真空试验箱成套设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种真空试验箱成套设备，包括真空容器，所述真空容器内设有热沉，所述热沉包括筒体、底板和与真空容器大门固定连接的大门热沉板，所述大门热沉板陷入筒体，所述筒体的内侧设有若干组沿径向迂回排布的液氮管，每组液氮管设有开关阀，所述液氮管连接至液氮总管，所述液氮总管设有用于控制液氮流量的流量阀；所述筒体、底板和大门热沉板的外侧设有螺旋方式交错排列的制冷剂管和加热丝；所述筒体的下部设有冷板，所述冷板的下侧设有间隔布置的制冷剂管和加热丝。该真空试验箱成套设备温度均匀性好，利用冷板进行热传导辅助控温，提高了产品的升降温速率。
【专利说明】真空试验箱成套设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于模拟空间真空与温度环境的真空试验箱成套设备。
【背景技术】
[0002]真空试验箱成套设备是模拟空间真空与温度环境的环境试验设备，主要用于航天器电子组件、部件在模拟真空环境条件下进行高温，低温的循环试验，真空放电试验以及微放电试验，是卫星、飞船、深空探测和装备研制必不可少的高技术环境试验设备。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种真空试验箱成套设备，解决真空试验设备的环境温度热均匀性及升降温速率问题。
[0004]本实用新型的技术方案是这样的:一种真空试验箱成套设备，包括真空容器，所述真空容器内设有热沉，所述热沉包括筒体、底板和与真空容器大门固定连接的大门热沉板，所述大门热沉板陷入筒体，所述筒体的内侧设有若干组沿径向迂回排布的液氮管，每组液氮管设有开关阀，所述液氮管连接至液氮总管，所述液氮总管设有用于控制液氮流量的流量阀；所述筒体、底板和大门热沉板的外侧设有螺旋方式交错排列的制冷剂管和加热丝；所述筒体的下部设有冷板，所述冷板的下侧设有间隔布置的制冷剂管和加热丝。
[0005]为了使真空容器内压力能够降至4.0X 10_6Pa的极限压力，在本实用新型的一个具体实施例中，所述真空容器连接有抽真空系统，所述抽真空系统包括粗抽系统和高真空抽气系统，所述粗抽系统包括干式真空泵和粗抽阀，所述干式真空泵通过粗抽阀与真空容器连接；所述高真空抽气系统包括前级干泵、分子泵和低温泵，所述分子泵通过分子泵主阀与真空容器连接，所述分子泵通过前级阀与前级管路连接，所述低温泵通过低温泵主阀与真空容器连接，所述低温泵通过预抽阀与前级管路连接，所述前级管路与前级干泵连接。
[0006]为了在不破坏热沉构成的温度场前提下，增强对热沉的支撑，使其得以承载高重量试验装置，在本实用新型的另一个具体实施例中，所述筒体内侧设有腹板，筒体外侧设有托板，所述腹板与托板贴合于筒体内外两侧，并通过螺栓与筒体固定，所述托板固定设置有支架，所述支架下端设有滚轮，与滚轮配合的导轨设置在真空容器的容器壁。
[0007]为了便于试验设备进出热沉，优选的，所述冷板的两侧设有冷板支架，所述冷板支架的下端设有冷板滚轮，与冷板滚轮配合的冷板导轨与腹板固定连接。
[0008]优选的，所述滚轮和冷板滚轮为绝热绝缘轮。
[0009]为了进一步地节省能耗，提高整体升降温效率，所述热沉与真空容器的容器壁之间设有热屏蔽板，提闻热效能。
[0010]优选的，所述液氮管设有四组。
[0011]优选的，所述筒体的制冷剂管分三组布置，所述筒体的加热丝分三组布置。
[0012]本实用新型所提供的技术方案，通过分组控制各液氮管的通断并通过总的流量阀控制总体液氮流量，使热沉更容易地获得均匀一致的温度场且有效节约液氮使用量，在-150°C时温度差在±3°C以内，温度均匀性为5.64°C。采用冷板进行热传导辅助控温，热沉升温速率达到3.50C /min,降温速率达到4.7 V Mn (负载50Kg铝锭+200W热源)。在真空容器内的试验设备可以通过冷板支架、冷板滚轮、腹板、托板等，由真空容器本体及支撑系统承担重量，避免了热沉材料受力变形。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型结构示意图；
[0014]图2为冷板结构示意图。
[0015]图3为冷板及热沉支撑结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。
[0017]请参见图1，真空试验箱成套设备，包括前端开门的真空容器I。真空容器I底部与封头焊接，前端与法兰焊接，用于安装大门。大门由法兰和封头焊接而成，通过铰链将筒体法兰和大门法兰相连。真空容器I置于支承座上。真空容器I上根据需要安装法兰接口，如抽真空接口、真空测量接口、设备自身功能性接口及用户使用测试法兰接口。在真空容器I内设有热沉2，热沉2包括筒体2a、底板2b和与真空容器I大门固定连接的大门热沉板2c，大门热沉板2c陷入筒体2a。热沉2的作用是模拟空间的冷黑环境，热沉采用无氧铜板作腔体料，焊接采用钎焊料，焊点表面光洁减少出气点。热沉2与真空容器I的容器壁之间设有热屏蔽板31。
