一种GPHS型电模拟热源结构制造技术

本发明专利技术提供一种GPHS型电模拟热源结构，包括骨架、上盖、下盖，所述骨架内置电加热丝，所述上盖设置在所述骨架上部，所述上盖上设有第一电输入端子和第二电输入端子，所述第一电输入端子和第二电输入端子分别与所述电加热丝两端连接，所述下盖设置在所述骨架下部，所述骨架、上盖、下盖封装于所述电模拟热源的壳体内。本发明专利技术的有益效果是有效增加了电模拟热源中电加热丝的有效容置空间，降低了电加热丝断裂失效的风险，能有效模拟同位素热源的温度场分布，提高了电模拟热源的可靠性。提高了电模拟热源的可靠性。提高了电模拟热源的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种GPHS型电模拟热源结构


[0001]本专利技术属于工程热物理
，尤其是涉及一种GPHS型电模拟热源结构。

技术介绍

[0002]深空探测作为人类航天活动的重要方向和空间科学与技术创新的主要途径，是当前和未来航天领域的发展重点之一。相比一般空间飞行器电源，深空探测器电源系统对工作环境、工作时间和工作稳定性要求更为苛刻，随着距太阳的距离增加，其所接收到的太阳辐射热流急剧下降，并且空间环境异常恶劣，如月球上长达14个地球日无光照以及
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180℃低温的月夜，导致采用常规的电源系统，如太阳电池阵或蓄电池，已无法满足深空探测器的生存需求。
[0003]放射性同位素温差电池(Radioisotope Thermoelectric Generator)简称RTG，是一种利用塞贝克效应将放射性同位素的衰变热直接转换为电能的静态换能装置，具有使用寿命长、功率密度大、输出特性稳定，不受外界环境约束、免维护等常规电源无可比拟的优势，可以在少光、无光的空间环境中持续为探测器同时提供电能和热能，维持探测器正常运行，是目前最适用于深空探测任务的空间核电源。
[0004]在美国伽利略、尤里西斯、卡西尼、新地平线等深空探测器使用的RTG中均配备GPHS(General Purpose Heat Source)型同位素热源作为核热源。GPHS型同位素热源是一种采用模块化设计的标准通用型同位素热源，一个GPHS模块外形尺寸约为99mm
×
93mm
×
58mm，可提供250W热功率，具有热功率密度大、可靠性高、可堆叠等优点。
[0005]在同位素温差电池单机研制、参加整器专项性能试验等地面试验过程中，通常采用外形尺寸和热功率相同的电模拟热源等效代替同位素热源，用以验证单机设计的可靠性，同时可保障试验的安全性。GPHS型电模拟热源通常采用电加热丝作为发热元件，以常规的铁铬铝电加热丝为例，在4A的工作电流下，达到250W热功率需要丝长5m以上，如何将长度较长的电加热丝均匀容置于体积较小的电模拟热源内是GPHS型电模拟热源的设计难点之一。
[0006]在现有技术中，电加热丝有效容置空间较小，易发生电加热丝断裂失效等风险，可靠性差，存在温度场分布不均，不能有效模拟同位素热源的温度场分布等问题。

