的热通量，A₁为加热块3的吸热面积，A₂为装置壳体2上的进气口201面积，t为计时器记录的装置的运行时间，即加热棒4加热到当前温度的时间，λ为加热块3材料的传热系数，T₁为所述第二温度传感器检测到的加热棒4的实时温度，T₂为所述加热棒4工作时的初始温度，e为自然常数，取值为2.72；

步骤2：控制器根据第一温度传感器检测的装置壳体2上的进气口201处的实时温度，计时器记录的装置的运行时间计算装置壳体2上的进气口201处所吸收的热量：

其中，Q₁为装置壳体2上的进气口201处所吸收的热量，t为计时器记录的装置的运行时间，q₁为所述第一热通量传感器检测的装置壳体2的热通量，T₃为第一温度传感器检测的装置壳体2上的进气口201处的实时温度，T₂为所述加热棒4工作时的初始温度，ε为装置壳体2的吸热效率，A₁为加热块3的吸热面积，A₂为装置壳体2上的进气口201面积，A为加热棒4的有效换热面积，C_N为加热棒4的热辐射系数；

步骤3：所述控制器比较所述加热棒4加热到当前温度时产生的热量与装置壳体2上的进气口201处所吸收的热量，当所述加热棒4加热到当前温度时产生的热量与装置壳体2上的进气口201处所吸收的热量比值超过预设范围时，所述控制器控制报警器报警。

其工作原理和有益效果为：控制器根据所述第二温度传感器，第二热通量传感器计算所述加热棒4加热到当前温度时产生的热量(其中综合考虑加热棒4的有效换热面积，加热块3的吸热面积，装置壳体2上的进气口201面积，加热块3材料的传热系数，加热棒4工作时的初始温度和e为自然常数)之后控制器根据第一温度传感器检测的装置壳体2上的进气口201处的实时温度，计时器记录的装置的运行时间计算装置壳体2上的进气口201处所吸收的热量(其中综合考虑所述加热棒4工作时的初始温度，装置壳体2的吸热效率，装置壳体2上的进气口201面积，加热块3的吸热面积，加热棒4的有效换热面积，加热棒4的热辐射系数)最后所述控制器比较所述加热棒4加热到当前温度时产生的热量与装置壳体2上的进气口201处所吸收的热量，当所述加热棒4加热到当前温度时产生的热量与装置壳体2上的进气口201处所吸收的热量比值超过预设范围时，所述控制器控制报警器进行报警；

防止了所述780氦气纯化器因长期使用而导致内部结构或零部件出现老化或损耗，进而导致加热棒4加热效率降低或780氦气纯化器内部零件的传热效率降低，使得加热棒4需要更高的能耗才能达到应有的工作温度，报警器的及时报警可以防止所述780氦气纯化器内部零件的过多损坏或能耗的过多消耗，延长了装置的使用寿命，提升了其节能效果；同时对进气口201处温度进行检测，保证进气口201温度符合规定温度范围，提高氦气纯化效率和氦气净化后的纯度。

Claims

1.780氦气纯化器，其特征在于，包括：

装置箱盖(1)，装置壳体(2)，保温装置，加热装置，连接件(8)；

所述装置壳体(2)上设置有装置箱盖(1)，所述装置壳体(2)内设置有保温装置，所述保温装置内设置有加热棒(4)，加热棒(4)上连接有连接件(8)，所述装置壳体(2)一侧设置有进气口(201)；

所述保温装置包括：

加热块(3)，普通保温棉(12)石膏保温棉(13)；

所述石膏保温棉(13)安装在装置壳体(2)内部，石膏保温棉(13)内部设置有加热块(3)；

所述加热块(3)内设置有大柱形空隙(301)，小柱形空隙(302)；

所述石膏保温棉(13)上端设置有第三固定孔(603)；

所述石膏保温棉(13)上端连接有装置箱盖(1)；

所述石膏保温棉(13)远离装置壳体(2)进气口(201)的一端固定连接有普通保温棉(12)；

所述加热装置包括：

第一固定接头(501)，第二固定接头(502)，固定钉(7)，固定螺钉(10)；

所述加热块(3)的下端安装有第一固定接头(501)，所述第一固定接头(501)安装在石膏保温棉(13)内部；

所述加热块(3)的上端安装有第二固定接头(502)，并通过固定螺钉(10)固定连接；

所述加热块(3)上端的第二固定接头(502)穿过石膏保温棉(13)并与石膏保温棉(13)上端设置的第三固定孔(603)连接；

所述固定钉(7)安装在装置箱盖(1)上的第四固定孔(604)内，并穿过装置箱盖(1)上的第四固定孔(604)安装在石膏保温棉(13)上端的第三固定孔(603)内部。

