CN210569967U - 一种用于自由空间法测试材料高温介电性能的高温炉 - Google Patents
一种用于自由空间法测试材料高温介电性能的高温炉 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型的目的在于提供一种用于自由空间法测试材料高温介电性能的高温炉，包括炉体、微波装置和温控系统，炉体由炉壳和加热丝组成，炉壳为中空的长方体结构，其左右两侧各设置有一个多晶莫来石纤维板，两个多晶莫来石纤维板对称设置；加热丝固定在炉壳内部，平行于多晶莫来石纤维板设置，加热丝围成一个中空结构，其中空部分放置样品；微波装置由微波信号发射天线和微波信号接收天线组成，两者分别设置在炉体左右两侧；温控系统由温度控制器和变压器组成，温度控制器通过变压器与加热丝相连。该高温炉可实现被测样品的快速均匀加热，左右两侧多晶莫来石纤维板可隔热保温，同时其具有高温透波特性能够实现自由空间法测试材料高温介电常数。
Description
技术领域
本实用新型涉及自由空间法，特别提供一种用于自由空间法测试材料高温介电性能的快速升温高温炉，属于高温加热炉设备领域。
背景技术
微波材料可作为透波材料和吸波材料，被广泛用于航空航天、电子通信、雷达导航、导弹制导、生物学和工业等领域，电子设备和通信设备整体的性能好坏很大程度上都会受到所使用的微波材料性能优劣的影响。随着现代通信技术的发展，微波材料的运用越发广泛，因此准确地测量材料的各方面性能参数尤为重要。介电常数用于描述绝缘材料或者电介质的电性能，是各种微波器件和微波电路设计必须知道的参数。自由空间法是一种开放式测试电常数方法。该方法将矢量网络分析仪与点聚焦天线连接构成开放空间测试系统，通过测试由天线辐射和经过材料反射的电磁波来计算材料的电磁参数。自由空间法的测试频段基本取决于天线，可以使用不同的天线来实现多频带或宽带测试。该方法具有非接触、非破坏测试等优点。目前缺少高温下自由空间法测试专用设备。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于自由空间法测试材料高温介电性能的高温炉，该高温炉通过温度控制器和变压器，对加热丝加载低电压大电流，实现被测样品的快速升温，同时通过四周围绕电热丝实现样品的均匀加热，另外，左右两侧采用多晶莫来石纤维板隔热保温，并利用多晶莫来石纤维板的高温透波特性实现通过自由空间法测试材料高温介电常数的目的。
本实用新型技术方案如下：
一种用于自由空间法测试材料高温介电性能的高温炉，其特征在于：所述高温炉包括炉体、微波装置和温控系统，其中：
炉体由炉壳2和加热丝4组成，炉壳2为中空的长方体结构，其左右两侧各设置有一个多晶莫来石纤维板3，两个多晶莫来石纤维板3对称设置；加热丝4固定在炉壳2内部，平行于多晶莫来石纤维板3设置，加热丝4围成一个中空结构，其中空部分放置样品；
微波装置由微波信号发射天线5和微波信号接收天线6组成，两者分别设置在炉体左右两侧，两个多晶莫来石纤维板3、加热丝4、微波信号发射天线5与微波信号接收天线6成一直线设置；
温控系统由温度控制器7和变压器8组成，温度控制器7通过变压器8与加热丝4相连。
作为优选的技术方案：
所述多晶莫来石纤维板3的尺寸为长280mm，宽280mm，厚度根据测试温度需要一般设定在10～30mm之间。
所述多晶莫来石纤维板3与样品距离为100～150mm。
所述微波信号发射天线5和微波信号接收天线6与各自对应的多晶莫来石纤维板3的距离为1米。
所述四周加热丝4整体宽度不小于100mm。
本实用新型利用多晶莫来石纤维板来实现对样品的保温以及高温发射率的测试；通过低电压大电流可实现样品的快速升温，提高测试效率；合理设置多晶莫来石纤维板与样品的距离，以准确得到样品在高温下的介电常数。
附图说明
图1实施例1所述高温炉结构简图。
图2炉体内结构简图(左为主视图，右为侧视图)。
附图标记：1、样品，2、炉壳，3、多晶莫来石纤维板，4、加热丝，5、微波信号发射天线，6、微波信号接收天线，7、温度控制器，8、变压器。
具体实施方式
实施例
如图1、2所示，一种用于自由空间法测试材料高温介电性能的高温炉，包括炉体、微波装置和温控系统，其中：
炉体由炉壳2和加热丝4组成，炉壳2为中空的长方体结构，其左右两侧各设置有一个多晶莫来石纤维板3，两个多晶莫来石纤维板3对称设置；加热丝4固定在炉壳2内部，平行于多晶莫来石纤维板3设置，加热丝4围成一个中空结构，其中空部分放置样品；
微波装置由微波信号发射天线5和微波信号接收天线6组成，两者分别设置在炉体左右两侧，两个多晶莫来石纤维板3、加热丝4、微波信号发射天线5与微波信号接收天线6成一直线设置；
温控系统由温度控制器7和变压器8组成，温度控制器7通过变压器8与加热丝4相连。
所述多晶莫来石纤维板3的尺寸为长280mm，宽280mm，厚20mm，其中厚度根据测试温度需要可设定在10～30mm之间。
两个多晶莫来石纤维板3与样品1的间隙为100mm，这样可以将多晶莫来石纤维板3对电磁信号的影响区别出来，从而准确得到样品1在高温下的介电常数。根据需要所述多晶莫来石纤维板3与样品距离可设计在100～150mm之间。
