一種非金屬單箱式真空恒溫罐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及真空恒溫罐領(lǐng)域，具體涉及一種非金屬單箱式真空恒溫罐。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的熱真空試驗裝置主要為了驗證航天器、探測器、巡視器以及搭載的探測設(shè)備器件的可靠性而模擬的太空極端特殊的高低溫試驗環(huán)境，其中真空罐和熱沉是熱真空試驗裝置里的關(guān)鍵設(shè)備，真空罐是密閉的試驗空間用于實現(xiàn)一個高真空的試驗條件，熱沉是復(fù)現(xiàn)太空冷黑環(huán)境和高溫環(huán)境的工作介質(zhì)，一般采用液氮制冷和機械制冷提供冷源，采用電輔助加熱提供熱源，載有冷源和熱源依的熱沉通過輻射傳導(dǎo)的方式對真空罐內(nèi)的空間溫度進行冷卻和加熱，通過控制加熱量和制冷量對熱沉溫度進行調(diào)節(jié)控制。
[0003]如圖1所示，目前國內(nèi)外熱真空試驗裝置的真空罐和熱沉在制作時主要考慮金屬材料能耐低溫又具有良好熱傳導(dǎo)性，焊接工藝比較成熟，抗腐蝕性能好，因此傳統(tǒng)的熱真空試驗裝置的真空罐和熱沉系統(tǒng)一般都采用不銹鋼、紫銅和鋁材等金屬材料加工制成，電加熱絲直接安裝在真空罐內(nèi)。但目前市場上的磁電子磁性、磁性傳感器、磁性器件需要在特殊磁場環(huán)境下進行真空高低溫試驗，金屬材料加工的試驗設(shè)備對磁場分布影響非常大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種非金屬單箱式真空恒溫罐，能夠避免由于真空試驗裝置而對磁場環(huán)境帶來的影響。
[0005]—種非金屬單箱式真空恒溫罐，包括樣品艙、三級石墨勻熱管、陶瓷管、內(nèi)層石墨管、石墨整流罩和雙層結(jié)構(gòu)的石英套管；
[0006]其中，樣品艙安裝在三級石墨勻熱管的安裝空腔內(nèi)，三級石墨勻熱管整體安裝在陶瓷管內(nèi)；且陶瓷管固定安裝在內(nèi)層石墨管的安裝孔內(nèi)；內(nèi)層石墨管一端通過連接底盤固定在石英套管的空腔內(nèi)；所述石墨整流罩與連接底盤固定連接，將雙層結(jié)構(gòu)的石英套管內(nèi)部分隔成兩個空腔；內(nèi)層石墨管位于石墨整流罩的內(nèi)部，且內(nèi)層石墨管的外壁與石墨整流罩的內(nèi)壁形成第一空腔；石墨整流罩的外壁和石英套管內(nèi)壁彼此形成空腔；所述雙層結(jié)構(gòu)的石英套管包括內(nèi)層石英管和外層石英管；內(nèi)層石英管和外層石英管之間抽真空形成真空絕熱層；
[0007]所述內(nèi)層石墨管沿軸向均勻分布?xì)怏w傳輸通道；
[0008]所述陶瓷管一端連有用對陶瓷管抽真空的抽真空管；
[0009]所述石英套管一端面開有進氣口，另一端面開有出氣口和用于與抽真空管相配合的開口 ；進氣口一側(cè)的空腔通過石墨整流罩的進氣口與第一空腔貫通；第一空腔通過內(nèi)層石墨管上均勻分布的氣體傳輸通道與出氣口一側(cè)的空腔貫通。
[0010]特別地，所述三級石墨勻熱管與抽真空管連接，且三級石墨勻熱管的安裝空腔長度大于樣品艙長度，且將樣品艙安裝在三級石墨勻熱管的安裝空腔后，對安裝空腔抽真空，形成安裝真空空腔。
[0011]較佳地，所述外層石英管外壁包裹保溫層。
[0012]較佳地，采用石墨連桿與連接底盤固定，使石墨整流罩和內(nèi)層石墨管固定在內(nèi)層石英管內(nèi)部要求位置。