[0018]在筒体2a的内侧设有四组沿径向迂回排布的液氮管3，每组液氮管3设有开关阀4，液氮管3连接至液氮总管5，液氮总管5设有用于控制液氮流量的流量阀6，液氮总管5连接2只495L卧式液氮储罐。筒体2a、底板2b和大门热沉板2c的外侧设有螺旋方式交错排列的制冷剂管7和加热丝8,筒体2a的制冷剂管7和加热丝8各自按筒体圆周方向分成三组布置构成三个独立的筒体2a温度控制分区。结合图2，筒体2a的下部设有冷板9，冷板9的下侧设有间隔布置的制冷剂管10和加热丝11。加热丝8，11的可用来烘烤实现极限真空度，又可进行控温。
[0019]结合图3，筒体2a内侧设有腹板23，筒体2a外侧设有托板24，腹板23与托板24贴合于筒体2a内外两侧，并通过螺栓与筒体2a固定，托板24固定设置有支架25，支架25下端设有滚轮26，与滚轮26配合的导轨27设置在真空容器I的容器壁。冷板9采用铜质材料折边制成，冷板9的两侧设有冷板支架28，冷板支架28的下端设有冷板滚轮29，与冷板滚轮29配合的冷板导轨30与腹板23固定连接。这样试验设备施加在冷板9上的压力由冷板9的支架28传导至热沉2的支架25由真空容器I直接支撑，可避免较软的铜质热沉2受力变形。热沉2的滚轮26及冷板滚轮19为绝热绝缘轮，绝热绝缘轮可防止热量在真空容器1、热沉2和冷板间9相互传导。
[0020]真空试验箱成套设备还包括用于给真空容器内抽气的抽真空系统12，抽真空系统包括粗抽系统和高真空抽气系统。粗抽系统包括干式真空泵13和粗抽阀14，干式真空泵13通过粗抽阀14与真空容器I连接。高真空抽气系统包括前级干泵15、分子泵16和低温泵17，分子泵16通过分子泵主阀18与真空容器I连接，分子泵16通过前级阀19与前级管路20连接，低温泵17通过低温泵主阀21与真空容器I连接，低温泵17通过预抽阀22与前级管路20连接,前级管路20与前级干泵15连接。
【权利要求】
1.一种真空试验箱成套设备，包括真空容器(I)，其特征在于:所述真空容器(I)内设有热沉(2)，所述热沉(2)包括筒体(2a)、底板(2b)和与真空容器(I)大门固定连接的大门热沉板(2c)，所述大门热沉板(2c)陷入筒体(2a)，所述筒体(2a)的内侧设有若干组沿径向迂回排布的液氮管(3)，每组液氮管(3)设有开关阀(4)，所述液氮管(3)连接至液氮总管(5)，所述液氮总管(5)设有用于控制液氮流量的流量阀￠);所述筒体(2a)、底板(2b)和大门热沉板(2c)的外侧设有螺旋方式交错排列的制冷剂管(7)和加热丝⑶；所述筒体(2a)的下部设有冷板(9)，所述冷板(9)的下侧设有间隔布置的制冷剂管(10)和加热丝(11)。
2.根据权利要求1所述的真空试验箱成套设备，其特征在于:所述真空容器(I)连接有抽真空系统(12)，所述抽真空系统(12)包括粗抽系统和高真空抽气系统，所述粗抽系统包括干式真空泵(13)和粗抽阀(14)，所述干式真空泵(13)通过粗抽阀(14)与真空容器(I)连接；所述高真空抽气系统包括前级干泵(15)、分子泵(16)和低温泵(17)，所述分子泵(16)通过分子泵主阀(18)与真空容器(I)连接，所述分子泵(16)通过前级阀(19)与前级管路(20)连接，所述低温泵(17)通过低温泵主阀(21)与真空容器⑴连接，所述低温泵(17)通过预抽阀(22)与前级管路(20)连接，所述前级管路(20)与前级干泵(15)连接。
3.根据权利要求1所述的真空试验箱成套设备，其特征在于:所述筒体(2a)内侧设有腹板(23)，筒体(2a)外侧设有托板(24)，所述腹板(23)与托板(24)贴合于筒体(2a)内外两侧，并通过螺栓与筒体(2a)固定，所述托板(24)固定设置有支架(25)，所述支架(25)下端设有滚轮(26)，与滚轮(26)配合的导轨(27)设置在真空容器(I)的容器壁。
4.根据权利要求3所述的真空试验箱成套设备，其特征在于:所述冷板(9)的两侧设有冷板支架(28)，所述冷板支架(28)的下端设有冷板滚轮(29)，与冷板滚轮(29)配合的冷板导轨(30)与腹板(23)固定连接。
5.根据权利要求4所述的真空试验箱成套设备，其特征在于:所述滚轮(26)和冷板滚轮(29)为绝热绝缘轮。
6.根据权利要求1至3中任意一项所述的真空试验箱成套设备，其特征在于:所述热沉(2)与真空容器(I)的容器壁之间设有热屏蔽板(31)。
7.根据权利要求1至3中任意一项所述的真空试验箱成套设备，其特征在于:所述液氮管⑶设有四组。
8.根据权利要求1至3中任意一项所述的真空试验箱成套设备，其特征在于:所述筒体(2a)的制冷剂管(7)分三组布置，所述筒体(2a)的加热丝(8)分三组布置。
【文档编号】B01L99/00GK204107552SQ201420542032
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】戴建新 申请人:常熟市虞华真空设备科技有限公司