CN113167754B - 测量机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种测量机构(1)，其包括：本体(2)；真空室(3)，位于本体(2)上，并且在该真空室中进行测量过程；放置在真空室(3)中并且彼此接触的第一样品(4)和第二样品(5)，在第一样品和第二样品之间发生热传递；活塞(6)，使第一样品(4)和第二样品(5)彼此持续接触；测量单元(7)，与第一样品(4)和第二样品(5)接触；以及位于第一样品(4)和第二样品(5)下方的冷却器(8)。
Description
技术领域
本发明涉及一种设置成测量接触热阻的测量机构。
背景技术
特别是在航空和航天飞行器中，通常使用具有碳纤维增强板表面的蜂窝夹层面板。尽管可以将航空飞行器中设置的各种装备和部件直接固定到此类面板，但固定过程是通过支撑件执行的。固定到这些面板的装备、部件和/或支撑件可以由金属材料制成。因此，对装备、部件和/或支撑件固定到面板上而产生的接触热阻的精确确定是航空飞行器热控制设计的重要因素。在测量接触热阻时，使得至少两个样品彼此接触。两个样品之间发生热传递。同时，通过进行测量来测量接触热阻。所述测试在没有空气相互作用的环境中执行。压力允许两个样品彼此持续接触。持续压力通过大功率活塞提供。然而，在活塞运动期间在活塞周围产生的空气流会削弱活塞的动力。
由已知技术涵盖的中国专利申请第CN102645449号公开了一种测试机构，其中通过螺纹件来进行动力传递。
在标题为“跨热界面材料接合处的接触热阻的高分辨率稳态测量”(WARZOHARONALD J等作者，科学仪器综述(REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS)，第88卷，文章第094901号，2017年9月19日，第1-9页)的另一公开文献中，公开了一种基于红外热成像的棒式稳态热量计设备，该棒式稳态热量计设备具有灵敏度为0.5nm的新颖的原位厚度测量系统。这种原位厚度测量允许同时独立地测定RT(界面热阻)和RC(接触热阻)。本文献讨论的工作聚焦于对RC和RT的适当计量和独立测量的需求，以更好地优化用于多种重要电子器件的热界面材料。可以通过知道界面处的热通量以及跨界面的温度差和界面自身的面积来计算跨界面的热阻。为了确定跨界面的热通量，具有已知热导率的一组细长矩形棒包围间隙材料并形成所关注的主要界面。这些测量可以在真空室中进行。在该室中设置有加热器、冷却器、棒式热量计、测压元件和活塞。除了用于旋转的万向台之外，还使用灵敏度＜1μm的x-y平移台来使得界面对准。通过将来自棒式热量计的顶部的活塞所施加的力跨棒式热量计底部下方的一系列间隔180°的3个测压元件均匀地分布来实现对准。
在标题为“真空环境中在低施加载荷下的接触热导”(KOICHI NISHINO等作者；实验热与流体科学(EXPERIMENTAL THERMAL AND FLUID SCIENCE)，第10卷，1995年2月1日，第258-271页)的另一公开文献中，公开了真空环境中在低施加载荷下对测试板的接触热导的测量。在测量期间，通过对彼此接触的测试板从一侧加热并从另一侧冷却而形成热传递，并且通过设置在测试室的拐角上的螺栓来施加低压力。在测试期间，使用能够使接触压力分布可视化的压力测量膜来预测接触热导。因此，虽然存在不均匀性(诸如不同形状的测试板)，但是可以获得更精确的测量结果。
然而，这些文献都没有提供由于在活塞运动过程中在活塞周围发生空气流动而导致的活塞的动力被减弱的解决方案。
发明内容
本发明的目的是实现一种使得运动效率增加的测量机构。
旨在实现本发明的目的并且在本文中公开的测量机构包括本体和位于本体上的真空室。真空室中包括：第一样品和第二样品，在第一样品和第二样品之间发生热传递；活塞，该活塞施加持续的推力以使第一样品和第二样品彼此接触；测量单元，位于第一样品和第二样品之间，并对第一样品和第二样品之间的热传递进行测量；以及冷却器，位于第一样品和第二样品的下方。
在作为本发明主题的测量机构中，活塞通过连接元件固定在真空室上。连接元件上设置有多个气道。由于这些气道，活塞的压力直接传递到第一样品和第二样品上。
在本发明的实施例中，连接元件呈锥形形式。因此，便于将连接元件安装到真空室上。
在本发明的实施例中，连接元件包括中心圆部和外围圆部，该外围圆部的直径大于中心圆部的直径。气道位于中心圆部和外围圆部之间。活塞在中心圆部内移动。
