CN113229722A - 一种便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱 - Google Patents

Abstract

一种便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱，通过在烤箱主体和气室外围构件之间形成限位凹槽与限位凸条相插接的组合结构，能够将碱金属气室的频繁装卸限制在气室外围构件中进行，而不会影响到烤箱整体在气室实验样机中的调试位置，从而有利于多用碱金属气室的高效装卸，节省实验时间，降低科研成本。

Description

一种便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱

技术领域

本发明涉及原子磁强计和原子陀螺仪气室加热技术，特别是一种便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱，通过在烤箱主体和气室外围构件之间形成限位凹槽与限位凸条相插接的组合结构，能够将碱金属气室的频繁装卸限制在气室外围构件中进行，而不会影响到烤箱整体在气室实验样机中的调试位置，从而有利于多用碱金属气室的高效装卸，节省实验时间，降低科研成本。

背景技术

加热烤箱作为原子磁强计和原子陀螺仪的重要组成部分，主要用于对原子磁强计和原子陀螺仪碱金属气室的加热。碱金属气室性能的好坏需要大量重复实验进行分析验证，分析碱金属气室各参数的最优化与气室一致性性能，需要经常安装、拆卸多个、多种碱金属气室，而碱金属气室烤箱往往与样机紧密贴合在一起，大量装、卸碱金属气室不仅会对样机造成人为不利影响，还会大量占用研究人员的时间，增加科研成本。此外，为保证加热均匀性，加热烤箱内部形状需要与所用气室形状相一致，不同形状气室往往需要设计不同的加热烤箱，样机线路更改复杂。因此，在保证加热效率的前提下，实现不同碱金属气室在同一烤箱的快速装、卸具有重要意义。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷或不足，提供一种便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱，通过在烤箱主体和气室外围构件之间形成限位凹槽与限位凸条相插接的组合结构，能够将碱金属气室的频繁装卸限制在气室外围构件中进行，而不会影响到烤箱整体在气室实验样机中的调试位置，从而有利于多用碱金属气室的高效装卸，节省实验时间，降低科研成本。

本发明的技术解决方案如下：

一种便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱，其特征在于，包括烤箱主体和气室外围构件，所述烤箱主体的内腔周壁上设置有限位凹槽，所述气室外围构件的外部周面上设置有限位凸条，所述限位凸条与所述限位凹槽相适配，所述气室外围构件通过所述限位凸条与所述限位凹槽的插接被定位在所述烤箱主体的内腔中。

所述限位凸条的顶端高于所述气室外围构件的顶面，所述限位凸条的顶端侧面设置有横向装卸孔。

所述烤箱主体的内腔周壁上设置有主体内腔壁面加热膜。

所述烤箱主体的腰部左右两侧均设置有通光孔，所述烤箱主体的左右两边均设置有限位凹槽，所述气室外围构件的左右两边均设置有限位凸条，所述限位凸条的腰部为通光缺口，所述气室外围构件的腰部内腔为气室放置空腔，所述气室放置空腔的左右两侧均设置有保温玻璃窗，所述气室放置空腔的底部设置有气室气柄放置孔。

所述气室放置空腔为方形或球形。

所述气室外围构件为分体组合结构。

所述分体组合结构的分体结合面位于所述气室外围构件的腰部。

所述烤箱主体的腰部前后两侧均设置有通光孔，所述气室外围构件的腰部前后两侧均设置有保温玻璃窗。

所述烤箱主体和所述气室外围构件均采用氮化硼非金属材料。

所述主体内腔壁面加热膜采用柔性线圈。

本发明的技术效果如下：本发明一种便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱，包括：烤箱主体部分、烤箱加热膜、烤箱主体与气室外围结构件连接的限位凹槽、通光孔、烤箱气室外围结构件、装卸孔、限位卡槽、保温玻璃窗、气室放置空间、气室气柄放置空间等，与现有加热结构相比，本发明所设计的烤箱结构简单易于装配，模块化设计便于气室的反复装卸操作，同时本发明设计安装模块可满足不同形状气室的测量，缩短了实验更换气室的时间，减少了烤箱的移动从而降低了实验前调试所需时间，对原子磁强计和原子陀螺仪大量气室测试实验具有重要意义。