所述四周加热丝4整体宽度不小于100mm。
所述微波信号发射天线5和微波信号接收天线6与各自对应的多晶莫来石纤维板3的距离为1米。
通过温度控制器7控制变压器8对加热丝4加载低电压(20V)，大电流(80A)，实现在15分钟内样品中心与样品外侧温度均达到1000℃。多晶莫来石纤维板3在高温下透波性能好，样品1温度到达指定温度1000℃时，微波信号发射天线5发射微波信号穿透多晶莫来石纤维板3，然后穿透被测样品1，最后再穿透另一侧的多晶莫来石纤维板3，并被微波信号接收天线6接收，这样完成材料高温介电常数的测试。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种用于自由空间法测试材料高温介电性能的高温炉，其特征在于：所述高温炉包括炉体、微波装置和温控系统，其中：
炉体由炉壳(2)和加热丝(4)组成，炉壳(2)为中空的长方体结构，其左右两侧各设置有一个多晶莫来石纤维板(3)，两个多晶莫来石纤维板(3)对称设置；加热丝(4)固定在炉壳(2)内部，平行于多晶莫来石纤维板(3)设置，加热丝(4)围成一个中空结构，其中空部分放置样品；
微波装置由微波信号发射天线(5)和微波信号接收天线(6)组成，两者分别设置在炉体左右两侧，两个多晶莫来石纤维板(3)、加热丝(4)、微波信号发射天线(5)与微波信号接收天线(6)成一直线设置；
温控系统由温度控制器(7)和变压器(8)组成，温度控制器(7)通过变压器(8)与加热丝(4)相连。
2.按照权利要求1所述用于自由空间法测试材料高温介电性能的高温炉，其特征在于：所述多晶莫来石纤维板(3)的尺寸为长280mm，宽280mm。
3.按照权利要求1所述用于自由空间法测试材料高温介电性能的高温炉，其特征在于：所述多晶莫来石纤维板(3)的厚度为10～30mm。
4.按照权利要求1所述用于自由空间法测试材料高温介电性能的高温炉，其特征在于：所述多晶莫来石纤维板(3)与样品距离为100～150mm。
5.按照权利要求1所述用于自由空间法测试材料高温介电性能的高温炉，其特征在于：微波信号发射天线(5)和微波信号接收天线(6)与各自对应的多晶莫来石纤维板(3)的距离为1米。
6.按照权利要求1所述用于自由空间法测试材料高温介电性能的高温炉，其特征在于：四周加热丝(4)整体宽度不小于100mm。
Priority Applications (1)
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| CN201920408145.3U CN210569967U (zh) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | 一种用于自由空间法测试材料高温介电性能的高温炉 |
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| CN201920408145.3U CN210569967U (zh) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | 一种用于自由空间法测试材料高温介电性能的高温炉 |
Publications (1)
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ID=70639554
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| CN201920408145.3U Active CN210569967U (zh) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | 一种用于自由空间法测试材料高温介电性能的高温炉 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN210569967U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113970561A (zh) * | 2020-07-22 | 2022-01-25 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 平板材料高温透波率测试系统及方法 |
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2019
- 2019-03-28 CN CN201920408145.3U patent/CN210569967U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN113970561A (zh) * | 2020-07-22 | 2022-01-25 | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 平板材料高温透波率测试系统及方法 |
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