一種內(nèi)錐型均溫靶熱管黑體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種內(nèi)錐型均溫靶熱管黑體，屬于輻射測溫技術領域；該裝置通過將黑體空腔(7)與熱管(5)一體化設計，減小了熱管與黑體空腔之間的導熱損失，提高了加熱效率及升溫速度；在黑體空腔(7)底部放置內(nèi)錐型均溫靶(4)，使標準熱電偶與靶面之間距離盡量小，保證了靶面溫度的準確性；同時，內(nèi)錐型均溫靶能夠增加標準熱電偶或鉑電阻的插入深度，減小導熱誤差；熱管(5)采用三段加熱，每段的控溫傳感器(1)均安裝在熱管外壁面上，其中兩段加熱包裹在熱管的柱體外部，第三段加熱為加熱盤，放置在熱管的底部，分別調(diào)整三段的溫度，保證黑體空腔的軸向溫度場均勻。對比現(xiàn)有技術，本發(fā)明內(nèi)追型均溫靶熱管黑體溫度均勻性好、準確度高。
【專利說明】
一種內(nèi)錐型均溫靶熱管黑體
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種均溫靶熱管黑體，特別涉及一種內(nèi)錐型均溫靶熱管黑體，屬于輻射測溫技術領域。
【背景技術】
[0002]黑體輻射源常用于輻射溫度計的檢定、校準等，熱管式黑體輻射源以其溫度均勻性好、準確度高的優(yōu)點，廣泛應用于各種高精度輻射溫度的測試中。但是常用的熱管式黑體輻射源以熱管作為均熱體，將黑體空腔放置在熱管內(nèi)部，會導致黑體空腔與熱管之間存在導熱損失(如申請?zhí)?01010164116.0《黑體空腔輻射源》)；黑體空腔為了加工方便通常為外錐型，作為參考溫度傳感器的熱電偶或鉑電阻很難有足夠的插入深度，同時也很難保證靶面與標準器之間的距離足夠接近使靶面溫度與標準器溫度相同(如申請?zhí)?01010599646.8《一種黑體輻射源的腔體裝置》)；通常的加熱裝置在熱管圓柱外部，在底部并沒有加熱裝置，導致整體溫度梯度難以達到設計要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的熱管式黑體輻射源存在的問題，提供了一種內(nèi)錐型均溫靶熱管黑體，加工方便、準確度高。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
[0005]—種內(nèi)錐型均溫靶熱管黑體，將黑體空腔與熱管一體化設計，熱管的內(nèi)壁面即為黑體空腔，在黑體空腔底部放置并固定內(nèi)錐型均溫靶，內(nèi)錐型均溫靶底部打孔作為參考溫度傳感器插孔，熱管至少采用三段加熱，每段的控溫傳感器均安裝在熱管外壁面上。
[0006]上述一種內(nèi)錐型均溫靶熱管黑體，黑體空腔的長徑比不能低于6:1，以保證黑體空腔的發(fā)射率不低于0.99，同時具有較小的加工難度。
[0007]上述一種內(nèi)錐型均溫靶熱管黑體，內(nèi)錐型均溫靶的錐頂角不能為45°、90°或180°，以保證黑體空腔的發(fā)射率不低于0.99。
[0008]上述一種內(nèi)錐型均溫靶熱管黑體，內(nèi)錐型均溫靶的長度(即從均溫靶底部平面到錐頂?shù)木嚯x)須高于尾部參考溫度傳感器插孔直徑的6倍以上，保證標準熱電偶或鉑電阻有足夠的插入深度，以減小導熱誤差。
[0009]上述一種內(nèi)錐型均溫靶熱管黑體，熱管采用三段加熱，其中前兩段加熱為螺旋型加熱環(huán)，包裹在熱管的柱體外部，第三段加熱為加熱盤，放置在熱管底部;每段的控溫傳感器均安裝在熱管外壁面上，分別控制三段控溫的溫度，使黑體空腔的軸向溫度場均勻性滿足要求。
[0010]有益效果
[0011 ]對比現(xiàn)有技術，本發(fā)明方法具有以下特點:
[0012](I)通過將熱管與黑體空腔一體化設計，減小了熱管與黑體空腔之間的導熱損失，提高了加熱效率與升溫速度；
[0013](2)在黑體空腔底部放置內(nèi)錐型均溫靶，使標準熱電偶與靶面之間距離盡量小，保證了靶面溫度的準確性；同時，內(nèi)錐型均溫靶能夠增加標準熱電偶或鉑電阻的插入深度，減小導熱誤差，使標準器測溫更準確；
[0014](3)熱管采用三段加熱，每段的控溫傳感器均安裝在熱管外壁面上，其中兩段加熱包裹在熱管的柱體外部，第三段加熱為加熱盤，放置在熱管的底部，分別調(diào)整三段的溫度，保證黑體空腔軸向溫度場均勻。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明實施例的一種內(nèi)錐型均溫靶熱管黑體結(jié)構軸向剖視圖。
[0016]附圖標記:1-控溫傳感器，2-第三段加熱設備，3-第二段加熱設備，6-第一段加熱設備，4-內(nèi)錐型均溫靶，5-熱管，7-黑體空腔，8-參考溫度傳感器插孔。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0018]實施例1
