【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汇聚太阳光、黑体炉升温，属于太阳能集热、能源领域。
技术介绍
0、技术背景
1、目前太阳能集热的主要方式主要有平板集热器、真空集热管和聚光集热器，平板集热器适用于中低温加热，一般能够达到100℃到200℃；真空集热管可提供中高温加热，一般为300℃到400℃；聚光集热器通常用于高温加热场合，可达近1000℃。若需获得更高的加热温度，需要专利技术新的装置。
2、本专利技术提供一种利用太阳光对样品进行加热的装置，该装置由黑体炉、汇聚透镜、黑体炉支架、汇聚透镜支架组成。它通过汇聚透镜将太阳光汇聚到黑体炉内的样品上，被样品吸收发热，其散射光和反射光经炉壁反射后也被样品吸收，有利于进一步提高样品的温度。专利技术的加热装置能量利用率高，可用于任何有太阳光的地方，用于对样品进行高温加热。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种利用太阳光对样品加热装置，可解决当前太阳能集热装置温度偏低的问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
3、所述加热装置由黑体炉、汇聚透镜、黑体炉支架、汇聚透镜支架和透光口开关组成，所述黑体炉表面有一个透光口和一个放取料口，透光口使得汇聚的太阳光能入射到黑体炉内部，放取料口用于样品的放入和取出，所述汇聚透镜由平凸透镜与在其平面一侧制作菲涅尔波带片(简称“波带片”)组成，用于将太阳光汇聚到黑体炉内的样品上，经由样品透射、反射或散射后在黑体炉内经过多次反射最终被样品吸收，达到对样品加热的目的，
4、所述黑体炉为三层结构，内层是由石英或微晶制成的球壳，在内层球壳的外表面镀全反射银膜，银膜外用sio2坚膜，镀膜的目的是用于反射可见光和红外光，第二层为石棉，用于包裹住内层球壳，起到隔热和防护的作用，第三层是由两个带边沿的金属(如：铝合金、钛或者不锈钢)半球壳通过拼接而成的球壳结构，用螺钉将两个半球壳沿边沿固定在一起，所述三层结构中，内层较厚，避免放取料时造成损伤，且腔内径较小，使得样品落在接近球心位置。
5、所述汇聚透镜的平面一侧通过粘贴或光刻制作波带片，波带片上每个波带的宽度根据样品吸收的峰值波长和波带片焦距共同确定，波带片焦距取决于汇聚透镜焦距和平凸透镜焦距，汇聚透镜焦距值应为汇聚透镜到样品的距离。
6、所述黑体炉支架由下方戴靴的三根金属支柱组成，三根支柱长度相同，彼此间呈等角度分布，与黑体炉外壳固接。
7、所述汇聚透镜支架由固接于黑体炉透光口上方的三根金属支柱组成，使得汇聚透镜通过透光口，将太阳光汇聚到黑体炉内样品上加热样品，三根支柱可以伸缩，便于调节汇聚点位置。
8、所述透光口开关为金属(如：铝合金、钛或者不锈钢)圆片，安装在汇聚透镜支架的一根支柱上，且可绕该支柱旋转，旋转到透光口上方，圆片完全覆盖透光口，此时圆片另一侧与另一根支柱接触，透光口开关呈闭合状态，反向旋转圆片，露出透光口，则透光开关呈打开状态。
9、所述金属支柱可以是金属管，其中黑体炉支架比汇聚透镜支架的管壁厚、直径大，且更长，它们的材质为铝合金、钛或者不锈钢。
10、与现有技术相比，本专利技术有益的效果是：
11、1.波带片与平凸透镜构成汇聚透镜，使用平凸透镜有利于波带片边缘处波带的制作；
12、2.汇聚透镜和黑体炉的结合可有效提高太阳光的能量利用率，便于获得更高的加热温度；
13、3.聚焦位置不是一个物理点，便于对样品进行立体加热；
14、4.利用太阳能加热样品，绿色、环保。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种利用太阳光对样品加热装置，其特征在于：所述加热装置由黑体炉、汇聚透镜、黑体炉支架、汇聚透镜支架和透光口开关组成，所述黑体炉表面有一个透光口和一个放取料口，透光口使得汇聚的太阳光能入射到黑体炉内部，放取料口用于样品的放入和取出，所述汇聚透镜由平凸透镜与在其平面一侧制作菲涅尔波带片(简称“波带片”)组成，用于将太阳光汇聚到黑体炉内的样品上，经由样品透射、反射或散射后在黑体炉内经过多次反射最终被样品吸收，达到对样品加热的目的，所述黑体炉支架与黑体炉连接，对黑体炉起到固定和支撑的作用，所述汇聚透镜支架用于连接汇聚透镜和黑体炉，并将汇聚透镜固定在黑体炉透光口上方，所述透光口开关安装在汇聚透镜支架上，加热时将打开，不需要加热时将其闭合，避免黑体炉一直处于加热状态。
