CN218047993U - 低温测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种低温测试系统，涉及低温测试技术领域。低温测试系统，其特征在于，包括制冷腔、测试腔、制冷机和热开关；所述制冷腔和所述测试腔相互隔离，所述测试腔用于容置样品；所述制冷机和所述热开关设置于所述制冷腔内，所述热开关分别与所述制冷机和所述样品相连，所述热开关能够打开或闭合，从而实现所述制冷机和所述样品的热分离或热接触。本实用新型提供的低温测试系统，能够实现在制冷机不停机状态下进行样品更换，保证制冷腔始终保持真空状态，省去了低温测试系统复温、再降温的漫长过程，有利于低温测试的连续、多次进行；还方便在低温测试完成后将样品与制冷机热分离，实现对样品的单独复温。

Description

低温测试系统

技术领域

本实用新型涉及低温测试技术领域，尤其涉及一种低温测试系统。

背景技术

随着科学技术的发展，超导测试研究、低温材料测试、低温温度计标定等科研工作都离不开低温测试环境。

低温测试系统是用于提供低温测试环境的设备，其中，基于制冷机的低温测试系统因仅需通电即可持续工作、工作温区宽、操作简单方便、可实现无人值守，得到广泛的应用。

然而，基于制冷机的低温测试系统的降温和复温时间过长，当一件样品的测试完成后，需要关闭制冷机进行数小时的复温才能拆卸或更换样品，然后再次启动制冷机进行数小时的降温，在测试多个样品的情况下，需要制冷机反复降温、复温，导致低温测试效率大大降低，不利于低温测试工作的开展。

实用新型内容

本实用新型提供一种低温测试系统，用以解决现有技术中低温测试系统需反复降温、复温，导致测试效率低下的技术问题。

本实用新型提供一种低温测试系统，包括制冷腔、测试腔、制冷机和热开关；

所述制冷腔和所述测试腔相互隔离，所述测试腔用于容置样品；

所述制冷机和所述热开关设置于所述制冷腔内，所述热开关分别与所述制冷机和所述样品相连，所述热开关能够打开或闭合，从而实现所述制冷机和所述样品的热分离或热接触。

根据本实用新型提供的一种低温测试系统，所述低温测试系统还包括冷却平台；

所述冷却平台设置于所述制冷腔和所述测试腔之间，所述冷却平台与所述热开关相连，所述冷却平台用于安装所述样品并与所述样品产生热接触。

根据本实用新型提供的一种低温测试系统，所述冷却平台包括相互背离的第一表面和第二表面，所述第一表面位于所述制冷腔且与所述热开关相连，所述第二表面位于所述测试腔且与所述样品相连。

根据本实用新型提供的一种低温测试系统，所述低温测试系统还包括绝热支撑件；

所述绝热支撑件安装于所述制冷腔和所述测试腔之间，所述冷却平台设置于所述绝热支撑件上。

根据本实用新型提供的一种低温测试系统，所述制冷机包括相连的一级冷头与二级冷头；

所述二级冷头相对于所述一级冷头位于靠近所述测试腔的位置，所述热开关与所述二级冷头具有热接触。

根据本实用新型提供的一种低温测试系统，所述低温测试系统还包括冷屏，所述冷屏设置于所述制冷腔内且与所述一级冷头具有热接触，所述热开关位于所述冷屏围成的空间内。

根据本实用新型提供的一种低温测试系统，所述测试腔包括密封门，所述密封门能够打开或关闭。

本实用新型提供的低温测试系统，通过设置制冷腔和测试腔相互隔离，使制冷机所在的制冷腔和样品所在的测试腔相互独立，能够实现在制冷机不停机状态下进行样品更换，保证制冷腔始终保持真空状态，省去了低温测试系统复温、再降温的漫长过程，大大提高了低温测试系统的测试效率，有利于低温测试的连续、多次进行；通过设置热开关分别与制冷机和样品相连，能够实现制冷机和样品的热分离或热接触，有助于制冷腔和测试腔相互隔离的情况下实现样品与制冷机的热接触，还方便在低温测试完成后将样品与制冷机热分离，实现对样品的单独复温。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的低温测试系统的结构示意图。

