专利名称：防护热板装置用线热源式加热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种测量装置技术领域，具体是一种防护热板装置用线热源式加 热器。
背景技术：
目前，在一些绝热材料的研究、开发、生产及应用过程中，需要准确的测定材料的 导热系数。由于防护热板装置用加热板没有规范化，目前，很多防护热板导热系数测试装置 采用方形加热器作为高温侧的加热板，造成了加热板边角位置温度不均勻，大大影响了测 量的准确性与精度，不足以准确的测定绝热材料的导热系数。所以，加热器类型的选择及加 热丝嵌入位置的确定，对防护热板装置测量固体材料导热系数来说非常关键，直接影响到 测试数据的准确性与权威性。经对现有技术文献检索发现，中国专利号ZL88217498. 3公开的“双试样保护热板 高温导热仪”，介绍了一种测量非金属固体导热系数或热阻的双试样保护热板高温导热仪， 测试温度范围为500K 1000K。加热器采用碳化硅材料，既提高了测试温度又降低了成本； 主加热器采用恒壁温交流加热，后恒热流直流加热的方式，提高了测试速度；外侧管状加热 器用碳化棒制成；并用微机实现了多路微弱信号的准确采集和处理。该发明没有说明加热 器采用何种类型及加热丝定位的位置。进一步检索发现，中国专利号ZL200620103469. 9公开的“热管平板式导热系数测 定仪”，其采用上端设有法兰的杜瓦瓶，杜瓦瓶内悬挂测试装置。将具有均温性能好的平板 热管作为导热仪的热冷和热板，布置在试样的上下两侧，维持试样两侧的等温面；并采用对 杜瓦瓶抽真空的处理方式，减少了加热量的对流散热损失。该发明也没有说明加热器采用 何种类型及加热丝定位的位置。中国专利号ZL200720063809. 4公开的“一种良导体导热系数测量仪”，其采用含 良导体导热系数测试仪、热端温控传感器、保温材料、冷端温控传感器、半导体致冷片、加热 器、散热器、底座。待测材料的热端装有加热器，待测材料冷端的端面紧贴半导体致冷片一 面，半导体致冷片的另一面与散热器紧贴，冷端温控传感器和半导体致冷片通过电缆与冷 端温控电缆座电连接，冷端温度设定调节旋钮用以调节待测材料冷端所需要的温度。该发 明同样没有说明加热器采用何种类型及加热丝定位的位置。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种防护热板装置用线热源式加热 器，提高了线热源式加热器表面温度的均勻性，减少了加热板径向的辐射换热，提高了导热 系数测量的准确性。本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括加热板、防护板、电加热丝和固 定销钉，其中加热板固定设置于防护板的中央，若干固定销钉的一端径向设置于加热板的 侧面，固定销钉的另一端位于防护板的槽孔中，套有陶瓷套管的电加热丝位于加热板和防护板的凹槽内。所述的加热板的外侧及防护板内侧分别设有三角形坡口以减少加热板径向的辐 射换热，提高了加热板测试表面温度场的均勻。所述的加热板上设有镜像对称的第一凹槽，该第一凹槽包括八段弧形槽、八个半 圆过渡槽以及四段直线槽，其中半圆过渡槽的两端分别与弧形槽或直线槽相连接。所述第一凹槽的内壁半径为1. 5mm ；所述的防护板上设有镜像对称的第二凹槽，该第二凹槽包括十段弧形槽和八个半 圆过渡槽，其中半圆过渡槽的两端分别与弧形槽相连。所述的套有陶瓷套管的电加热丝嵌接于第一凹槽和第二凹槽内。所述的第二凹槽的内壁半径为1. 5mm。所述的固定槽孔具体位于防护板的内侧面以120°设置。所述的固定销钉的长度为0. 8mm，该固定销钉为径向设置。与现有技术相比。方形的加热板由于采用方形布置电加热丝，造成了边角位置温 度不均勻，本发明有效提高了线热源式加热器表面温度的均勻性，减少了加热板径向的辐 射换热，使加热板是一维传热，提高了导热系数测量的准确性。
图1为本发明结构示意图。图2为加热板结构主视图。图3为加热板结构俯视图。图4为防护板结构主视图。图5为防护板结构俯视图。图6为固定销钉结构局部剖面图。图7为固定销钉结构详图。图8为固定销钉结构详图右视图。图9为固定销钉结构详图俯视图。