[0019]如圖1所示為一種內(nèi)錐型均溫靶熱管黑體結(jié)構示意圖，將黑體空腔7與熱管5—體化設計，熱管5的內(nèi)壁面即為黑體空腔7，在黑體空腔7底部放置并固定內(nèi)錐型均溫靶4，內(nèi)錐型均溫靶4的底部打孔作為參考溫度傳感器插孔8，熱管5采用三段加熱，每段的控溫傳感器I均安裝在熱管5外壁面上。本實施例中，內(nèi)錐型均溫靶4通過焊接方式固定于熱管5上，控溫傳感器I通過彈簧壓圈緊固方式安裝在熱管5外壁面上。
[0020]上述一種內(nèi)錐型均溫靶熱管黑體，黑體空腔7的幾何形狀為特殊設計，即其長徑比必須達到6:1以上，保證黑體空腔7的發(fā)射率滿足設計要求，同時具有較小的加工難度。在本實施例中，黑體空腔為直徑40_、長度400_的圓柱形。
[0021]上述一種內(nèi)錐型均溫靶熱管黑體，內(nèi)錐型均溫靶4的錐頂角為特殊設計，即其錐頂角不能為45°、90°或180°，保證黑體空腔7的發(fā)射率滿足高于0.99的要求設計要求。在本實施例中，均溫革G的錐頂角為120°。
[0022]上述一種內(nèi)錐型均溫靶熱管黑體，內(nèi)錐型均溫靶4的長度為特殊設計，即其長度必須大于尾部參考溫度傳感器插孔8直徑的6倍以上，保證標準熱電偶或鉑電阻有足夠的插入深度，減小導熱誤差。在本實施例中，均溫靶的長度為40_。
[0023]上述一種內(nèi)錐型均溫靶熱管黑體，熱管5采用三段加熱，其中前兩段加熱3、6包裹在熱管5的柱體外部，為柱狀加熱環(huán)，第三段加熱2為加熱盤，放置在熱管5底部。所述加熱環(huán)與加熱盤均通過焊接方式固定于熱管5外表面，本領域技術人員可以了解，采用其它任何固定方式均可，只要能夠?qū)崿F(xiàn)對熱管5的相應部分進行持續(xù)加熱即可。每段的控溫傳感器I均安裝在熱管5外壁面上，分別控制三段加熱的功率，控制熱管各部分的溫度，使黑體空腔7的軸向溫度場均勻性滿足設計要求。在本實施例中，黑體空腔的軸向溫度場均勻性為在200_范圍內(nèi)小于2°C。
[0024]本發(fā)明與其他熱管黑體相比，采用熱管與黑體空腔一體化設計，避免了黑體空腔與熱管之間的導熱損失;采用內(nèi)錐型均溫靶設計，保證作為參考溫度傳感器的熱電偶或鉑電阻具有足夠的插入深度，同時也能夠保證靶面與標準器之間的距離足夠接近使靶面溫度與標準器溫度相同；采用三段加熱，并且在底部設計加熱盤，使黑體空腔的軸向溫度場均勻性達到較高的設計要求。
[0025]以上所述為本發(fā)明的較佳實施例而已，本發(fā)明不應該局限于該實施例和附圖所公開的內(nèi)容。凡是不脫離本發(fā)明所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保護的范圍。
【主權項】
1.一種內(nèi)錐型均溫靶熱管黑體，其特征在于:將黑體空腔(7)與熱管(5)—體化設計，熱管(5)的內(nèi)壁面即為黑體空腔(7)，在黑體空腔(7)底部放置并固定內(nèi)錐型均溫靶(4)，內(nèi)錐型均溫靶(4)底部打孔作為參考溫度傳感器插孔(8)，熱管(5)至少采用三段加熱，每段的控溫傳感器(I)均安裝在熱管(5)外壁面上。2.根據(jù)權利要求1所述的一種內(nèi)錐型均溫靶熱管黑體，其特征在于:所述黑體空腔(7)的長徑比不能低于6:1，以保證黑體空腔(7)的發(fā)射率不低于0.99，同時具有較小的加工難度。3.根據(jù)權利要求1所述的一種內(nèi)錐型均溫靶熱管黑體，其特征在于:所述內(nèi)錐型均溫靶(4)的錐頂角不能為45°、90°或180°，以保證黑體空腔(7)的發(fā)射率不低于0.99。4.根據(jù)權利要求1所述的一種內(nèi)錐型均溫靶熱管黑體，其特征在于:所述內(nèi)錐型均溫靶(4)的長度須高于尾部控溫傳感器插孔(8)直徑的6倍以上，保證標準熱電偶或鉑電阻有足夠的插入深度，以減小導熱誤差。5.根據(jù)權利要求1-4任一所述的一種內(nèi)錐型均溫靶熱管黑體，其特征在于:所述熱管采用(5)三段加熱，其中前兩段加熱加熱為螺旋型加熱環(huán)，包裹在熱管(5)的柱體外部，第三段加熱(2)為加熱盤，放置在熱管(5)底部;每段的控溫傳感器(I)均安裝在熱管(5)外壁面上，分別控制三段控溫的溫度，使黑體空腔(7)的軸向溫度場均勻性滿足要求。
【文檔編號】G01J5/12GK106052884SQ201610366117
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月28日
【發(fā)明人】張學聰, 張嵐, 蔡靜, 孟蘇, 李丹
【申請人】中國航空工業(yè)集團公司北京長城計量測試技術研究所