一种非金属单箱式真空恒温罐制造技术

本发明专利技术公开了一种非金属单箱式真空恒温罐。使用本发明专利技术能够实现温度的改变，而且还能够保证温度的均匀性。本发明专利技术通过利用气体温度变化进而改变样品舱的温度，实现了将现有技术中的高温区和低温区共用。为了能够起到匀热的效果，保证受热的均匀，本发明专利技术在三级石墨匀热管外装有陶瓷管，并对陶瓷管进行抽真空，以保证受热的均匀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及真空恒温罐领域，具体涉及一种非金属单箱式真空恒温罐。
技术介绍
传统的热真空试验装置主要为了验证航天器、探测器、巡视器以及搭载的探测设备器件的可靠性而模拟的太空极端特殊的高低温试验环境，其中真空罐和热沉是热真空试验装置里的关键设备，真空罐是密闭的试验空间用于实现一个高真空的试验条件，热沉是复现太空冷黑环境和高温环境的工作介质，一般采用液氮制冷和机械制冷提供冷源，采用电辅助加热提供热源，载有冷源和热源依的热沉通过辐射传导的方式对真空罐内的空间温度进行冷却和加热，通过控制加热量和制冷量对热沉温度进行调节控制。如图1所示，目前国内外热真空试验装置的真空罐和热沉在制作时主要考虑金属材料能耐低温又具有良好热传导性，焊接工艺比较成熟，抗腐蚀性能好，因此传统的热真空试验装置的真空罐和热沉系统一般都采用不锈钢、紫铜和铝材等金属材料加工制成，电加热丝直接安装在真空罐内。但目前市场上的磁电子磁性、磁性传感器、磁性器件需要在特殊磁场环境下进行真空高低温试验，金属材料加工的试验设备对磁场分布影响非常大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种非金属单箱式真空恒温罐，能够避免由于真空试验装置而对磁场环境带来的影响。一种非金属单箱式真空恒温罐，包括样品舱、三级石墨匀热管、陶瓷管、内层石墨管、石墨整流罩和双层结构的石英套管；其中，样品舱安装在三级石墨匀热管的安装空腔内，三级石墨匀热管整体安装在陶瓷管内；且陶瓷管固定安装在内层石墨管的安装孔内；内层石墨管一端通过连接底盘固定在石英套管的空腔内；所述石墨整流罩与连接底盘固定连接，将双层结构的石英套管内部分隔成两个空腔；内层石墨管位于石墨整流罩的内部，且内层石墨管的外壁与石墨整流罩的内壁形成第一空腔；石墨整流罩的外壁和石英套管内壁彼此形成空腔；所述双层结构的石英套管包括内层石英管和外层石英管；内层石英管和外层石英管之间抽真空形成真空绝热层；所述内层石墨管沿轴向均匀分布气体传输通道；所述陶瓷管一端连有用对陶瓷管抽真空的抽真空管；所述石英套管一端面开有进气口，另一端面开有出气口和用于与抽真空管相配合的开口；进气口一侧的空腔通过石墨整流罩的进气口与第一空腔贯通；第一空腔通过内层石墨管上均匀分布的气体传输通道与出气口一侧的空腔贯通。特别地，所述三级石墨匀热管与抽真空管连接，且三级石墨匀热管的安装空腔长度大于样品舱长度，且将样品舱安装在三级石墨匀热管的安装空腔后，对安装空腔抽真空，形成安装真空空腔。较佳地，所述外层石英管外壁包裹保温层。较佳地，采用石墨连杆与连接底盘固定，使石墨整流罩和内层石墨管固定在内层石英管内部要求位置。较佳地，内层石墨管的进气口位置与石墨整流罩的进气口位置按最大相对位置排布。较佳地，所述石墨整流罩内壁具有整流罩保温层。有益效果：1、为了实现能够适用于磁场线圈的工作环境，本专利技术全部采用非金属材料。由于在本领域中通常实现温度调节的方法是采用冷源管路和加热器件，而这些器件均为金属材质，为此，(1)本专利技术通过设计气流通道，通过外部的气源输入和管内气体的自然排放实现热交换，不仅能够实现温度的改变，而且还能够保证温度的均匀性；(2)现有技术为了避免由于高温到低温转换过程中液氮消耗量过大，而采用将高温和低温试验区分开的方法，进而导致体积增大的问题。然而，本专利技术通过利用气体温度变化进而改变样品舱的温度，实现了将现有技术中的高温区和低温区共用。(3)为了能够起到匀热的效果，保证受热的均匀，本专利技术在三级石墨匀热管外装有陶瓷管(3)，并对陶瓷管进行抽真空，以保证受热的均匀性。2、将三级石墨匀热管(2)的安装空腔长度大于样品舱(1)长度，并在样品舱(1)安装在三级石墨匀热管(2)的安装空腔后对其抽真空，形成真空空腔，能够起到更好的保温作用。3、将保温层覆盖在外层石英管外壁，起到更好的保温作用。4、将内层石墨管的进气口位置与石墨整流罩的进气口位置按最大相对位置排布，使得内层石墨管能够受热更加均匀，起到匀热的效果。附图说明图1为本装置正视图。图2为本装置左视图。其中，1-样品舱、2-三级石墨匀热管、3-陶瓷管、4-气体传输通道，5-内层石墨管、6-石墨整流罩、7真空绝热层，8-内层石英管，9-外层石英管，10-保温层，11-进气口，12-出气口，13-石墨连杆，14-进气口，15-整流罩保温层，16-底盘；具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。