專利名稱：一種高低溫測試裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及材料測量裝置領域，具體為一種高低溫測試裝置。
背景技術：
材料科學研究經(jīng)常要研究各種材料在高溫、低溫環(huán)境下的性能參數(shù)及其變化情況，如在高溫、低溫下進行各種材料的磁學、電學、光學等性能研究和參數(shù)測試，并研究在高低溫交替變化的情況下各種性能參數(shù)的變化規(guī)律。
現(xiàn)有的高低溫測試裝置為帶有溫度控制系統(tǒng)的箱體結構，主要是用于電工電子、 汽車摩托等相關產品的零部件及材料的高低溫應用環(huán)境的可靠性試驗，驗證其性能指標是否滿足產品使用環(huán)境的需求。
上述現(xiàn)有的高低溫測試裝置存在這樣的缺陷體積較大，提供的溫度范圍較窄，只有-150°C 150°C范圍內的溫度環(huán)境，無法提供極高溫和深低溫環(huán)境，不能進行材料在不同溫度環(huán)境下的性能特性研究和參數(shù)測試。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種高低溫測試裝置，以解決現(xiàn)有高低溫測試裝置存在的問題。
為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案為一種高低溫測試裝置，包括有設置在底部的支撐架，其特征在于還包括有內膽筒體、 外罩筒體，所述內膽筒體底部敞口且內膽筒體底部敞口處設置有與內膽筒體構成密封的內膽法蘭，內膽筒體通過內膽法蘭固定在支撐架上，內膽筒體頂部設置有帶翅片換熱器的樣品 架，樣品架周圍固定有電加熱裝置，所述外罩筒體頂部設置有抽空接口，外罩筒體底部敞口且外罩筒體底部敞口處設置有與外罩筒體構成密封的外罩法蘭，所述外罩筒體罩在內膽筒體外且外罩筒體通過外罩法蘭固定在內膽法蘭上，所述支撐架內設置有固定在內膽法蘭底部的低溫制冷機，低溫制冷機具有一級冷頭和連接在一級冷頭頂％5的_■級冷頭，低溫制冷機的一級冷頭、二級冷頭分別從內膽筒體底部伸入內膽筒體內，其中一級冷頭外套有與內膽筒體內壁無間距接觸的一級氦氣隔離層，二級冷頭外套有與內膽筒體內壁無間距接觸的氦氣導流隔離層。
所述的一種高低溫測試裝置，其特征在于所述內膽筒體的側部分別通過引管連通有安全閥、抽空充氣接口，內膽筒體底部通過弓I管連通有測試引線接口。
所述的一種高低溫測試裝置，其特征在于所述樣品架上還設置有溫度傳感器。
所述的一種高低溫測試裝置，其特征在于所述外罩筒體頂部亦敞口，且外罩筒體頂部敞口處蓋合有外罩上蓋，所述抽空接口安裝在外罩上蓋上。
所述的一種高低溫測試裝置，其特征在于所述低溫制冷機為回熱式或蓄冷式低溫制冷機。
本發(fā)明可以提供-260°c 300°C范圍內的溫度環(huán)境，具備精確溫度控制功能，可進行材料在不同溫度環(huán)境下的性能特性研究和參數(shù)測試，本發(fā)明利用低溫制冷機工作產生的低溫來為樣品測試提供低溫環(huán)境，利用加熱裝置加 熱產生的高溫為樣品測試提供高溫環(huán)境。裝置體積小，溫區(qū)范圍寬，控溫精度高，最低溫可 到-260°C。本發(fā)明可實現(xiàn)樣品在同一位置完成高溫和深低溫測試，做高溫測試時，制冷機可 正常工作而無需停機。


圖1為本發(fā)明結構示意圖。
圖2為本發(fā)明內膽部分結構示意圖。
