[实用新型]一种高能量密度热流测试装置

说明书

本实用新型公开了一种高能量密度热流测试装置，包括反射基体、集能器、红外线发热装置，所述反射基体呈椭球状，反射基体过长轴的纵截面呈椭圆形，所述椭圆的一个焦点位于集能器上、另一个焦点处设置红外线发热装置，所述反射基体的内表面为反射面；所述集能器下方设置坩埚，所述坩埚下方设置金属夹套，所述坩埚底面与金属夹套的外表面接触，所述金属夹套连接有进水口、出水口，所述进水口、出水口内均设置有温度传感器。本实用新型的目的在于提供一种高能量密度热流测试装置，以解决现有技术中热流测试时难以将被测物体的能量密度快速提高至高位的问题，实现简单快速的对高能量密度热流进行测试的目的。

技术领域

本实用新型涉及热流测试领域，具体涉及一种高能量密度热流测试装置。

背景技术

热流是在单位时间内流经单位面积的热量，也可把热流理解为热能通过单位面积的速率。热流单位是W/m²。为测量某一局部的热辐射强度、热对流强度、热传导强度或总的传热速率，常采用热流计进行检测。对于某些耐高温材料而言，要想检测其热流，如热传导系数、热流传递速度等，需要将温度升高至极高的程度，如能量密度1MW/m²时，温度需要升高至1600℃左右，此时才能够有效的对高能量密度的物体进行热流传递速度的测试。此种情况下，若采用传统的电阻式加热方式，几乎不可能使被测物体达到如此高的能量密度；若采用感应式或微波式加热，如被加热材料在感应磁场下，而不产生电涡流或产生涡流很小或不吸收微波，也就极难达到1MW/m²的能量密度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高能量密度热流测试装置，以解决现有技术中热流测试时难以将被测物体的能量密度快速提高至高位的问题，实现简单快速的对高能量密度热流进行测试的目的。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种高能量密度热流测试装置，包括反射基体、集能器、红外线发热装置，所述反射基体呈椭球状，反射基体过长轴的纵截面呈椭圆形，所述椭圆的一个焦点位于集能器上、另一个焦点处设置红外线发热装置，所述反射基体的内表面为反射面；所述集能器下方设置坩埚，所述坩埚下方设置金属夹套，所述坩埚底面与金属夹套的外表面接触，所述金属夹套连接有进水口、出水口，所述进水口、出水口内均设置有温度传感器。

针对现有技术中热流测试时难以将被测物体的能量密度快速提高至高位的问题，本实用新型提出一种高能量密度热流测试装置，本装置通过红外线发热装置进行发热，通过发射基体反射并集中所发出的红外线，由集能器统一接收被反射的红外线，使得集能器升温，被测物体放置在坩埚内，通过集能器将热能传递至被测物体，再通过坩埚传递至金属夹套。金属夹套即是由金属材料制作而成的夹套，进水口、出水口用于实现冷却水在夹套内的的稳定流动，利用金属材料优良的导热性能，将热量快速的通过夹套内流动的冷却水进行冷却，通过测量冷却水进出夹套两端的温度差，再结合冷却水的流量，本领域技术人员即能够计算出能量在物料中的热流传递速度和热流能量密度。本实用新型中反射基体呈椭球状，其内表面为反射面，用于反射红外线发热装置所发出的红外线，红外线发热装置位于反射基体内部，由于反射基体过长轴的纵截面呈椭圆形，因此设置红外线发热装置位于该椭圆的一个焦点上，而该椭圆的另一个焦点位于集能器上。由椭圆的光学性质可知：从椭圆的一个焦点发出的光线或声波在经过椭圆周上反射后，反射都经过椭圆的另一个焦点。因此，具体到本实用新型中，就是从红外线发热装置发出的红外线在经过发射基体内表面反射后，都会集中到集能器上，从而通过反射基体实现对红外线的超高效的利用，由于红外线发射装置位于反射基体内部，因此本实用新型中红外线发射装置所产生的能量利用率极高，除了红外线反射过程中的不可避免的损耗外，没有其他多余消耗，以此实现对集能器短时间内的快速升温效果，使得集能器能够简单快速的提高能量密度，集能器的能量密度被快速提高，而本实用新型使用时放置在坩埚内的被测物体的顶部直接与集能器底面接触，因此即能够实现对被测物体能量密度的快速提升，以此解决了现有技术中热流测试时难以将被测物体的能量密度快速提高至高位的问题。