[实用新型]一种真空条件下材料间接触热阻测试平台有效
申请号: | 201820126321.X | 申请日: | 2018-01-25 |
公开(公告)号: | CN207764148U | 公开(公告)日: | 2018-08-24 |
发明(设计)人: | 韩乐;许铁军;姚达毛 | 申请(专利权)人: | 中国科学院合肥物质科学研究院 |
主分类号: | G01N25/20 | 分类号: | G01N25/20 |
代理公司: | 安徽合肥华信知识产权代理有限公司 34112 | 代理人: | 余成俊 |
地址: | 230031 *** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 接触热阻 测试平台 真空条件 本实用新型 压力加载 真空罐 测量 等离子体 托卡马克装置 外部抽气系统 保温材料 部件材料 采集系统 测量系统 冷却系统 热流测量 温度测量 真空环境 真空系统 波纹管 测试件 加热 密封 | ||
本实用新型公开了一种真空条件下材料间接触热阻测试平台,以测量EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)托卡马克装置面向等离子体部件材料间的接触热阻,该测试平台主要包括:压力加载和测量系统、加热和热流测量系统、冷却系统、真空系统、温度测量及采集系统、保温材料和测试件几个部分。其中,真空环境由真空罐和外部抽气系统提供,压力加载与真空罐的密封采用波纹管。本实用新型可推广到所有真空条件下材料间接触热阻的测量。
技术领域
本实用新型涉及接触热阻测试平台领域,具体是一种真空条件下材料间接触热阻测试平台。
背景技术
固体材料表面间接触不紧密会使得材料间存在接触热阻,该接触热阻是影响部件温度场的重要因素。对于热端部件而言,精确了解其温度场的分布状态对部件的安全性设计、可靠性分析与寿命评估等方面非常重要。因此,准确获得不同参数条件下材料间的接触热阻对于热端部件的工程设计十分重要。EAST(Experimental Advanced SuperconductingTokamak)托卡马克装置低热负荷区域面对等离子体的部件,通常由螺栓连接的石墨瓦和带有冷却结构的铬锆铜热沉等零件组成,该部件需承受高达1MW/m2的稳态热负荷,为典型的热端部件。该部件位于EAST的真空室中。目前国内外接触热阻的测量多在大气环境下进行,而大气环境中自然对流的存在,会使得其接触热阻的测量结果应用于EAST实际真空环境下时数值偏小,进而给部件带来安全隐患。因此,实用新型一种能在真空环境下测量材料间接触热阻的测试平台非常必要。
实用新型内容 本实用新型的目的是针对现有技术所存在的不足,提供一种用于测试真空环境下材料间接触热阻的测试平台,为面对等离子体部件这类真空条件下热端部件的工程设计提供技术支撑。
为了达到上述目的,本实用新型所采用的技术方案为:
一种真空条件下材料间接触热阻测试平台,其特征在于:包括真空罐,真空罐顶部盖合连接有法兰,真空罐内底部设有支撑板,支撑板上设置有马弗炉,马弗炉上设有保温体,马弗炉顶部设有竖直的通孔,保温体中设有与马弗炉顶部通孔同轴连通的另一通孔,马弗炉内设有传热棒,传热棒上端穿过马弗炉顶部通孔并伸入保温体通孔内,保温体内通孔从下至上依次设有测试件A、测试件B、铜热流计,其中测试件A下端与传热棒上端接触,测试件B下端与测试件A上端接触,铜热流计下端与测试件B上端接触,铜热流计上端与保温体顶面齐平或超出保温体顶面,保温体顶面盖合安装有冷却板,冷却板与铜热流计上端接触,马弗炉中热量经传热棒依次传递至测试件A、测试件B、铜热流计并最终被冷却板吸收,冷却板顶面设有压力传感器,真空罐顶部法兰上设有压力加载机构,压力加载机构向压力传感器施加压力且压力依次向冷却板、铜热流计、测试件B、测试件A、传热棒传递。
所述的一种真空条件下材料间接触热阻测试平台,其特征在于:所述冷却板内设有供冷却水通入的通道,真空罐侧部设有进出口水管,进出口水管与冷却板内通道连通。
所述的一种真空条件下材料间接触热阻测试平台,其特征在于:所述保温体由硅酸铝耐火砖构建而成。
所述的一种真空条件下材料间接触热阻测试平台,其特征在于:所述传热棒为纯钨传热棒,传热棒下端设有刚玉。
所述的一种真空条件下材料间接触热阻测试平台,其特征在于:所述压力加载机构包括设置在真空罐顶部法兰上的支架,以及竖直穿过真空罐顶部法兰的压力传递杆,支架顶部螺纹转动装配有竖直的螺杆,螺杆下端伸入支架中,压力传递杆上端与螺杆下端同轴相对,压力传递杆下端伸入真空罐内并压在冷却板顶面的压力传感器上。
所述的一种真空条件下材料间接触热阻测试平台,其特征在于:支架内的压力传递杆外套有波纹管,波纹管、压力传递杆、真空罐顶部法兰焊接为一体。
本实用新型可用于托卡马克装置面向等离子体部件材料间的接触热阻测量,并可推广到所有真空条件下材料间接触热阻的测量。
附图说明
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