圖3為本發(fā)明氦氣導流隔離層結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示。一種高低溫測試裝置，包括有設置在底部的支撐架17，還包括有內 膽筒體5、外罩筒體12，內膽筒體5底部敞口且內膽筒體5底部敞口處設置有與內膽筒體5 構成密封的內膽法蘭4，內膽筒體5通過內膽法蘭4固定在支撐架17上，內膽筒體5頂部設 置有帶翅片換熱器的樣品架6，樣品架6周圍固定有電加熱裝置10，外罩筒體12頂部設置 有抽空接口 14，外罩筒體12底部敞口且外罩筒體12底部敞口處設置有與外罩筒體12構成 密封的外罩法蘭11，外罩筒體12罩在內膽筒體5外且外罩筒體12通過外罩法蘭11固定 在內膽法蘭4上，支撐架17內設置有固定在內膽法蘭4底部的低溫制冷機I，低溫制冷機I 具有一級冷頭16和連接在一級冷頭16頂端的二級冷頭15，低溫制冷機I的一級冷頭16、 二級冷頭15分別從內膽筒體5底部伸入內膽筒體5內，其中一級冷頭16外套有與內膽筒 體5內壁無間距接觸的一級氦氣隔離層2，二級冷頭15外套有與內膽筒體5內壁無間距接 觸的氦氣導流隔離層3。
內膽筒體5的側部分別通過引管連通有安全閥7、抽空充氣接口 9，內膽筒體5底 部通過引管連通有測試引線接口 8。
樣品架17上還設置有溫度傳感器。
外罩筒體12頂部亦敞口，且外罩筒體12頂部敞口處蓋合有外罩上蓋13，抽空接口 14安裝在外罩上蓋13上。
低溫制冷機I為回熱式或蓄冷式低溫制冷機。
本發(fā)明包括支撐架17、低溫制冷機1、一級氦氣隔離層2、氦氣導流隔離層3、內膽 (4 9組成)、加熱裝置10、外罩(11 14組成)，其中低溫制冷機I含有二級冷頭15和一 級冷頭16。內膽法蘭4用螺栓固定在支撐架17上面，低溫制冷機I用螺栓固定于內膽法 蘭4上，二級冷頭15和一級冷頭16深入內膽內部，并在低溫制冷機I的一級冷頭16下部 套上一級氦氣隔離層2，在二級冷頭15下部套上氦氣導流隔離層3，其中一級氦氣隔離層2 和氦氣導流隔離層3的內外壁面分別與低溫制冷機I的一、二級和內膽筒體5的壁面接觸 無間距，在帶翅片換熱器樣品架6的周圍固定加熱裝置10，其電源引線、樣品架上溫度傳感 器引線和樣品測試引線通過測試引線接口 8引出，外罩(11 14組成)罩在內膽(4 9組 成)外面，其中外罩法蘭11通過螺栓固定于內膽法蘭4，二者之間裝有O型圈密封。
內膽包括內膽法蘭4、內膽筒體5、帶翅片換熱器樣品架6、安全閥7、測試引線接口8、抽空充氣口 9，其中各組成零件均采用焊接的連接方式，帶翅片換熱器樣品架6為紫銅材 料，上部有用于固定樣品和測試傳感器的固定孔，下部為翅片式結構增強與冷氦氣的換熱， 其余各部件均為SUS304不銹鋼材料，安全閥7引管穿過內膽法蘭4后進入內膽筒體5，分別 與內膽筒體5和內膽法蘭4焊接，測試引線接口 8引管在內膽筒體5外部焊接與內膽法蘭 4上，抽空充氣接口 9引管穿過內膽法蘭4后進入內膽筒體5，分別與內膽筒體5和內膽法 蘭4焊接。
氦氣隔離導流層為聚四氟乙烯材料，其圓周壁上開有矩形螺旋環(huán)繞槽，上下兩端 為圓環(huán)形凹口與環(huán)繞槽聯(lián)通。
本發(fā)明利用低溫制冷機提供低溫測試環(huán)境，最低可到_260°C，用加熱裝置提供高 溫環(huán)境，最高可到300°C，二者組合在一起，體積較小，可實現(xiàn)溫度連續(xù)可調可控，滿足高低 溫測試要求。
本發(fā)明裝置是基于低溫制冷機的基礎上發(fā)明的，在低溫制冷機的基礎上增加了氣 體導冷及換熱裝置和加熱裝置，利用低溫制冷機工作產生低溫，通過氣體導冷及換熱裝置 提供低溫環(huán)境，低溫可到_260°C，利用加熱裝置加熱產生高溫測試環(huán)境，高溫可到300°C。
