CN209311209U

CN209311209U - 用于大功率高过载环境下的石英灯

Info

Publication number: CN209311209U
Application number: CN201920024030.4U
Authority: CN
Inventors: 李翀; 杨哲; 吴松; 鲁亮; 张帅; 陆家富; 陈均
Original assignee: General Engineering Research Institute China Academy of Engineering Physics
Current assignee: General Engineering Research Institute China Academy of Engineering Physics
Priority date: 2019-01-04
Filing date: 2019-01-04
Publication date: 2019-08-27
Anticipated expiration: 2029-01-04

Abstract

本实用新型公开了用于大功率高过载环境下的石英灯，包括：多孔石英管；安装在多孔石英管内的多根发热丝；分别连接每根发热丝两端的导线；用于封装多孔石英管两端的压封板；在多孔石英管内部管壁设置有多个卡点，在每个卡点处的多孔石英管内部上设置有凹槽，在每个凹槽内均安装有一用于限制发热丝沿石英灯的轴向移动的保持器，保持器套装在发热丝上并与发热丝连接。多个卡点以及保持器的设置，限制保持器在管壁内移动，避免了发热丝仅双端受力而实现了多点受力，以最大程度分担两端灯丝的拉伸力；采用石英灯可以增加温升速率，能满足瞬态高温热离心试验的快速温度变化需求。

Description

用于大功率高过载环境下的石英灯

技术领域

本实用新型属于瞬态高温设备技术领域，具体涉及用于大功率高过载环境下的石英灯。

背景技术

美国X-15等飞行器因其具有飞行速度快、滞空时间长、高机动性等重要特点，已成为21世纪初以来世界各主要航空航天大国的研究热点。随着相关飞行速度的大幅度提高，由气动加热引起的高温热环境变得越来越严酷；当飞行器以高马赫飞行时，驻点温度超过1000度，同时该类飞行器飞行过程中会面临因外表面绕流流场诱导的振动、过载和噪声等复杂力环境。国外研究机构较早认识到瞬态热-力复合环境对飞行器的影响，并已开展了相关技术的研究工作。20世纪50年代，美国X-15验证机在大气层内以马赫数7飞行时，曾由于瞬态高温热改变了其结构的固有特性，在瞬态热-力复合环境作用下发生垂尾颤振现象。自20世纪50～60年代以来，大量学者对瞬态热-力复合环境试验技术及相关问题进行研究，取得了一系列成果。1993年，在美国能源部支持下，相关机构编写了热模拟试验设备手册，列出了高加热率瞬态热模拟试验设备，为相关试验能力建设、技术研究等提供了指导。近年来，美国NASA Langley研究中心、韩国忠南国立大学、德国DLRIABG实验室等机构也已具备了瞬态高温热、高温-模态、瞬态热-噪声等试验能力，并开展了类似飞行器翼结构铝板、C-C、镍基合金及X-15翼、圆筒结构等多种材料及结构的瞬态热-力复合环境试验。国内北京强度环境研究所、北京航空航天大学等科研单位探索了一系列高温环境下的温度-振动和离心试验方法。

目前国内外进行瞬态高温热-振动试验时使用的为石英灯阵加热，由于热振动试验时石英灯和不受振动应力载荷，故其技术指标跟常规普通石英灯无异，而目前所见报道的热离心试验使用的加热方式多为加热带或加热炉方式,其存在以下缺点：

1、加热带加热温升速率较慢(最快1℃/min)，且最高温度不超过300℃，用于缠绕加热带的高温胶带在温度上升至一定时可能发生自燃现象。

2、加热炉温升速率较慢(最快可到10℃/min)，且热惯性较大，不适用于瞬态高温热离心试验的快速温度变化需求。

造成上述缺点的原因，可能是由于在实验能力建立之初，往往存在先解决从无到有的过程；另一方面，需要瞬态高温-大过载热力复合试验的加热需求较少。随着需求的增加，试验效率，人员保护，加热效率等就会有着越来越多的要求。

为了解决以上问题我方研发出了一种用于大功率高过载环境下的石英灯。

发明内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供用于大功率高过载环境下的石英灯。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

用于大功率高过载环境下的石英灯，包括：

多孔石英管；

安装在多孔石英管内的多根发热丝；

分别连接每根发热丝两端的导线；

用于封装多孔石英管两端的压封板；

在多孔石英管内部管壁设置有多个卡点，在每个卡点处的多孔石英管内部上设置有凹槽，在每个凹槽内均安装有一用于限制发热丝沿石英灯的轴向移动的保持器，保持器套装在发热丝上并与发热丝连接。

