CN113155894B - 一种透明材料隔热性能试验装置 - Google Patents

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Abstract

本申请属于透明材料隔热性能试验装置设计技术领域，具体涉及一种透明材料隔热性能试验装置，包括：支架，用以支撑透明材料试验件，与透明材料试验件之间形成测温腔；腔温测温计，在测温腔中设置；金属板，用以遮挡透明材料试验件；加热源，设置在金属板外侧。

Description

一种透明材料隔热性能试验装置
技术领域
本申请属于透明材料隔热性能试验装置设计技术领域，具体涉及一种透明材料隔热性能试验装置。
背景技术
相机透镜以透明材料制作，太空中使用的空间相相机，工作时长期处于高温环境中，制作其镜头透镜的透明材料不仅要考虑相关的力学性能、光学性能，还要考虑隔热性能，以避免相机内部温度过高，损害其内部的电子设备。
当前，缺少一种能够有效验证相机镜头透镜材料的隔热性能的试验装置。
鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。
需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本申请的目的是提供一种透明材料隔热性能试验装置，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
本申请的技术方案是：
一种透明材料隔热性能试验装置，其特征在于，包括：
支架，用以支撑透明材料试验件，与透明材料试验件之间形成测温腔；
腔温测温计，在测温腔中设置；
金属板，用以遮挡透明材料试验件；
加热源，设置在金属板外侧。
根据本申请的至少一个实施例，上述的透明材料隔热性能试验装置中，还包括：
隔热筒，套接在支架外周，环绕测温腔。
根据本申请的至少一个实施例，上述的透明材料隔热性能试验装置中，隔热筒以柔性隔热材料制作，以环绕贴合在支架外周。
根据本申请的至少一个实施例，上述的透明材料隔热性能试验装置中，腔温测温计用以连接在透明材料试验件内侧。
根据本申请的至少一个实施例，上述的透明材料隔热性能试验装置中，支架上具有卡槽；卡槽与测温腔连通，用以卡住透明材料试验件。
根据本申请的至少一个实施例，上述的透明材料隔热性能试验装置中，金属板与透明材料试验件正对，其面积比透明材料试验件大40％-50％。
根据本申请的至少一个实施例，上述的透明材料隔热性能试验装置中，金属板高温合金GH9制造，其厚度为0.8-1.2mm；
金属板与加热源间的间距为55-65cm；
金属板与透明材料试验件间的间距为35-50cm。
根据本申请的至少一个实施例，上述的透明材料隔热性能试验装置中，加热源包括：
多个石英灯管，沿金属板的伸展方向排列设置。
根据本申请的至少一个实施例，上述的透明材料隔热性能试验装置中，还包括：
控制器，与各个石英灯管连接，以能够控制加热源的加热功率。
根据本申请的至少一个实施例，上述的透明材料隔热性能试验装置中，还包括：
表面测温计，用以连接在透明材料试验件外侧。
附图说明
图1是本申请实施例提供的透明材料隔热性能试验装置的示意图；
图2是本申请实施例提供的透明材料试验件波长与吸收率的关系示意图；
其中：
1-支架；2-透明材料试验件；3-腔温测温计；4-隔热筒；5-金属板；6-加热源；7-控制器；8-表面测温计。
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；此外，附图用于示例性说明，其中描述位置关系的用语仅限于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。
此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。
下面结合附图1至图2对本申请做进一步详细说明。
一种透明材料隔热性能试验装置，其特征在于，包括：
支架1，用以支撑透明材料试验件2，与透明材料试验件2之间形成测温腔；
腔温测温计3，在测温腔中设置；
金属板5，用以遮挡透明材料试验件2；
加热源6，设置在金属板5外侧。
对于上述实施例公开的透明材料隔热性能试验装置，领域内技术人员可以理解的是，其可用作相机镜头透镜材料隔热性能试验的装置，在用作相机镜头透镜材料隔热性能试验的装置时，通过加热源6对金属板5进行加热，金属板5通过辐射对透明材料试验件2进行加热，通过腔温测温计3监测测温腔中的温度，从而验证透明试验件2对相机内部的隔热性能。
对于上述实施例公开的透明材料隔热性能试验装置，领域内技术人员还可以理解的是，透明材料试验件2对不同波长辐射的吸收率存在差异，如图2所示，加热源6辐射的波长范围较大，若以加热源6直接对透明材料试验件2进行加热，大部分会直接透过透明材料试验件2，对透明材料试验件2的加热效率较低，在加热源6、透明材料试验件2之间设置金属板5，加热源6对金属板5进行加热，使金属板5温度升高，对透明材料试验件2进行辐射加热，可增加长波辐射，对透明材料试验件2具有较高的加热效率。
对于上述实施例公开的透明材料隔热性能试验装置，领域内技术人员还可以理解的是，普朗克定律
Figure BDA0002998779790000051