技术实现思路

[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种GPHS型电模拟热源结构，有效解决了电加热丝有效容置空间较小，温度场分布不均等问题，克服了现有技术的不足。
[0008]本专利技术采用的技术方案是：一种GPHS型电模拟热源结构，包括：
[0009]骨架，内置电加热丝；
[0010]上盖，设置在所述骨架上部，所述上盖上设有第一电输入端子和第二电输入端子，所述第一电输入端子和第二电输入端子分别与所述电加热丝两端连接；
[0011]下盖，设置在所述骨架下部；
[0012]所述骨架、上盖、下盖封装于所述电模拟热源的壳体内。
[0013]进一步，所述电加热丝为螺旋状。
[0014]进一步，所述骨架顶面和底面均设有沟道，所述沟道的深度大于所述电加热丝的螺旋外径，所述电加热丝沿所述沟道设置。
[0015]进一步，所述沟道底部均布通孔，所述电加热丝一端与所述第一电输入端子连接，另外一端从所述骨架顶面穿过所述通孔至所述骨架底面后，从相邻的所述通孔穿回所述骨架顶面，沿所述沟道的方向上下往复穿梭，从所述骨架顶面穿出，连接至所述第二电输入端子。
[0016]进一步，所述骨架顶面与所述第一电输入端子和第二电输入端子连接的所述通孔处设有凹槽，所述凹槽用于放置所述第一电输入端子和第二电输入端子。
[0017]进一步，所述上盖靠近所述骨架顶面的一侧对应所述凹槽的位置设有凸起，所述凸起与所述凹槽适配，所述凸起上设有所述第一电输入端子和第二电输入端子。
[0018]进一步，所述凹槽和凸起设置在所述骨架和上盖相对应的一端，所述凹槽靠近所述骨架外侧的一侧设有开口，所述第一电输入端子和第二电输入端子的中心连线平行于所述开口，所述上盖沿所述第一电输入端子和第二电输入端子的中心连线设置成两个分体结构，所述两个分体结构可拆卸式连接，以便从侧面安装所述第一电输入端子和第二电输入端子。
[0019]进一步，所述骨架、上盖、下盖均为绝缘材质，所述绝缘材质为陶瓷。
[0020]本专利技术具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，有效增加了电模拟热源中电加热丝的有效容置空间，降低了电加热丝断裂失效的风险，能有效模拟同位素热源的温度场分布，提高了电模拟热源的的可靠性。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例一种GPHS型电模拟热源结构的整体结构示意图。
[0022]图2是本专利技术实施例一种GPHS型电模拟热源结构的骨架结构示意图。
[0023]图3是本专利技术实施例一种GPHS型电模拟热源结构的上盖结构示意图。
[0024]图4是本专利技术实施例一种GPHS型电模拟热源结构的现有技术的剖视图。
[0025]图5是本专利技术实施例一种GPHS型电模拟热源结构的剖视图。
[0026]图中：
[0027]1、上盖
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2、电输入端子孔
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3、电输入端子容置腔
[0028]4、骨架
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5、沟道
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6、通孔
[0029]7、凹槽
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8、下盖
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9、入丝孔
[0030]10、出丝孔
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11、下跃孔
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12、上跃孔
[0031]13、电加热丝
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14、正极电输入端子
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15、负极电输入端子
具体实施方式
[0032]本专利技术实施例提供了一种GPHS型电模拟热源结构，下面结合附图对本专利技术的实施例做出说明。
[0033]如图1和图4所示，本专利技术实施例一种GPHS型电模拟热源结构，包括上盖1、骨架4、
下盖8，上盖1、骨架4、下盖8封装于电模拟热源的壳体内。骨架4内部容置电加热丝13，用于对电加热丝13支撑定位。上盖1设置在骨架4上部，上盖1上设有正极电输入端子14和负极电输入端子15，正极电输入端子14和负极电输入端子15分别与电加热丝13两端连接，下盖8设置在骨架4下部。在本实施例中，上盖1、骨架4、下盖8均为长方体结构，且所有的边角都进行倒圆角，便于与电模拟热源壳体装配。
[0034]优选的，电加热丝13为螺旋状。在本实施例中，电加热丝13设置成螺旋状，便于压缩电加热丝13的整体长度，将长度较长的电加热丝13均匀容置于体积较小的电模拟热源内。
[0035]优选的，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GPHS型电模拟热源结构，包括：骨架，内置电加热丝；上盖，设置在所述骨架上部，所述上盖上设有第一电输入端子和第二电输入端子，所述第一电输入端子和第二电输入端子分别与所述电加热丝两端连接；下盖，设置在所述骨架下部；所述骨架、上盖、下盖封装于所述电模拟热源的壳体内。2.根据权利要求1所述的一种GPHS型电模拟热源结构，其特征在于：所述电加热丝为螺旋状。3.根据权利要求2所述的一种GPHS型电模拟热源结构，其特征在于：所述骨架顶面和底面均设有沟道，所述沟道的深度大于所述电加热丝的螺旋外径，所述电加热丝沿所述沟道设置。4.根据权利要求3所述的一种GPHS型电模拟热源结构，其特征在于：所述沟道底部均布通孔，所述电加热丝一端与所述第一电输入端子连接，另外一端从所述骨架顶面穿过所述通孔至所述骨架底面后，从相邻的所述通孔穿回所述骨架顶面，沿所述沟道的方向上下往复穿梭，从所述骨架顶面穿出，连接至所述第二电输入端子。5.根据权利要求4所述的一种GPHS型电...

【专利技术属性】
技术研发人员：周天，陈媛媛，吕冬翔，侯旭峰，刘晓伟，李轩，吴博涵，陈建国，阎勇，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十八研究所，
类型：发明
国别省市：