本發(fā)明裝置使用的是回熱式或蓄冷式低溫制冷機，可以產生低于_260°C低溫的制 冷機。本發(fā)明裝置提供的高低溫測試是在樣品架上進行的，被測試樣品安裝在樣品架上，樣 品架帶有翅片換熱器。樣品架外圍纏繞有加熱圈，固定于內膽上，罩在低溫制冷機上面，內 膽和制冷機之間有氦氣導流隔離層。低溫制冷機啟動工作后冷頭處產生低溫冷量，氦氣通 過導流隔離層進入冷頭低溫區(qū)域，氦氣被冷卻，通過氦氣做載冷劑將制冷機低溫冷量傳遞 給帶翅片換熱器的樣品架，使樣品架達到低溫，進一步傳遞給裝在樣品架上的被測試樣品， 實現(xiàn)樣品的低溫測試，并可利用熱對抗實現(xiàn)精確控溫。做樣品高溫測試時用真空泵抽出內 膽中氦氣載冷劑，同時啟動加熱裝置，樣品架則會達到設定的高溫溫度點則可進行樣品的 高溫測試。
權利要求
1.一種高低溫測試裝置，包括有設置在底部的支撐架，其特征在于還包括有內膽筒體、外罩筒體，所述內膽筒體底部敞口且內膽筒體底部敞口處設置有與內膽筒體構成密封的內膽法蘭，內膽筒體通過內膽法蘭固定在支撐架上，內膽筒體頂部設置有帶翅片換熱器的樣品架，樣品架周圍固定有電加熱裝置，所述外罩筒體頂部設置有抽空接口，外罩筒體底部敞口且外罩筒體底部敞口處設置有與外罩筒體構成密封的外罩法蘭，所述外罩筒體罩在內膽筒體外且外罩筒體通過外罩法蘭固定在內膽法蘭上，所述支撐架內設置有固定在內膽法蘭底部的低溫制冷機，低溫制冷機具有一級冷頭和連接在一級冷頭頂端的二級冷頭，低溫制冷機的一級冷頭、二級冷頭分別從內膽筒體底部伸入內膽筒體內，其中一級冷頭外套有與內膽筒體內壁無間距接觸的一級氦氣隔離層，二級冷頭外套有與內膽筒體內壁無間距接觸的氦氣導流隔離層。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高低溫測試裝置，其特征在于所述內膽筒體的側部分別通過引管連通有安全閥、抽空充氣接口，內膽筒體底部通過引管連通有測試引線接口。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種高低溫測試裝置，其特征在于所述樣品架上還設置有溫度傳感器。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種高低溫測試裝置，其特征在于所述外罩筒體頂部亦敞口，且外罩筒體頂部敞口處蓋合有外罩上蓋，所述抽空接口安裝在外罩上蓋上。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種高低溫測試裝置，其特征在于所述低溫制冷機為回熱式或蓄冷式低溫制冷機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高低溫測試裝置，包括支撐架，還包括有內膽筒體、外罩筒體，內膽筒體固定在支撐架上，內膽筒體頂部設置有帶翅片換熱器的樣品架，樣品架周圍固定有電加熱裝置，外罩筒體頂部設置有抽空接口，外罩筒體罩在內膽筒體外且固定在內膽法蘭上，支撐架內設置有低溫制冷機，低溫制冷機的一級冷頭、二級冷頭分別伸入內膽筒體內，其中一級冷頭外套有一級氦氣隔離層，二級冷頭外套有氦氣導流隔離層。本發(fā)明體積小，溫區(qū)范圍寬，控溫精度高，最低溫可到-260℃，可實現(xiàn)樣品在同一位置完成高溫和深低溫測試。
文檔編號G01N33/00GK102998424SQ20121049693
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權日2012年11月29日
發(fā)明者武義鋒, 劉娜, 仰葉, 丁先庚, 徐中堂 申請人:安徽萬瑞冷電科技有限公司