[发明专利]液体低温流动性测试用导冷隔振样品容器

说明书

本发明公开了一种与液体低温流动性测试用导冷隔振样品容器。导冷隔振样品容器采用分立设计,主要由主体样品容器、油封法兰、油封压环、导冷油槽、冷量匀热块、顶部隔热盖、隔振支架、保温罩、保温棉、斯特林制冷机等几部分组成。本发明克服了现有技术缺点，采用了一种全新的制冷机与样品容器连接方式，减小了设计加工难度，同时能保证冷量的稳定传输与振动的良好隔离。

技术领域

本发明涉及一种液体低温流动性测试用导冷隔振样品容器，能够将空间机械制冷机冷量传输至待测液体，并对制冷机振动进行隔离。

背景技术

液体低温特性反映了低温下液体能否具有正常流动和顺利传输的能力。低温性能差的液体在受冷时会析出结晶，导致失去流动性，严重影响其使用。随着石油化工、航空航天、机械制造、生物制药等领域的快速发展，所涉及的工况范围不断扩大，对使用液体的低温特性提出了更高更细致的需求。

长期以来，传统的液体低温流动性测试采用手动方法，利用大功率压缩机对油浴或酒精浴制冷产生低温背景对液体进行低温测试，存在被测样品量大，降温时间长，极限低温高的问题。近年来，随着现代制造技术的发展与成本的降低，具有体积小、冷量大、寿命长等优点的斯特林制冷机在自动低温流动性测试仪器中得到广泛的运用。

斯特林制冷机在工作过程中内部会进行活塞运动产生振动，振动会通过连接装置传递至测试系统，影响检测传感器的工作，因此制冷机与测试容器之间的连接需要隔振处理。常用连接方式分为两种，分别为：间接连接与直接连接。

间接连接是指在制冷机与测试容器之间再添加一层循环液体用于冷量过渡，此种连接方式的优点是完全隔离制冷机振动，制冷机位置不受限于测试容器，但是伴随传热介质的增多，冷量传输结构设计复杂，系统热容与散热功率都会增大，影响最终制冷温度与温控响应。

直接连接是指通过柔性冷链将制冷机与测试容器直接连接，通常使用波纹管、导冷带等作为过渡连接，此种连接方式的优点是采用金属直连，冷量传输效率高，但是结构设计复杂，需考虑制冷机、柔性冷链、测试容器间的结构匹配，制造成本高，且冷链在低温下形变难以预测，可能影响柔性导致隔振效果变差。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术缺点，提出一种用于液体低温流动性测试的导冷隔振样品容器，相比于上述连接方式，本发明采用了一种全新的连接方式，减小了设计加工难度，同时能保证冷量的稳定传输与振动的良好隔离。

本发明的技术方案如下：

导冷隔振样品容器由主体样品容器、油封法兰、油封压环、导冷油槽、冷量匀热块、顶部隔热盖、隔振支架、保温罩、保温棉、斯特林制冷机等几部分组成。主体样品容器通过中部通孔和紧固螺钉与顶部隔热盖连接固定，主体样品容器、油封压环、油封法兰、导冷油槽、冷量匀热块被保温罩包裹，中间空隙使用保温棉填充，与外界环境隔热。油封压环、油封法兰、导冷油槽、冷量匀热块通过紧固螺钉连接，保温罩与顶部隔热盖使用紧固螺钉连接，顶部隔热盖通过紧固螺钉固定在隔振支架上，使系统与制冷机完全隔离。

主体样品容器为金属制，顶部为圆柱体凹槽用于承载待测样品，中部为长方体金属块，上下表面对称部位设有通孔用于主体样品容器固定，两侧设有盲孔用于温度传感器与加热棒安装，底部为导冷圆环结构，用于增大与导冷油槽内导热硅油的接触面积。

主体样品容器与油封法兰直接连接，中间为极薄金属膜片，可有效隔绝振动。油封法兰底面与导冷油槽紧密相连，导冷油槽内部装有导热硅油，用于冷量传输与振动隔离。油封压环通过紧固螺钉将油封法兰、导冷油槽上表面紧密贴合，减小接触热阻并防止导热硅油溢出。导冷油槽下表面与冷量匀热块通过紧固螺钉连接，冷量匀热块为中空半闭合圆环状铜块，与斯特林制冷机紧密贴合，保证制冷机冷量均匀传导。

本发明的有益效果是：