在本发明的实施例中，连接元件包括位于气道之间的多个支撑壁。由于支撑壁，使得连接元件的耐用性增加。
在本发明的实施例中，连接元件具有包括斜面的支撑壁。因此，便于连接元件的生产并且改善了其空气动力学结构。压力在第一样品和第二样品之间直接传递，而不会触及支撑壁。因此，提高了效率。
在本发明的实施例中，连接元件包括位于外围圆部上的多个连接元件。尽管这些连接元件是可拆卸的，但是也可以采用诸如焊接等的方法。这些连接元件的位置使活塞在水平轴线上移动而不会摇摆。
在本发明的实施例中，连接元件由不锈钢材料制成。因此，增加了耐用性。
利用本发明，实现了一种连接元件，活塞穿过该连接元件使得活塞的力可以在不减小的情况下传递到第一样品和第二样品上。
附图说明
在附图中示出了旨在实现本发明的目的的测量机构，在附图中：
图1是测量机构的透视图。
图2是连接元件的透视图。
图3是活塞的正视图。
具体实施方式
图中所示的所有部件均单独分配了参考标号，并且在下面列出了这些标号的对应术语。
1-测量机构
2-本体
3-真空室
4-第一样品
5-第二样本
6-活塞
7-测量单元
8-冷却器
9-气道
10-连接元件
11-中心圆部
12-外围圆部
13-连接点
14-加热器
15-气压计
测量机构1包括：本体2；真空室3，位于本体2上，并且在该真空室中进行测量过程；放置在真空室3中并且彼此接触的第一样品4和第二样品5，在第一样品和第二样品之间发生热传递；活塞6，使第一样品4和第二样品5彼此持续接触；位于第一样品上方的加热器14；测量单元7，与第一样品4和第二样品5接触；以及位于第一样品4和第二样品5的下方的冷却器8。由于活塞6，第一样品4和第二样品5彼此持续接触。因此，使得测量单元7能够测量第一样品4和第二样品5的接触热阻。通过在真空室3中进行测量过程，外部环境因素不会影响测量结果。因此，提供了更准确的测量结果。
作为本发明的主题的测量机构1包括活塞6，由于连接元件10该连接元件上包括多个气道9，该活塞直接将压力传递到第一样品4和第二样品5上。由于连接元件10，活塞6在真空室3上居中并进行动力传递。由于气道，活塞6在该活塞的力不减小的情况下穿过连接元件10。
在本发明的实施例中，测量机构1包括呈锥形形式的连接元件10。因此，提供了活塞6的空气动力学性能。减少了使用的材料，从而易于生产。
在本发明的实施例中，测量机构1包括连接元件10，该连接元件包括由活塞6穿过的中心圆部11、围绕中心圆部11的外围圆部12以及连接元件10，该连接元件包括位于中心圆部11和外围圆部12之间的气道。这些气道位于中心圆部11和外围圆部12之间。中心圆部11和外围圆部12使连接元件10的耐用性增加。
在本发明的实施例中，测量机构1包括连接元件10，该连接元件包括位于气道之间的支撑壁。由于这些支撑壁，使得连接元件10的耐用性增加。连接元件10使大活塞6动力平衡，从而使活塞6居中。
在本发明的实施例中，测量机构1包括支撑壁，该支撑壁包括从中心圆部11朝向外围圆部12的斜面。由于支撑壁包括斜面的事实，由活塞6通过连接元件10的压力传递经由沿着支撑壁滑动而行进。因此，便于活塞6的运动。
在本发明的实施例中，测量机构1包括多个连接点13，这些连接点位于外围圆部12上并且使得连接元件10固定到真空室3上。连接元件10通过连接点固定在真空室3上。连接点可以是可移除的或不可移除的连接部。
在本发明的实施例中，测量机构1包括由不锈钢材料制成的连接元件10。因此，增加了连接元件10的机械强度。使得用户感受到质量提升。
在本发明的实施例中，测量机构1包括气压计15，该气压计位于活塞6上并且对由活塞6施加的压力进行测量。因此，能够测量由活塞6施加到样品上的压力，并且获得更准确的测量结果。
利用本发明，实现了具有连接元件10的测量机构1，该连接元件通过使传递到真空室3上的动力平衡从而使活塞6居中。由此使得由活塞6传递的动力直接传递到样品上。提高了效率。
Claims (5)
1.一种测量机构(1)，包括：本体(2)；真空室(3)，位于所述本体(2)上，并且在所述真空室中进行测量过程；放置在所述真空室(3)中并且彼此接触的第一样品(4)和第二样品(5)，在所述第一样品和所述第二样品之间发生热传递；活塞(6)，使所述第一样品(4)和所述第二样品(5)彼此持续接触；位于所述第一样品上方的加热器(14)；测量单元(7)，与所述第一样品(4)和所述第二样品(5)接触；以及位于所述第一样品(4)和所述第二样品(5)下方的冷却器(8)，其特征在于，所述测量机构包括固定到真空室(3)上的连接元件(10)，所述连接元件(10)包括由所述活塞(6)穿过的中心圆部(11)、围绕所述中心圆部(11)的外围圆部(12)以及连接在所述中心圆部(11)与所述外围圆部(12)之间且在周向方向上彼此间隔开的多个支撑壁，所述连接元件还包括位于相邻的支撑壁之间且位于所述中心圆部(11)与所述外围圆部(12)之间的多个气道(9)，所述连接元件(10)通过使所述活塞(6)穿过所述连接元件(10)的所述中心圆部(11)来确保所述活塞在所述真空室上的定位，并且所述连接元件使得所述活塞(6)将压力直接传递至所述第一样品(4)和所述第二样品(5)。