多个卡点以及保持器的设置，限制保持器在管壁内移动，避免了发热丝仅双端受力而实现了多点受力，以最大程度分担两端灯丝的拉伸力。

具体地，在多孔石英管上还设置有排气口。

优选地，在多孔石英管内部管壁设置的多个卡点间隔均匀。

间隔均匀的卡点布设，使得发热丝的轴向受力均匀。

优选地，每两个卡点之间间隔30mm。

优选地，多孔石英管的管壁厚度为2.2mm。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的用于大功率高过载环境下的石英灯：

1、多个卡点以及保持器的设置，限制保持器在管壁内移动，避免了发热丝仅双端受力而实现了多点受力，以最大程度分担两端灯丝的拉伸力。

2、采用石英灯可以增加温升速率，能满足瞬态高温热离心试验的快速温度变化需求。

附图说明

图1为本实用新型的俯视图；

图2为本实用新型的主视图。

图中：1、多孔石英管；2、发热丝；3、保持器；4、导线；5、压封板；6、卡点；7、排气口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

实施例1，如图1和图2所示，

用于大功率高过载环境下的石英灯，包括：

多孔石英管1；

安装在多孔石英管1内的多根发热丝2；

分别连接每根发热丝2两端的导线4；

用于封装多孔石英管1两端的压封板5；

在多孔石英管1内部管壁设置有多个卡点6，在每个卡点6处的多孔石英管1内部上设置有凹槽，在每个凹槽内均安装有一用于限制发热丝2沿石英灯的轴向移动的保持器3，保持器3套装在发热丝2上并与发热丝2连接。

多个卡点6以及保持器3的设置，限制保持器3在管壁内移动，避免了发热丝2仅双端受力而实现了多点受力，以最大程度分担两端灯丝的拉伸力。

实施例2，如图2所示，

本实施例与实施例1的区别在于：

在多孔石英管1上还设置有排气口7。

实施例3，如图2所示，

本实施例与实施例1的区别在于：

在多孔石英管1内部管壁设置的多个卡点6间隔均匀。间隔均匀的卡点6布设，使得发热丝2的轴向受力均匀。

实施例4，

本实施例与实施例3的区别在于：

每两个卡点6之间间隔30mm。

实施例5，

本实施例与实施例1-实施例4任一项的区别在于：

多孔石英管1的管壁厚度为2.2mm。

实施例6，

本实施例中：多孔石英管1为2孔，将2孔石英管分为了有效发热长L1＝200mm，和两端的冷端C1＝100mm、C2＝100mm，导线4长Lx，2孔石英管总长为L＝400mm。

在压封板的外端，是凸台结构，用于压封板卡接在某些槽口内，用于石英灯的定位。

本实用新型多孔石英管1能承受400N甚至更高的剪切力，远超过国标的要求。

本实用新型的应力集中点：压封板5、排气口7、压封板5和石英管交接部位；在这些部位，使用退火等办法消去应力集中点过高的应力，以避免灯管在这三个位置出现断裂的现象。

该石英灯可在600℃甚至更高温度和80g离心载荷下使用，且温升速率快，能满足航空、航天等部门对瞬态高温-离心试验快速加热的需求。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims

1.用于大功率高过载环境下的石英灯，包括：

多孔石英管；

安装在多孔石英管内的多根发热丝；

分别连接每根发热丝两端的导线；

用于封装多孔石英管两端的压封板；

其特征在于，在多孔石英管内部管壁设置有多个卡点，在每个卡点处的多孔石英管内部上设置有凹槽，在每个凹槽内均安装有一用于限制发热丝沿石英灯的轴向移动的保持器，保持器套装在发热丝上并与发热丝连接。

2.根据权利要求1所述的用于大功率高过载环境下的石英灯，其特征在于：在多孔石英管上还设置有排气口。

3.根据权利要求1所述的用于大功率高过载环境下的石英灯，其特征在于：在多孔石英管内部管壁设置的多个卡点间隔均匀。

4.根据权利要求3所述的用于大功率高过载环境下的石英灯，其特征在于：每两个卡点之间间隔30mm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的用于大功率高过载环境下的石英灯，其特征在于：多孔石英管的管壁厚度为2.2mm。