[发明专利]一种用于热分析仪器的管式炉体

说明书

本发明涉及一种用于热分析仪器的管式炉体，包括：外壳、设于所述外壳内的制冷器和加热器，以及分别位于炉体的上下端的上盖板和下盖板；所述加热器为管状加热器；所述制冷器为空心管螺旋绕制成管状制冷器；所述制冷器与所述加热器两者中的一方嵌套于另一方的内部，且位于内部的所述一方的中空部分作为炉体的炉膛。本发明的炉体具有高低温的宽温区范围，且能实现快速升温、降温且能准确测量。

技术领域

本发明涉及热分析技术领域，尤其涉及一种用于热分析仪器的管式炉体。

背景技术

热分析技术是在程序温度控制下测量物质的物理性质随温度的变化，用于研究物质在某一特定温度时所发生的热学、力学、声学、光学、电学、磁学等物理参数的变化。通常热分析仪器包括温度控制器、炉体、物理检测单元、气氛控制器和数据处理系统等。其中炉体是热分析仪器的核心部件，为试样提供一个测量所需的均温环境得到支撑。

具体而言，热分析技术可分为差示扫描量热法（Differential ScanningCalorimetry；DSC）、差热分析（Differential Thermal Analysis；DTA）、热重分析仪（Thermo Gravimetric Analyzer；TGA）、以及热机械分析（Thermomechanical Analysis；DMA）等。

例如，热重分析仪（简称TGA）作为上述热分析仪器中的一种，它是在程序控制温度下和不同气氛中测量样品的重量与试样温度或时间关系的一种技术。热机械分析仪（简称TMA）也是上述热分析仪器中的一种，为测量样品在设定的机械应力即负载下尺寸变化与温度关系的技术。另外磁环境能对材料的物相形成及性能产生影响，对材料新现象和机理研究具有重要的科学价值。

目前现有热分析仪器产品性能指标太低，采用热辐射加热炉体结构的商品化热分析仪器只有高温段，缺少低温段，且升降温速率较慢，升温速率最大为80K/min，另外降温速率更慢，因为大部分是风冷降温，这样降温会消耗很多的时间。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种具有高低温的宽温区范围，且能实现快速升温、降温且能准确测量的用于热分析仪器的管式炉体。

为此，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的用于热分析仪器的管式炉体包括：

外壳、设于所述外壳内的制冷器和加热器，以及分别位于炉体的上下端的上盖板和下盖板；

所述加热器为管状加热器；

所述制冷器为空心管螺旋绕制成管状制冷器；

所述制冷器与所述加热器两者中的一方嵌套于另一方的内部，且位于内部的所述一方的中空部分作为炉体的炉膛。

根据本发明，增加了制冷器，温区可以拓宽到低温区，例如可至100K；且增加了制冷器结构后，降温速率提升，节约炉体冷却的时间；另外制冷器为螺旋状，具有一定的弹性，在高低温环境中会消除热胀冷缩带来的尺寸，热应力的影响，延长炉体构件寿命。

也可以是，本发明中，所述加热器为加热丝经过铠装后绕制成螺旋式管状。

根据本发明，加热器具有一定的弹性，在高低温环境中会消除热胀冷缩带来的尺寸，热应力的影响，延长炉体构件寿命。

也可以是，本发明中，所述加热器为加热丝对折成双股螺旋缠绕成管状。

根据本发明，加热器的引线布置在一端，使炉体结构紧凑，为放在磁场中应用提供了条件，另外，消除了自身的磁效应，减少对磁场的干扰。也就是说，一方面可以将电源引线布置在一端，节约了空间，另一方面消除了自身产生磁效应。