[实用新型]一种适用于高温高压反应的便携式可视化加热和冷却装置

说明书

本实用新型公开了一种适用于高温高压反应的便携式可视化加热和冷却装置，包括环形的导热座，导热座内插接有加热管，导热座外设置有保温层，保温层外套接有冷却层，加热装置横向中部设置有光学窗口，冷却层采用不锈钢管对折压扁后缠绕在保温层外，冷却层外套接有外壳。本实用新型采用不锈钢管进行缠绕在导热座外部的冷却层，避免焊接存在的变形问题和冷却层焊接存在的漏水问题，本实用新型还具有结构简单、成本低的特点。

技术领域

本实用新型属于高温高压实验装置技术领域，具体涉及一种适用于高温高压反应的便携式可视化加热和冷却装置。

背景技术

在高温高围压下水流体—固体相互作用的实验过程中，要对反应过程和反应产物进行原位观测，需要在加热装置上设置光学窗口对试样进行观察，但在光学窗口处因高温加热会对光学探头造成损坏，普通的加热炉由于需要非常厚的保温隔热材料，造成光学探头距离试样很远，使得光学分辨率难以提高，而且光学窗口处的高温会造成背景的红外辐射干扰，使得测试数据信噪比较低。另外现有技术也存在如下不足之处：

1）保温层过厚，体积过大，整体比较笨重；由于保温层较厚，即使在加热炉上开光学窗口，在光路方向，显微镜距离样品的距离仍然非常远，使得物镜的工作距离非常大，数值孔径就很小，从而使得成像范围减小，光谱信号很弱；

2）如果小型加热炉采用紫铜板进行传热，则在高温段（如高于500度），紫铜板容易氧化剥落，加热炉很快就损坏；

3）现有加热炉的加热层采用加热丝缠绕炉膛，环形加热丝通上电流，很容易产生电磁效应，从而对其他测量元件可能产生干扰，例如线性可变差动变压器LVDT；

4）现有加热炉的冷却层如采用大管套小管的方式，大管和小管之间的密封需要焊接，而焊接存在容易变形和漏水的问题；

5）现有加热炉的冷却层如采用大管套小管的方式，冷却水带走的热量较多，加热丝需要非常大的功率才能把温度升上去，因此加热丝容易熔断和消耗大量的电能，并且使得加热炉整体长度较长，从而使得所用力杆较长，长度较长的力杆在相同受力情况下的变形较大，力杆较大的变形对样品的变形测量造成较大误差；

6）现有加热炉的冷却层如采用大管套小管的方式，要在炉子上设置光学窗口，则冷却层在光学窗口的位置，存在冷却水流动的死角，造成水流速不均，从而使得冷却温度不均匀；

7）现有加热炉的冷却层如采用大管套小管的方式，在冷却水的进水口一端比出水口的一端炉温低，即冷却的不均匀；

8）现有的加热炉如果采用耐高温陶瓷板进行绝缘，存在容易开裂的问题，且耐高温陶瓷板的成本较高。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种适用于高温高压反应的便携式可视化加热和冷却装置，以解决现有技术中存在的问题。

本实用新型采取的技术方案为：一种适用于高温高压反应的便携式可视化加热和冷却装置，包括环形的导热座，导热座内插接有加热管，导热座外设置有保温层，保温层外套接有冷却层，加热装置横向中部设置有光学窗口，冷却层采用不锈钢管对折压扁后缠绕在保温层外，冷却层外套接有外壳。

优选的，上述保温层采用氧化锆陶瓷纤维毡。

优选的，上述导热座两端还设置有冷水套，冷水套内设置有蛇形布置的通道，通道两端分别连接进水管和出水管，冷水套固定连接在外壳上。

优选的，上述外壳一侧设置有用于电缆穿出的缺口。

优选的，上述光学窗口采用YSZ透明单晶体。

优选的，上述不锈钢管采用316不锈钢管。

优选的，上述光学窗口通过压圈压接固定，压圈通过螺纹固定连接到外壳上。