具体实施例方式下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行 实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施 例。如图1所示，本实施例包括两个加热板1、两个防护板2、螺栓3、固定销钉4和电 加热丝(未示出)，其中加热板1固定设置于防护板2的中央，固定销钉4的一端径向设 置于加热板1的侧面，固定销钉4的另一端位于防护板2的槽孔11中，套有陶瓷套管的电 加热丝位于加热板1和防护板2的第一凹槽5和第二凹槽6内。所述的加热板1的四周刻有截面为三角形加热板坡口 7以有效的减少径向的辐射 换热。如图2所示，所述的加热板1上设有镜像对称的第一凹槽5，该第一凹槽5包括八 段弧形槽、八个半圆过渡槽以及四段直线槽，其中半圆过渡槽的两端分别与弧形槽或直线
4槽相连接；所述的加热板1的四周刻有截面为三角形加热板坡口 7以有效的减少径向的辐射 换热。所述的加热板1的直径为119.8mm，通过M3螺栓旋进螺纹孔6将加热板1固定。所述的加热板坡口 7在加热板外侧，截面呈三角形。如图4所示，所述的防护板2上设有镜像对称的第二凹槽，该第二凹槽包括十段弧 形槽和八个半圆过渡槽，其中半圆过渡槽的两端分别与弧形槽相连。所述的防护板2内侧刻防护板坡口 10以有效减少加热板1径向的辐射换热，所述 的防护板坡口 10的截面呈三角形。所述的第二凹槽5的半径为1. 5mm。所述的加热板1及防护板2上分别设有第一螺纹孔6和第二螺纹孔9以设置螺栓 3，所述的第一螺纹孔6和第二螺纹孔9均为T型孔且以45°角均布。所述的加热板1和防护板2采用T2无氧铜材料制成。如图6所示，所述的固定槽孔11为120°均布。如图7_9所示，所述固定销钉4为 带有外螺纹的奥氏体304不锈钢制成。本实施例优点包括(1)采用了圆形加热板，通过合理的布置凹槽结构，使加热板 测试面温度更均勻。(2)采用了圆形的防护热，通过合理的布置凹槽结构，使防护板测试表 明温度均勻，通过合理的控制电加热丝的功率调节温度以减少加热板径向散热，保证加热 板是一维散热。(3)采用了固定销钉，调整固定销钉旋进螺纹孔的深度，将加热板旋转一定 角度固定在防护板内侧槽孔内，使加热板准确地固定在防护板中间。(4)采用3个导热系 数低的奥氏体304不锈钢固定销钉，将加热板固定在防护板中间，大大减少由于接触导热 引起加热板外侧边缘温度场的变化，提高了加热板测试表面温度的均勻性。(5)通过在加 热板外侧和防护板内侧分别做有截面为三角形坡口，可以有效的减少加热板径向的辐射换 热，提高了加热板测试表面温度场的均勻。
权利要求
一种防护热板装置用线热源式加热器，包括加热板、防护板、电加热丝和固定销钉，其中加热板固定设置于防护板的中央，若干固定销钉的一端径向设置于加热板的侧面，固定销钉的另一端位于防护板的槽孔中，套有陶瓷套管的电加热丝位于加热板和防护板的第一凹槽及第二凹槽内，其特征在于所述的加热板上设有镜像对称的第一凹槽，该第一凹槽包括八段弧形槽、八个半圆过渡槽以及四段直线槽，其中半圆过渡槽的两端分别与弧形槽或直线槽相连接；所述的防护板上设有镜像对称的第二凹槽，该第二凹槽包括十段弧形槽和八个半圆过渡槽，其中半圆过渡槽的两端分别与弧形槽相连。
2.根据权利要求1所述的防护热板装置用线热源式加热器，其特征是，所述的加热板 的外侧及防护板内侧分别设有三角形坡口。
3.根据权利要求1所述的防护热板装置用线热源式加热器，其特征是，所述第一凹槽 的内壁半径为1.5mm。
4.根据权利要求1所述的防护热板装置用线热源式加热器，其特征是，所述的螺纹孔 具体位于加热板的侧面以45°或120°间隔设置。
5.根据权利要求1所述的防护热板装置用线热源式加热器，其特征是，所述的第二凹 槽的内壁半径为1.5mm。
6.根据权利要求1所述的防护热板装置用线热源式加热器，其特征是，所述的固定槽 孔具体位于防护板的内侧面以120°设置。
7.根据权利要求1所述的防护热板装置用线热源式加热器，其特征是，所述的固定销 钉的长度为0. 8mm，该固定销钉为径向设置。
全文摘要
一种测量装置技术领域的防护热板装置用线热源式加热器，包括加热板、防护板、电加热丝和固定销钉，其中加热板固定设置于防护板的中央，若干固定销钉的一端径向设置于加热板的侧面，固定销钉的另一端位于防护板的槽孔中，套有陶瓷套管的电加热丝位于加热板和防护板的凹槽内。本发明提高了线热源式加热器表面温度的均匀性，减少了加热板径向的辐射换热，提高了导热系数测量的准确性。
文档编号H05B3/16GK101938861SQ201010255460
公开日2011年1月5日 申请日期2010年8月17日 优先权日2010年8月17日
发明者刘华萱, 巨永林, 李满峰 申请人:上海交通大学