其中，E0λ为绝对黑体的辐射强度，T为温度，λ为波长，e为自然对数的底；C1为普朗克第一常数；C 2为普朗克第二常数，给出了绝对黑体的辐射强度与波长和温度间的关系，自图2中可以看出在4-8μm波长范围内透明材料试验件2吸收率较高，可根据普朗克定律确定金属板5的辐射温度，使产生处于4-8μm波长范围的辐射波，以此保证对透明材料试验件2加热效率。
在一些可选的实施例中，上述的透明材料隔热性能试验装置中，还包括：
隔热筒4，套接在支架1外周，环绕所述测温腔。
对于上述实施例公开的透明材料隔热性能试验装置，领域内技术人员还可以理解的是，隔热筒4以隔热材料制作，将其套接在支架1外周，环绕所述测温腔，可阻挡与外界的热量传导，保证对透明材料试验件2加热效率，以及降低外界环境对试验的干扰。
在一些可选的实施例中，上述的透明材料隔热性能试验装置中，隔热筒以柔性隔热材料制作，以环绕贴合在支架1外周，与支架1外周紧密贴合，有效的阻止与外界的热量传导。
在一些可选的实施例中，上述的透明材料隔热性能试验装置中，腔温测温计3用以连接在透明材料试验件2内侧，腔温测温计3可以有多个，各个腔温测温计3根据实际进行布置。
在一些可选的实施例中，上述的透明材料隔热性能试验装置中，支架1上具有卡槽；卡槽与测温腔连通，用以卡住透明材料试验件2。
在一些可选的实施例中，上述的透明材料隔热性能试验装置中，金属板5与透明材料试验件2正对，其面积比透明材料试验件2大40％-50％，具体可是大45％以保证对透明材料试验件2辐射加热的均匀性。
在一些可选的实施例中，上述的透明材料隔热性能试验装置中，金属板5高温合金GH9制造，其厚度为0.8-1.2mm，具体可以是1mm；
金属板5与加热源6间的间距为55-65cm，具体可以是60cm；
金属板5与透明材料试验件2间的间距为35-50cm，具体可以是45cm。
对于上述实施例公开的透明材料隔热性能试验装置，领域内技术人员可以理解的是，其对金属板5的材料、厚度以及与加热源6、透明材料试验件2间的间距进行了设计，在该条件下使金属板5的辐射温度处于500℃-600℃对透明材料试验件2具有较高的加热效率，且可实现快速的升温、散热，具有较高灵敏性，方便对温度的维持。
在一些可选的实施例中，上述的透明材料隔热性能试验装置中，加热源6包括：
多个石英灯管，沿金属板5的伸展方向排列设置。
对于上述实施例公开的透明材料隔热性能试验装置，领域内技术人员可以理解的是，石英灯管辐射的波长范围位于0.4μm～5μm之间，以其直接对透明材料试验件2进行加热，会有90％的光透过透明材料试验件2，不能够有效对透明材料试验件2进行加热，在加热源6、透明材料试验件2之间设置金属板5，可增加长波辐射，对透明材料试验件2具有较高的加热效率。
在一些可选的实施例中，上述的透明材料隔热性能试验装置中，还包括：
控制器7，与各个石英灯管连接，以能够控制加热源6的加热功率。
在一些可选的实施例中，上述的透明材料隔热性能试验装置中，还包括：
表面测温计8，用以连接在透明材料试验件2外侧，以能够在试验过程中测量透明材料试验件2外侧的温度，与航测结果比较，表面测温计8的数量可以有多个，各个表面测温计8的位置根据实际进行布置。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种透明材料隔热性能试验装置，其特征在于，包括：
支架（1），用以支撑透明材料试验件（2），与所述透明材料试验件（2）之间形成测温腔；
腔温测温计（3），在所述测温腔中设置；
金属板（5），用以遮挡所述透明材料试验件（2）；
加热源（6），设置在所述金属板（5）外侧。
2.根据权利要求1所述的透明材料隔热性能试验装置，其特征在于，
还包括：
隔热筒（4），套接在所述支架（1）外周，环绕所述测温腔。
3.根据权利要求1所述的透明材料隔热性能试验装置，其特征在于，
所述隔热筒（4）以柔性隔热材料制作，以环绕贴合在所述支架（1）外周。
4.根据权利要求1所述的透明材料隔热性能试验装置，其特征在于，
所述腔温测温计（3）用以连接在所述透明材料试验件（2）内侧。
5.根据权利要求1所述的透明材料隔热性能试验装置，其特征在于，
所述支架（1）上具有卡槽；所述卡槽与所述测温腔连通，用以卡住所述透明材料试验件（2）。
6.根据权利要求1所述的透明材料隔热性能试验装置，其特征在于，
所述金属板（5）与所述透明材料试验件（2）正对，其面积比所述透明材料试验件（2）大40%-50%。
7.根据权利要求1所述的透明材料隔热性能试验装置，其特征在于，
所述金属板（5）高温合金GH9制造，其厚度为0.8-1.2mm；
所述金属板（5）与所述加热源（6）间的间距为55-65cm；
所述金属板（5）与所述透明材料试验件（2）间的间距为35-50cm。
8.根据权利要求1所述的透明材料隔热性能试验装置，其特征在于，
所述加热源（6）包括：
多个石英灯管，沿所述金属板（5）的伸展方向排列设置。
9.根据权利要求8所述的透明材料隔热性能试验装置，其特征在于，
还包括：
控制器（7），与各个所述石英灯管连接，以能够控制所述加热源（6）的加热功率。
10.根据权利要求1所述的透明材料隔热性能试验装置，其特征在于，
还包括：
表面测温计（8），用以连接在所述透明材料试验件（2）外侧。
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