与现有烤箱相比，本发明一种便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱能够实现以下特点：1.烤箱导热结构与碱金属气室接触面积大，接触性好，热传导效果更好。2.气室放置位置结构部分与烤箱主体结构部分分离，解决了频繁更换气室会对烤箱位置有移动影响的问题，避免了实验前对烤箱的调整节省了实验时间。3.气室放置位置结构件独立设计，保证了更换气室的快速性和便捷性；4.其实放置位置结构件独立设计，保证了多种形状和大小的气室都可以在同一个不动位置的烤箱的应用，同时还满足了烤箱加热结构紧紧包裹气室的需求；5.通光孔上玻璃窗片的设计，保证了烤箱内部温度的均匀性，减小了烤箱内部温度通过通光孔散失的影响；6.圆柱形烤箱结构更加适合圆柱形磁屏蔽桶的结构，空间利用更优。

附图说明

图1是实施本发明一种便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱的烤箱主体结构示意图。

图2是图1中烤箱主体内设置的气室外围构件结构示意图。

附图标记列示如下：1-烤箱主体；2-主体内腔壁面加热膜；3-限位凹槽；4-通光孔；5-气室外围构件；6-装卸孔；7-限位凸条；8-保温玻璃窗；9-分体结合面；10-通光缺口；11-气室放置空腔；12-气室气柄放置孔。

具体实施方式

下面结合附图(图1-图2)和实施例对本发明进行说明。

图1是实施本发明一种便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱的烤箱主体结构示意图。图2是图1中烤箱主体内设置的气室外围构件结构示意图。参考图1至图2所示，一种便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱，包括烤箱主体1和气室外围构件5，所述烤箱主体1的内腔周壁上设置有限位凹槽3，所述气室外围构件5的外部周面上设置有限位凸条7，所述限位凸条7与所述限位凹槽3相适配，所述气室外围构件5通过所述限位凸条7与所述限位凹槽3的插接被定位在所述烤箱主体1的内腔中。所述限位凸条7的顶端高于所述气室外围构件5的顶面，所述限位凸条7的顶端侧面设置有横向装卸孔6。

所述烤箱主体1的内腔周壁上设置有主体内腔壁面加热膜2。所述烤箱主体1的腰部左右两侧均设置有通光孔4，所述烤箱主体1的左右两边均设置有限位凹槽3，所述气室外围构件5的左右两边均设置有限位凸条7，所述限位凸条7的腰部为通光缺口10，所述气室外围构件5的腰部内腔为气室放置空腔11，所述气室放置空腔11的左右两侧均设置有保温玻璃窗8，所述气室放置空腔11的底部设置有气室气柄放置孔12。所述气室放置空腔11为方形或球形。所述气室外围构件5为分体组合结构。所述分体组合结构的分体结合面9位于所述气室外围构件5的腰部。所述烤箱主体1的腰部前后两侧均设置有通光孔4，所述气室外围构件5的腰部前后两侧均设置有保温玻璃窗8。所述烤箱主体1和所述气室外围构件5均采用氮化硼非金属材料。所述主体内腔壁面加热膜2采用柔性线圈。

本发明提供了一种便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱，包括：烤箱主体部分、烤箱加热膜，均匀加热烤箱内部气室外围结构、烤箱主体与气室外围结构件连接的限位凹槽保证接触紧密且通光孔位置的准确性、烤箱气室外围结构件用于放置不同形状和大小的碱金属气室、装卸孔便于气室的装卸和更换、保温玻璃窗保证烤箱内部温度的均匀性、气室气柄放置空间保证气室四周可以与加热烤箱更紧密贴合。

进一步而言，烤箱主体部分为圆柱形设计，位置固定不动，可以更好的利用磁屏蔽桶内空间，侧壁面在中心高度位置均匀开有4个通光孔，为保证烤箱主体结构内部温度的均匀，孔径略小于气室放置空间球型的直径或者方形空间的边长，烤箱主体选用高导热率的非金属材料。

进一步而言，为方便安装、拆卸碱金属气室，并满足测量不同形状、不同大小气室的需求，设计气室外围结构件，也是烤箱主体结构内部结构件，气室外围结构件与烤箱主体利用限位卡槽设定相互位置关系，位于相同高度的同一平面上开有和烤箱主体结构相对应的贯穿通光孔，气室外围结构件选用与烤箱主体结构相同的高导热率的非金属材料。

进一步而言，在烤箱主体结构与气室外围结构相接触的曲面上，贴合柔性加热线圈。

进一步而言，气室外围结构的四个通光孔安装玻璃窗片，防止热量通过通光孔散失，保证气室加热的均匀性。

进一步而言，气室外围结构下半部分，开有圆柱形通孔，用于放置碱金属气室气柄，保证气室主体外表面可以与导热结构紧密接触。气柄放置空间为半径小于通光孔半径而略大于气柄半径，关于烤箱中心轴成轴对称分布。