2.根据权利要求1所述的780氦气纯化器，其特征在于，所述装置箱盖(1)上端相对两侧均设置有若干第一固定孔(601)，所述装置壳体(2)上设有与所述第一固定孔(601)对应的第二固定孔(602)，紧固螺钉(6)通过所述第一固定孔(601)和第二固定孔(602)，将装置壳体(2)和装置箱盖(1)连接；

所述装置箱盖(1)上设置有缺口。

3.根据权利要求1所述的780氦气纯化器，其特征在于，所述加热棒(4)固定安装在加热块(3)内部的小柱形空隙(302)内，加热块(3)连接在连接线(9)的一端，连接线(9)的另一端固定连接有连接件(8)；

所述连接件(8)安装在所述装置箱盖(1)一侧后端上的缺口处。

4.根据权利要求1所述的780氦气纯化器，其特征在于，所述进气口(201)外端连接有定位过滤装置(11)，所述定位过滤装置(11)包括：

固定块(1101)，固定横臂(1102)，转动臂(1103)，装置夹外杆(1104)，装置夹内杆(1105)，装置夹连接块(1106)，装置夹弹簧(1107)，移动杆(1108)，过滤网夹弹簧(1109)，过滤网夹推动块(1110)，出风口接口环(1111)，滑动套环(1112)，固定杆(1113)，垫板(1114)，定位过滤装置外壳体(1115)；

所述定位过滤装置外壳体(1115)内部上端固定安装有固定块(1101)，固定块(1101)两侧分别固定连接有固定横臂(1102)的一端，固定横臂(1102)另一端与转动臂(1103)的一端转动连接，转动臂(1103)另一端固定安装在装置夹连接块(1106)上，装置夹连接块(1106)上下分别固定连接有装置夹内杆(1105)的一端，装置夹内杆(1105)外部套接有装置夹弹簧(1107)，装置夹内杆(1105)的另一端固定连接有装置夹外杆(1104)；

所述定位过滤装置外壳体(1115)内部下方，装置夹外杆(1104)后端设置有垫板(1114)，垫板(1114)前端分别固定连接有三个固定杆(1113)，固定杆(1113)上套接有滑动套环(1112)，滑动套环(1112)前端固定连接有移动杆(1108)，移动杆(1108)上套接有过滤网夹弹簧(1109)，移动杆(1108)前端固定连接有过滤网夹推动块(1110)，过滤网夹推动块(1110)滑动安装在出风口接口环(1111)内部；

所述三个固定杆(1113)之间互成120°。

5.根据权利要求1所述的780氦气纯化器，其特征在于，所述装置壳体(2)前后两侧设置有固定降温装置(14)，所述固定降温装置(14)包括：

固定吸盘(1401)，吸盘真空抽气管(1402)，装置底座(1403)，固定伸缩内杆(1404)，伸缩支架(1405)，固定伸缩外杆(1406)，风扇电机(1407)，降温装置外壳(1408)，扇叶(1409)，散热管(1410)，风扇电机开关(1411)，空气室体(1412)，空气室体活塞(1413)，活塞推动件(1414)，散热管固定架(1415)，凸轮(1416)，蜗杆(1417)，凸轮电机(1418)，复位弹簧(1419)，从动齿轮(1420)；

所述装置底座(1403)左右两端设置有固定吸盘(1401)，固定吸盘(1401)上端固定连接有吸盘真空抽气管(1402)，装置底座(1403)左右两端上方固定连接有固定伸缩内杆(1404)，固定伸缩内杆(1404)上端套接在固定伸缩外杆(1406)的内部，固定伸缩内杆(1404)在固定伸缩外杆(1406)的内部滑动连接；