2.根据权利要求1所述的一种利用太阳光对样品加热装置，其特征在于：所述黑体炉为三层结构，内层是由石英或微晶制成的球壳，在内层球壳的外表面镀全反射银膜，银膜外用SiO2坚膜，镀膜的目的是用于反射可见光和红外光，第二层为石棉，用于包裹住内层球壳，起到隔热和防护的作用，第三层是由两个带边沿的金属(如：铝合金、钛或者不
3.根据权利要求1所述的一种利用太阳光对样品加热装置，其特征在于：所述汇聚透镜的平面一侧通过粘贴或光刻制作波带片，波带片上每个波带的宽度根据样品吸收的峰值波长和波带片焦距共同确定，波带片焦距取决于汇聚透镜焦距和平凸透镜焦距，汇聚透镜焦距值应为汇聚透镜到样品的距离。
4.根据权利要求1所述的一种利用太阳光对样品加热装置，其特征在于：所述黑体炉支架由下方戴靴的三根金属支柱组成，三根支柱长度相同，彼此间呈等角度分布，与黑体炉外壳固接。
5.根据权利要求1所述的一种利用太阳光对样品加热装置，其特征在于：所述汇聚透镜支架由固接于黑体炉透光口上方的三根金属支柱组成，使得汇聚透镜通过透光口，将太阳光汇聚到黑体炉内样品上加热样品，三根支柱可以伸缩，便于调节汇聚点位置。
6.根据权利要求1所述的一种利用太阳光对样品加热装置，其特征在于：所述透光口开关为金属(如：铝合金、钛或者不锈钢)圆片，安装在汇聚透镜支架的一根支柱上，且可绕该支柱旋转，旋转到透光口上方，圆片完全覆盖透光口，此时圆片另一侧与另一根支柱接触，透光口开关呈闭合状态，反向旋转圆片，露出透光口，则透光开关呈打开状态。
7.根据权利要求4和权利要求5所述的金属支柱，其特征在于：两者可以是金属管，其中权利要求4所述的黑体炉支架比权利要求5所述汇聚透镜支架的管壁厚、直径大，且更长，它们的材质为铝合金、钛或者不锈钢。
...【技术特征摘要】
1.一种利用太阳光对样品加热装置，其特征在于：所述加热装置由黑体炉、汇聚透镜、黑体炉支架、汇聚透镜支架和透光口开关组成，所述黑体炉表面有一个透光口和一个放取料口，透光口使得汇聚的太阳光能入射到黑体炉内部，放取料口用于样品的放入和取出，所述汇聚透镜由平凸透镜与在其平面一侧制作菲涅尔波带片(简称“波带片”)组成，用于将太阳光汇聚到黑体炉内的样品上，经由样品透射、反射或散射后在黑体炉内经过多次反射最终被样品吸收，达到对样品加热的目的，所述黑体炉支架与黑体炉连接，对黑体炉起到固定和支撑的作用，所述汇聚透镜支架用于连接汇聚透镜和黑体炉，并将汇聚透镜固定在黑体炉透光口上方，所述透光口开关安装在汇聚透镜支架上，加热时将打开，不需要加热时将其闭合，避免黑体炉一直处于加热状态。
2.根据权利要求1所述的一种利用太阳光对样品加热装置，其特征在于：所述黑体炉为三层结构，内层是由石英或微晶制成的球壳，在内层球壳的外表面镀全反射银膜，银膜外用sio2坚膜，镀膜的目的是用于反射可见光和红外光，第二层为石棉，用于包裹住内层球壳，起到隔热和防护的作用，第三层是由两个带边沿的金属(如：铝合金、钛或者不锈钢)半球壳通过拼接而成的球壳结构，用螺钉将两个半球壳沿边沿固定在一起，所述三层结构中，内层较厚，避免放取料时造成损伤，且腔内径较小，使得样品落在接近球心位置。
3.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：余有龙，周秦至，余燚，李民兴，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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