[发明专利]一种基于涡流加热的黑体面型温度源及使用方法

权利要求书

1.一种基于涡流加热的黑体面型温度源，其特征在于，包括隔热陶瓷筒(13)，隔热陶瓷筒(13)的内腔设有钨铜合金块(1)，钨铜合金块(1)的上表面设置有黑体辐射源(2)，钨铜合金块(1)和黑体辐射源(2)形成的整体结构与隔热陶瓷筒(13)的内壁之间具有气隙，隔热陶瓷(13)的外周套设有用于为钨铜合金块(1)加热的感应线圈(3)；

还包括温度传感器，温度传感器为热电偶温度传感器(7)或红外温度传感器，若是热电偶温度传感器(7)，则热电偶温度传感器(7)穿过隔热陶瓷筒(13)的侧壁，热端埋设在黑体辐射源(2)中；若是红外温度传感器，则红外温度传感器安装在钨铜合金块(1)一侧或安装在黑体辐射源(2)一侧；

还包括陶瓷管(5)，陶瓷管(5)穿过隔热陶瓷筒(13)的底部，上端与钨铜合金块(1)与隔热陶瓷筒(13)之间形成的气隙联通，陶瓷管(5)用于向隔热陶瓷筒(13)内输送降温气体；

还包括温度源控制系统，温度源控制系统包括冷却送风系统和加热控制系统，冷却送风系统和加热控制系统连接，陶瓷管(5)的下端与冷却送风系统连接，加热控制系统与感应线圈(3)连接，还与热电偶温度传感器(7)或红外温度传感器连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于涡流加热的黑体面型温度源，其特征在于，冷却送风系统包括第一气泵(9)、第二气泵(9-1)和半导体制冷装置(11)，第一气泵(9)的出气口、第二气泵(9-1)的出气口和陶瓷管(5)的下端通过三通阀门(10)联通，第一气泵(9)的进气口与第二气泵(9-1)的进气口均与大气联通，半导体制冷装置(11)设置在第二气泵(9-1)的进气管路上，第一气泵(9)、第二气泵(9-1)和半导体制冷装置(11)均与加热控制系统连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于涡流加热的黑体面型温度源，其特征在于，加热控制系统包括变频电源、微处理器以及微处理器的输入设备和显示设备，微处理器的输入设备和显示设备均与微处理器连接，变频电源与感应线圈(3)和微处理器分别连接，微处理器还分别与热电偶温度传感器(7)和冷却送风系统连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于涡流加热的黑体面型温度源，其特征在于，热电偶温度传感器(7)的冷端置于在零度温度环境中，或者在热电偶温度传感器(7)的冷端设置温度补偿温度传感器，温度补偿温度传感器与加热控制系统连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于涡流加热的黑体面型温度源，其特征在于，还包括冷却循环水系统，感应线圈(3)为铜管绕制而成的线圈，铜管的两端口与冷却循环水系统连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于涡流加热的黑体面型温度源，其特征在于，钨铜合金块(1)和黑体辐射源(2)形成的整体结构通过两个陶瓷紧固圈(14)固定于隔热陶瓷筒(13)的内腔，两个陶瓷紧固圈(14)分别设置在钨铜合金块(1)的下部和黑体辐射源(2)的上部，两个陶瓷紧固圈(14)沿厚度方向均匀开设有通气孔。

7.根据权利要求1所述的一种基于涡流加热的黑体面型温度源，其特征在于，隔热陶瓷筒(13)与感应线圈(3)整体的外表面包覆有外壳体(4)，外壳体(4)侧壁内侧在感应线圈(3)出开设有用于容纳感应线圈(3)的容纳腔体。

8.根据权利要求1所述的一种基于涡流加热的黑体面型温度源，其特征在于，黑体辐射源(2)的上端连接有高温玻璃罩，高温玻璃罩与黑体辐射源(2)之间具有空腔且密封连接，空腔内填充有惰性气体，空腔内的惰性气体处于负压或者在者高温玻璃罩上设置可伸缩管，可伸缩管一端与空腔联通，另一端密封。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种基于涡流加热的黑体面型温度源，其特征在于，钨铜合金块(1)和黑体辐射源(2)为直径相同的圆柱体结构，隔热陶瓷筒(13)为圆筒状结构，黑体辐射源(2)采用重结晶碳化硅块或石墨块。

10.一种权利要求1-9任意一项所述的基于涡流加热的黑体面型温度源的使用方法，其特征在于，在设定黑体辐射源(2)的预定温度值后，加热控制系统获得温度预定值与温度传感器测得的温度值的差值ΔT，通过差值ΔT判断对黑体辐射源(2)是加热还是降温；

如果需要加热，加热控制系统控制感应线圈(3)产生交变磁场，钨铜合金块(1)中产生感应的涡流，产生的涡流将钨铜合金块(1)加热，钨铜合金块(1)再将黑体辐射源(2)加热，直到热电偶温度传感器(7)检测到的温度达到黑体辐射源(2)设定的预定温度，则停止加热；

若需要降温，加热控制系统控制冷却送风系统通过陶瓷管(5)向隔热陶瓷筒(13)中输送冷却风，冷却风对钨铜合金块(1)和黑体辐射源(2)进行冷却降温，直到热电偶温度传感器(7)检测到的温度达到黑体辐射源(2)设定的预定温度，则停止冷却降温。