[0013]較佳地，內(nèi)層石墨管的進氣口位置與石墨整流罩的進氣口位置按最大相對位置排布。
[0014]較佳地，所述石墨整流罩內(nèi)壁具有整流罩保溫層。
[0015]有益效果:
[0016]1、為了實現(xiàn)能夠適用于磁場線圈的工作環(huán)境，本發(fā)明全部采用非金屬材料。由于在本領(lǐng)域中通常實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)的方法是采用冷源管路和加熱器件，而這些器件均為金屬材質(zhì)，為此，(I)本發(fā)明通過設(shè)計氣流通道，通過外部的氣源輸入和管內(nèi)氣體的自然排放實現(xiàn)熱交換，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)溫度的改變，而且還能夠保證溫度的均勻性；(2)現(xiàn)有技術(shù)為了避免由于高溫到低溫轉(zhuǎn)換過程中液氮消耗量過大，而采用將高溫和低溫試驗區(qū)分開的方法，進而導(dǎo)致體積增大的問題。然而，本發(fā)明通過利用氣體溫度變化進而改變樣品艙的溫度，實現(xiàn)了將現(xiàn)有技術(shù)中的高溫區(qū)和低溫區(qū)共用。(3)為了能夠起到勻熱的效果，保證受熱的均勻，本發(fā)明在三級石墨勻熱管外裝有陶瓷管(3)，并對陶瓷管進行抽真空，以保證受熱的均勻性。
[0017]2、將三級石墨勻熱管(2)的安裝空腔長度大于樣品艙(I)長度，并在樣品艙(I)安裝在三級石墨勻熱管(2)的安裝空腔后對其抽真空，形成真空空腔，能夠起到更好的保溫作用。
[0018]3、將保溫層覆蓋在外層石英管外壁，起到更好的保溫作用。
[0019]4、將內(nèi)層石墨管的進氣口位置與石墨整流罩的進氣口位置按最大相對位置排布，使得內(nèi)層石墨管能夠受熱更加均勻，起到勻熱的效果。
【附圖說明】
[0020]圖1為本裝置正視圖。
[0021]圖2為本裝置左視圖。
[0022]其中，1-樣品艙、2-三級石墨勻熱管、3-陶瓷管、4-氣體傳輸通道，5-內(nèi)層石墨管、6-石墨整流罩、7真空絕熱層，8-內(nèi)層石英管，9-外層石英管，10-保溫層，11-進氣口，12-出氣口，13-石墨連桿，14-進氣口，15-整流罩保溫層，16-底盤；
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進行詳細(xì)描述。
[0024]本發(fā)明提供了一種非金屬單箱式真空恒溫罐，為了實現(xiàn)能夠適用于磁場線圈的工作環(huán)境，本發(fā)明全部采用非金屬材料，如圖1和圖2所示，包括樣品艙1、三級石墨勻熱管2、陶瓷管3、內(nèi)層石墨管5、石墨整流罩6和雙層結(jié)構(gòu)的石英套管；
[0025]其中，樣品艙I安裝在三級石墨勻熱管2的安裝空腔內(nèi)，三級石墨勻熱管2整體安裝在陶瓷管3內(nèi)；且陶瓷管3固定安裝在內(nèi)層石墨管5的安裝孔內(nèi)；內(nèi)層石墨管5—端通過連接底盤16固定在石英套管的空腔內(nèi)；所述石墨整流罩6與連接底盤16固定連接，將雙層結(jié)構(gòu)的石英套管內(nèi)部分隔成兩個空腔；內(nèi)層石墨管5位于石墨整流罩6的內(nèi)部，且內(nèi)層石墨管5的外壁與石墨整流罩6的內(nèi)壁形成第一空腔；石墨整流罩6的外壁和石英套管內(nèi)壁彼此形成空腔；所述雙層結(jié)構(gòu)的石英套管包括內(nèi)層石英管8和外層石英管9 ;內(nèi)層石英管8和外層石英管9之間抽真空形成真空絕熱層7 ;