图1为本发明便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱主体结构的示意图：1是烤箱主体部分、2是烤箱加热膜放置位置、3是烤箱主体与气室外围结构件连接的限位凹槽、4是烤箱主体结构部分的通光孔。图2为本发明便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱气室外围结构部分：5是气室外围结构件，通光孔在圆柱形外围四周成90度角均匀分布，高度位于加热烤箱高度中心平面处。6是装卸孔，便于气室更换过程中碱金属气室外围结构从烤箱主体结构中取出和放入。7是限位凸条(或称限位卡槽)，用于烤箱主体结构和气室外围结构定位和固定，8为通光孔上的保温玻璃窗，保证烤箱内部温度的均匀性。10为通光缺口(也可以称为通光孔)。11为不同形状和大小的气室放置空间，根据不同需求，该空间设计为正方体空间和球型空间。12是气室气柄放置空间。

如图1所示，提供了一种便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱结构，包括烤箱主体1，圆柱形外部尺寸为Ф20mm，高18mm，内部尺寸Ф15mm，高18mm、限位凹槽宽1mm，长2mm，烤箱加热膜2，紧贴在烤箱主体1内侧。烤箱主体与气室外围结构件连接的限位凹槽3。通光孔4，尺寸为Ф3mm，在气室外围构件5四周成90度角均匀分布，高度位于加热烤箱高度中心平面处。烤箱主体1选用高导热率的非金属材料氮化硼。

所述碱金属气室外围构件如图2所示，烤箱气室外围构件5中的装卸孔6尺寸为Ф1mm，限位凸条7。保温玻璃窗8，放置玻璃窗片尺寸为直径Ф3mm，厚0.8mm。玻璃窗片减小了烤箱内部温度通过通光孔降低的可能性，使烤箱内部温度更加均匀，保证了碱金属气室的加热温度更加高效而均匀。烤箱气室外围结构所用材料与烤箱主体结构所用材料相同，选用高导热率的非金属材料氮化硼。通光孔和玻璃窗片所在碱金属气室外围构件中的位置，通光孔圆心处高度距离烤箱底部平面高9mm。四个通光孔位于烤箱自底端平面起同一高度处，中心点关于同一水平面均匀分布，四个通光孔所在平面与相对位置处通光孔平面平行，而与相邻两个通光孔所在平面互相垂直。

所述碱金属气室外围构件，气室放置空间11，正方体型碱金属气室对应边长尺寸为4mm，球型碱金属气室对应尺寸较碱金属气室直径略大0.25mm，气室气柄放置空间12，尺寸为Ф2mm。气柄放置空间关于圆柱形烤箱中心轴线成对称分布，同时气柄空间所占圆柱形空腔与水平面相垂直。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。

Claims (9)

1.一种便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱，其特征在于，包括烤箱主体和气室外围构件，所述烤箱主体的内腔周壁上设置有限位凹槽，所述气室外围构件的外部周面上设置有限位凸条，所述限位凸条与所述限位凹槽相适配，所述气室外围构件通过所述限位凸条与所述限位凹槽的插接被定位在所述烤箱主体的内腔中。

2.根据权利要求1所述的便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱，其特征在于，所述限位凸条的顶端高于所述气室外围构件的顶面2mm，所述限位凸条的顶端侧面设置有横向装卸孔。

3.根据权利要求1-2所述的便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱，其特征在于，所述烤箱主体的内腔周壁上设置有主体内腔壁面加热膜。

4.根据权利要求1-3所述的便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱，其特征在于，所述烤箱主体的中心高度处左右两侧均设置有通光孔，所述烤箱主体的左右两边均设置有限位凹槽，所述气室外围构件的左右两边均设置有限位凸条，所述限位凸条的中心高度位置为通光缺口，所述气室外围构件的中心高度内腔为气室放置空腔，特征实施例如方型和球型腔体，所述气室放置空腔的左右两侧均设置有保温玻璃窗，所述气室放置空腔的底部设置有气室气柄放置孔。

5.根据权利要求1-4所述的便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱，其特征在于，所述气室外围构件为分体组合结构。

6.根据权利要求1-5所述的便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱，其特征在于，所述分体组合结构的分体结合面位于所述气室外围构件的中心高度处。

7.根据权利要求1-6所述的便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱，其特征在于，所述烤箱主体的中心高度处前后两侧均设置有通光孔，所述气室外围构件的中心高度处前后两侧均设置有保温玻璃窗。

8.根据权利要求1-7所述的便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱，其特征在于，所述烤箱主体和所述气室外围构件均采用氮化硼非金属材料。

9.根据权利要求1-8所述的便于高效装卸的多用碱金属气室烤箱，其特征在于，所述主体内腔壁面加热膜采用柔性线圈。

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