本专利技术提供了一种非金属单箱式真空恒温罐，为了实现能够适用于磁场线圈的工作环境，本专利技术全部采用非金属材料，如图1和图2所示，包括样品舱1、三级石墨匀热管2、陶瓷管3、内层石墨管5、石墨整流罩6和双层结构的石英套管；其中，样品舱1安装在三级石墨匀热管2的安装空腔内，三级石墨匀热管2整体安装在陶瓷管3内；且陶瓷管3固定安装在内层石墨管5的安装孔内；内层石墨管5一端通过连接底盘16固定在石英套管的空腔内；所述石墨整流罩6与连接底盘16固定连接，将双层结构的石英套管内部分隔成两个空腔；内层石墨管5位于石墨整流罩6的内部，且内层石墨管5的外壁与石墨整流罩6的内壁形成第一空腔；石墨整流罩6的外壁和石英套管内壁彼此形成空腔；所述双层结构的石英套管包括内层石英管8和外层石英管9；内层石英管8和外层石英管9之间抽真空形成真空绝热层7；所述内层石墨管5沿轴向均匀分布气体传输通道4；所述陶瓷管3一端连有用对陶瓷管抽真空的抽真空管；所述石英套管一端面开有进气口11，另一端面开有出气口12和用于与抽真空管相配合的开口；进气口11一侧的空腔通过石墨整流罩6的进气口14与第一空腔贯通；第一空腔通过内层石墨管5上均匀分布的气体传输通道4与出气口12一侧的空腔贯通。其工作原理在于：首先，对陶瓷管进行抽真空。之后，将由外界已经整定后的恒温气体通过石英套管的进气口输入到石英套管进气口一侧的空腔内。进入到石英套管进气口一侧的空腔的恒温气体通过石墨整流罩的进气口进入到第一空腔内，并通过内层石墨管的气体传输通道石英套管出气口一侧的空腔内，并通过石英套管的出气口流出。气体流动的过程中，当内层石墨管的气体传输通道传输气体时，内层石墨管均匀受热，抽真空的陶瓷管在受热后将真空腔内温度均匀，并通过热传导的方式使三级石墨套管均匀受热，最终在样品舱内实现一个高均匀度的无磁真空高低温试验区。而温度的调节，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非金属单箱式真空恒温罐，其特征在于，包括样品舱(1)、三级石墨匀热管(2)、陶瓷管(3)、内层石墨管(5)、石墨整流罩(6)和双层结构的石英套管；其中，样品舱(1)安装在三级石墨匀热管(2)的安装空腔内，三级石墨匀热管(2)整体安装在陶瓷管(3)内；且陶瓷管(3)固定安装在内层石墨管(5)的安装孔内；内层石墨管(5)一端通过连接底盘(16)固定在石英套管的空腔内；所述石墨整流罩(6)与连接底盘(16)固定连接，将双层结构的石英套管内部分隔成两个空腔；内层石墨管(5)位于石墨整流罩(6)的内部，且内层石墨管(5)的外壁与石墨整流罩(6)的内壁形成第一空腔；石墨整流罩(6)的外壁和石英套管内壁彼此形成空腔；所述双层结构的石英套管包括内层石英管(8)和外层石英管(9)；内层石英管(8)和外层石英管(9)之间抽真空形成真空绝热层(7)；所述内层石墨管(5)沿轴向均匀分布气体传输通道(4)；所述陶瓷管(3)一端连有用对陶瓷管抽真空的抽真空管；所述石英套管一端面开有进气口(11)，另一端面开有出气口(12)和用于与抽真空管相配合的开口；进气口(11)一侧的空腔通过石墨整流罩(6)的进气口(14)与第一空腔贯通；第一空腔通过内层石墨管(5)上均匀分布的气体传输通道(4)与出气口(12)一侧的空腔贯通。...

【技术特征摘要】
1.一种非金属单箱式真空恒温罐，其特征在于，包括样品舱(1)、三级石
墨匀热管(2)、陶瓷管(3)、内层石墨管(5)、石墨整流罩(6)和双层结构的
石英套管；
其中，样品舱(1)安装在三级石墨匀热管(2)的安装空腔内，三级石墨
匀热管(2)整体安装在陶瓷管(3)内；且陶瓷管(3)固定安装在内层石墨管
(5)的安装孔内；内层石墨管(5)一端通过连接底盘(16)固定在石英套管
的空腔内；所述石墨整流罩(6)与连接底盘(16)固定连接，将双层结构的石
英套管内部分隔成两个空腔；内层石墨管(5)位于石墨整流罩(6)的内部，
且内层石墨管(5)的外壁与石墨整流罩(6)的内壁形成第一空腔；石墨整流
罩(6)的外壁和石英套管内壁彼此形成空腔；所述双层结构的石英套管包括内
层石英管(8)和外层石英管(9)；内层石英管(8)和外层石英管(9)之间抽
真空形成真空绝热层(7)；
所述内层石墨管(5)沿轴向均匀分布气体传输通道(4)；
所述陶瓷管(3)一端连有用对陶瓷管抽真空的抽真空管；
所述石英套管一端面开有进气口(11)，另一端面开有出气口(12)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨云，张晓峰，宋新昌，韩晓东，张学斌，周昌剑，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一〇研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42