附图标记：

10：制冷腔；20：测试腔；30：制冷机；31：一级冷头；32：二级冷头；40：热开关；50：冷却平台；60：绝热支撑件；70：冷屏；100：样品。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供的低温测试系统，包括制冷腔10、测试腔20、制冷机30和热开关40。

制冷腔10和测试腔20相互隔离，测试腔20用于容置样品100。

制冷机30和热开关40设置于制冷腔10内，热开关40分别与制冷机30和样品100相连，热开关40能够打开或闭合，从而实现制冷机30和样品100的热分离或热接触。

制冷腔10和测试腔20可以位于同一箱体内，也可以分别位于不同的箱体；制冷腔10和测试腔20可以相互邻接，也可以相互分离，只要能实现制冷腔10和测试腔20相互隔离即可。例如图1所示，制冷腔10和测试腔20位于同一箱体内且相互邻接，制冷腔10和测试腔20沿箱体的高度方向分布，制冷腔10位于测试腔20的上方。

热开关40可以为运动接触式、磁阻式、气隙式等，本实用新型不作具体限定，能实现连通与断开的热连接件均包含在本实用新型保护的范围内。

在一个实施例中，低温测试系统包括控制器，热开关40与控制器通信连接。当控制器向热开关40发送打开信号时，热开关40接收打开信号并打开，实现样品100和制冷机30的热分离；当控制器向热开关40发送闭合信号时，热开关40接收闭合信号并闭合，实现样品100和制冷机30的热接触。测试人员可以通过操作控制器向热开关40发送打开信号或闭合信号，实现对热开关40的自动控制。

在另一个实施例中，低温测试系统包括驱动组件，驱动组件设置于制冷腔10且与热开关40传动连接，驱动组件可以沿制冷腔10的高度方向升降运动，从而带动热开关40的其中一个触点运动，使该触点与另一触点接触或分离，以实现热开关40的闭合或断开。

现有技术中，使用基于制冷机的低温测试系统进行低温测试的过程包括：对低温测试系统抽真空；在低温测试系统的真空度达到测试要求后，开启制冷机进行降温；在低温测试系统的温度达到测试要求后，开展样品的相关测试；测试完成后，关闭制冷机进行复温；为避免低温测试系统大量结霜，在低温测试系统的温度达到室温后，对低温测试系统破真空，拆开低温测试系统更换样品；重新组装低温测试系统，准备进行下一样品的测试。在此过程中，制冷机的降温和低温测试系统的复温均需要数小时才能达成，耗费了大量时间，不利于低温测试的快速、连续进行。

而本实用新型提供的低温测试系统，测试腔20为样品100进行低温测试的场所，测试腔20与制冷腔10相互隔离、互不连通，仅通过热开关40实现样品100与制冷机30的热分离与热接触，在测试完成后，仅需将热开关40断开，即可对测试腔20进行单独复温，复温后对测试腔20破真空即可更换或拆卸样品100。在整个过程中制冷腔10始终保持真空状态，制冷机30始终保持开启状态，无需反复降温、复温，省去了大量时间，在制冷机30不停机的状态下即可进行样品100的拆卸或更换，有利于快速进行下一次低温测试，大大提高了低温测试的效率。

本实用新型提供的低温测试系统，通过设置制冷腔10和测试腔20相互隔离，使制冷机所在的制冷腔10和样品所在的测试腔20相互独立，能够实现在制冷机30不停机状态下进行样品100更换，保证制冷腔10始终保持真空状态，省去了低温测试系统复温、再降温的漫长过程，大大提高了低温测试系统的测试效率，有利于低温测试的连续、多次进行；通过设置热开关40分别与制冷机30和样品100相连，能够实现制冷机30和样品100的热分离或热接触，有助于制冷腔10和测试腔20相互隔离的情况下实现样品100与制冷机30的热接触，还方便在低温测试完成后将样品100与制冷机30热分离，实现对样品的单独复温。

进一步地，低温测试系统还包括冷却平台50。

冷却平台50设置于制冷腔10和测试腔20之间，冷却平台50与热开关40相连，冷却平台50用于安装样品100并与样品100产生热接触。

冷却平台50为热连接件，在热开关40闭合的情况下，制冷机30与冷却平台50热接触，进而通过冷却平台50实现制冷机30和样品100的热接触，使样品100达到测试温度。