2.根据权利要求1所述的测量机构(1)，其特征在于，所述连接元件(10)具有锥形形式。
3.根据权利要求1所述的测量机构(1)，其特征在于，所述支撑壁包括从所述中心圆部(11)朝向所述外围圆部(12)的斜面。
4.根据权利要求1或3所述的测量机构(1)，其特征在于，所述外围圆部(12)上设置有多个连接点(13)，所述多个连接点使得所述连接元件(10)固定到所述真空室(3)上。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的测量机构(1)，其特征在于，所述连接元件(10)由不锈钢材料制成。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6487866B1 (en) * | 2000-07-10 | 2002-12-03 | The United States Of America As Represented By The National Aeronautics & Space Administration | Multipurpose thermal insulation test apparatus |
| CN107300570A (zh) * | 2016-04-15 | 2017-10-27 | 中国特种设备检测研究院 | 真空深冷容器内支撑材料接触界面导热试验装置及方法 |
| CN107782762A (zh) * | 2017-09-15 | 2018-03-09 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 一种在真空容器内可调节加载压力的接触热阻测量装置 |
| CN207764148U (zh) * | 2018-01-25 | 2018-08-24 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种真空条件下材料间接触热阻测试平台 |
| CN109001252A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-12-14 | 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） | 导热系数测试装置 |
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|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6487866B1 (en) * | 2000-07-10 | 2002-12-03 | The United States Of America As Represented By The National Aeronautics & Space Administration | Multipurpose thermal insulation test apparatus |
| CN107300570A (zh) * | 2016-04-15 | 2017-10-27 | 中国特种设备检测研究院 | 真空深冷容器内支撑材料接触界面导热试验装置及方法 |
| CN107782762A (zh) * | 2017-09-15 | 2018-03-09 | 湖北航天技术研究院总体设计所 | 一种在真空容器内可调节加载压力的接触热阻测量装置 |
| CN207764148U (zh) * | 2018-01-25 | 2018-08-24 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种真空条件下材料间接触热阻测试平台 |
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