所述固定伸缩外杆(1406)上端固定在降温装置外壳(1408)下端，降温装置外壳(1408)一侧内部设置通孔，通孔内滑动连接有活塞推动件(1414)，活塞推动件(1414)一端与凸轮(1416)连接，凸轮(1416)前端设置有从动齿轮(1420)，从动齿轮(1420)与蜗杆(1417)啮合连接，蜗杆(1417)下端与凸轮电机(1418)转动连接；

活塞推动件(1414)另一端固定连接有空气室体活塞(1413)并设置在空气室体(1412)内部，活塞推动件(1414)与空气室体活塞(1413)连接部位套接有复位弹簧(1419)，所述空气室体活塞(1413)滑动连接在空气室体(1412)内部，空气室体(1412)远离活塞推动件(1414)的一侧固定连接在风扇电机开关(1411)的一端，风扇电机开关(1411)另一端与风扇电机(1407)固定连接；

所述风扇电机(1407)上端转动连接有扇叶(1409)，扇叶(1409)上方设置有散热管(1410)，散热管(1410)固定安装在散热管固定架(1415)上，散热管固定架(1415)固定连接在降温装置外壳(1408)内部；

所述降温装置外壳(1408)底部与伸缩支架(1405)的一端固定连接，所述伸缩支架(1405)另一端固定安装在装置底座(1403)上端。

6.根据权利要求1所述的780氦气纯化器，其特征在于，还包括：

第一温度传感器，所述第一温度传感器设置在装置壳体(2)上的进气口(201)处，用于检测装置壳体(2)上的进气口(201)处的实时温度；

计时器，所述计时器设置在装置壳体(2)中，用于记录氦气纯化器的运行时间；

第二温度传感器，所述第二温度传感器设置在加热棒(4)上端，用于检测加热棒(4)的实时温度；

第一热通量传感器，所述第一热通量传感器安装在装置壳体(2)的内部，用于检测装置壳体(2)的热通量；

第二热通量传感器，所述第二热通量传感器安装在加热棒(4)的内部，用于检测加热棒(4)的热通量；

控制器，所述控制器设置在所述装置壳体(2)上，所述控制器与第一温度传感器，计时器，第二温度传感器，第一热通量传感器，第二热通量传感器，报警器电性连接；

步骤1：控制器根据所述第二温度传感器，第二热通量传感器计算所述加热棒(4)加热到当前温度时产生的热量：

其中，Q为所述加热棒(4)加热到当前温度时产生的热量，A为加热棒(4)的有效换热面积，q₂为所述第二热通量传感器检测的加热棒(4)的热通量，A₁为加热块(3)的吸热面积，A₂为装置壳体(2)上的进气口(201)面积，t为计时器记录的装置的运行时间，即加热棒(4)加热到当前温度的时间，λ为加热块(3)材料的传热系数，T₁为所述第二温度传感器检测到的加热棒(4)的实时温度，T₂为所述加热棒(4)工作时的初始温度，e为自然常数，取值为2.72；

步骤2：控制器根据第一温度传感器检测的装置壳体(2)上的进气口(201)处的实时温度，计时器记录的装置的运行时间计算装置壳体(2)上的进气口(201)处所吸收的热量：

其中，Q₁为装置壳体(2)上的进气口(201)处所吸收的热量，t为计时器记录的装置的运行时间，q₁为所述第一热通量传感器检测的装置壳体(2)的热通量，T₃为第一温度传感器检测的装置壳体(2)上的进气口(201)处的实时温度，T₂为所述加热棒(4)工作时的初始温度，ε为装置壳体(2)的吸热效率，A₁为加热块(3)的吸热面积，A₂为装置壳体(2)上的进气口(201)面积，A为加热棒(4)的有效换热面积，C_N为加热棒(4)的热辐射系数；

步骤3：所述控制器比较所述加热棒(4)加热到当前温度时产生的热量与装置壳体(2)上的进气口(201)处所吸收的热量，当所述加热棒(4)加热到当前温度时产生的热量与装置壳体(2)上的进气口(201)处所吸收的热量比值超过预设范围时，所述控制器控制报警器报警。