并且，冷却平台50为样品100提供了安装位置。示例性地，样品100通过低温胶粘接于冷却平台50。示例性地，冷却平台50靠近测试腔20的一端设置有安装支架，样品100能够安装于安装支架，并与冷却平台50的表面热接触。

进一步地，冷却平台50至少部分位于测试腔20内。

例如，冷却平台50包括相互背离的第一表面和第二表面，第一表面位于制冷腔10且与热开关40相连，第二表面位于测试腔20且与样品100相连。

低温测试系统还包括绝热支撑件60。绝热支撑件60安装于制冷腔10和测试腔20之间，冷却平台50设置于绝热支撑件60上。

如图1所示，制冷腔10和测试腔20位于同一箱体内，制冷腔10和测试腔20之间通过绝热支撑件60相互隔离。

绝热支撑件60具有较好的绝热性能，能够保证处于低温环境的冷却平台50与处于室温环境的箱体之间的热分离，在为冷却平台50提供安装位置的同时，防止冷却平台50受到箱体的室温影响。

制冷机30包括相连的一级冷头31与二级冷头32。

二级冷头32相对于一级冷头31位于靠近测试腔20的位置，热开关40与二级冷头32具有热接触。例如图1所示，一级冷头31与二级冷头32同轴设置，二级冷头32位于一级冷头31的下方，二级冷头32与热开关40相连。

低温测试系统还包括冷屏70，冷屏70设置于制冷腔10内且与一级冷头31具有热接触，热开关40位于冷屏70围成的空间内。

具体地，冷屏70安装于一级冷头31，冷屏70呈筒状结构，冷屏70用于减少二级冷头32的热辐射损失，保证样品100快速达到测试温度。

进一步地，测试腔20包括密封门(图1中未示出)，密封门能够打开或关闭。

在密封门关闭的状态下，测试腔20保持密封状态，便于进行抽真空；在密封门打开的状态下，测试腔20与外界大气连通，方便将样品100取出以进行拆卸或更换。

在一个具体的实施例中，利用本实用新型提供的低温测试系统进行低温测试的工作原理为：

将样品100安装于冷却平台50，关闭密封门，分别对制冷腔10和测试腔20进行抽真空；

在制冷腔10的真空度达到预设真空度的情况下，开启制冷机30，以使制冷腔10内的温度达到预设温度；

闭合热开关40，在样品100达到测试温度的情况下，对样品100进行低温测试；

低温测试完成后，断开热开关40，对测试腔20进行破真空；

在样品100复温至正常温度后，打开密封门，拆卸或更换样品100。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种低温测试系统，其特征在于，包括制冷腔、测试腔、制冷机和热开关；

所述制冷腔和所述测试腔相互隔离，所述测试腔用于容置样品；

所述制冷机和所述热开关设置于所述制冷腔内，所述热开关分别与所述制冷机和所述样品相连，所述热开关能够打开或闭合，从而实现所述制冷机和所述样品的热分离或热接触。

2.根据权利要求1所述的低温测试系统，其特征在于，所述低温测试系统还包括冷却平台；

所述冷却平台设置于所述制冷腔和所述测试腔之间，所述冷却平台与所述热开关相连，所述冷却平台用于安装所述样品并与所述样品产生热接触。

3.根据权利要求2所述的低温测试系统，其特征在于，所述冷却平台包括相互背离的第一表面和第二表面，所述第一表面位于所述制冷腔且与所述热开关相连，所述第二表面位于所述测试腔且与所述样品相连。

4.根据权利要求2所述的低温测试系统，其特征在于，所述低温测试系统还包括绝热支撑件；

所述绝热支撑件安装于所述制冷腔和所述测试腔之间，所述冷却平台设置于所述绝热支撑件上。

5.根据权利要求1所述的低温测试系统，其特征在于，所述制冷机包括相连的一级冷头与二级冷头；

所述二级冷头相对于所述一级冷头位于靠近所述测试腔的位置，所述热开关与所述二级冷头具有热接触。

6.根据权利要求5所述的低温测试系统，其特征在于，所述低温测试系统还包括冷屏，所述冷屏设置于所述制冷腔内且与所述一级冷头具有热接触，所述热开关位于所述冷屏围成的空间内。

7.根据权利要求1所述的低温测试系统，其特征在于，所述测试腔包括密封门，所述密封门能够打开或关闭。

Images