一种热电偶的快速冷却装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种热电偶的快速冷却装置,属于仪器装备，所述热电偶的快速冷却装置包括方形的熔槽，所述熔槽具有一个底部，所述底部的四周分别设置有前壁、后壁、左壁和右壁，所述熔槽顶部敞口，所述熔槽内设有连接电源和温度控制系统的双铂铑热电偶，所述双铂铑热电偶穿过所述右壁，所述熔槽的顶部设有密封所述敞口的玻璃窗，贯穿所述左壁设有喷吹管，所述喷吹管的位置与所述双铂铑热电偶的位置相对应，所述喷吹管一端连接液氮储存罐另一端封闭，所述喷吹管封闭的一端设有若干喷吹口，所述喷吹口朝向所述双铂铑热电偶。本实用新型满足了在极端冷却条件下所获得的观测与测量结果的技术问题，广泛应用于冶金行业、玻璃行业中对熔渣、玻璃体的研究。
【专利说明】一种热电偶的快速冷却装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种冷却装置，尤其涉及一种热电偶的快速冷却装置，属于仪器装备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]玻璃、冶金炉渣等玻璃体的凝固现象的定量研究通常使用类似差示热分析(DTA)法、保温淬火法等方法。在DTA的测量中，以某种在一定实验温度下不发生任何化学反应和物理变化的稳定物质(参比物)与等量的玻璃体在相同环境中等速变温的情况下相比较，未知物的任何化学和物理上的变化，与和它处于同一环境中的标准物的温度相比较，都要出现暂时的增高或降低。降低表现为吸热反应，增高表现为放热反应。通过这些温度的变化来推测具体的物理化学变化，该种技术只能很好地。而保温淬火法，是指在一系列的温度下进行保温，然后进行淬火，淬火后的样品，通过X涉线衍射分析或者扫描电镜进行分析是否得到晶体或者获得晶体的含量是多少，但是该种方法非常费时费力。但是，这些技术只能通过玻璃凝固过程中放热和吸热的变化或者后来的结果来推测玻璃的凝固行为，而不能直接观测玻璃的凝固行为。在这种情况下，一种以双钼铑热电偶为加热和测温的仪器(热电偶仪器)被开发出来，这种仪器同时利用热电偶本身的电阻实现进行加热，与此同时可以进行测温，加上没有热阻，因此可以实现快速的升温和降温，可以很好地模拟实际的工业过程的快速升降温，同时实现进行实时的观测玻璃中物理变化，以此来推断其他的变化行为。正是基于上述的优点，该技术得到了大量的应有。但是必须指出的是，目前该技术在冷却过程中还有一系列的问题，最主要的是不能实现超快速的冷却，比如冷却速率达到200°C /s以上。因此，有必要开发一种新的装置来辅助实现超快速冷却，以满足在极端冷却条件下所获得的观测与测量结果，为工业的发展提供支撑。
[0003]因此，如何快速冷却热电偶以满足在极端冷却条件下所获得的观测与测量结果则成为一个研究热点和重点，更是本发明得以完成的出发点和动力所在。
实用新型内容
[0004]针对上述存在的诸多缺陷，本发明人经过大量的深入研究，在付出了充分的创造性劳动后，从而完成了本发明。
[0005]具体而言，本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种热电偶的快速冷却装置，以满足在极端冷却条件下所获得的观测与测量结果。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供一种热电偶的快速冷却装置，所述热电偶的快速冷却装置包括方形的熔槽，所述熔槽具有一个底部，所述底部的四周分别设置有前壁、后壁、左壁和右壁，所述熔槽顶部敞口，所述熔槽内设有连接电源和温度控制系统的双钼铑热电偶，所述双钼铑热电偶穿过所述右壁，所述熔槽的顶部设有密封所述敞口的玻璃窗，贯穿所述左壁设有喷吹管，所述喷吹管的位置与所述双钼铑热电偶的位置相对应，所述喷吹管一端连接液氮储存罐另一端封闭，所述喷吹管封闭的一端设有若干喷吹口，所述喷吹口朝向所述双钼铑热电偶。
[0007]在本实用新型的热电偶的快速冷却装置中，作为一种优选技术方案，所述喷吹管的端部设有一中心喷吹口，位于所述中心喷吹口周边的喷吹口以所述中心喷吹口的圆心为圆心环形阵列分布。
[0008]在本实用新型的热电偶的快速冷却装置中，作为一种优选技术方案，所述前壁、后壁和底部设置为一体且分为外层壳体和内层壳体，所述外层壳体与内层壳体之间设有冷却夹层，所述冷却夹层通过管道连接所述液氮储存罐，所述管道上设有截止阀。
[0009]在本实用新型的热电偶的快速冷却装置中，作为一种优选技术方案，所述冷却夹层内设有若干隔板，所述隔板将所述冷却夹层分隔成一端为进口一端为出口的迂回通道，所述进口连接所述液氮储存罐。
[0010]由于采用了上述技术方案，本实用新型取得了如下的有益技术效果:
[0011]1.由于设置了朝向双钼铑热电偶的喷吹口，喷吹口设置于连接液氮储存罐的喷吹管的端部，可以在需要冷却双钼铑热电偶时连通液氮储存罐，利用液氮冷却双钼铑热电偶，能够快速的降低双钼铑热电偶的表面温度，使得冷却速率大大提高；又由于熔槽的顶部设有玻璃窗，可以适时观测反应过程中的物理变化，以此来推断其他的变化行为。
[0012]2.由于中心喷吹口周边的喷吹口以中心喷吹口的圆心为圆心环形阵列分布，使得吹向双钼铑热电偶的气流分布均匀，进一步提高了冷却效果。
[0013]3.由于设置了连接液氮储存罐的冷却夹层，使得外部壳体的温度也能够快速降低，进一步提高了冷却速率，使得冷却速率能够达到200°C /s以上，形成超快速冷却。
[0014]4.由于设置了迂回通道，使得液氮的热交换更加充分，进一步提高了冷却效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型实施例的热电偶的快速冷却装置结构示意图；
[0016]图2是本实用新型中喷吹口的分布图；
[0017]图3是本实用新型中熔槽的展开结构示意图。
[0018]其中，在图1、图2和图3中，各个数字标号分别指代如下的具体含义、元件或部件。
[0019]图中:1、左壁，2、喷吹管，3、双钼铑热电偶，4、进口，5、玻璃窗，6、喷吹口，7、外层壳体，8、内层壳体，9、隔板，10、冷却夹层，11、右壁，12、出口。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图，通过具体的实施方式对本实用新型进行详细说明，但这些列举性实施方式的用途和目的仅用来列举本实用新型，并非对本实用新型的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本实用新型的保护范围局限于此。
[0021]如图1、图2和图3共同所示，本实用新型的热电偶的快速冷却装置，包括方形的熔槽，熔槽具有一个底部，底部的四周分别设置有前壁、后壁、左壁I和右壁11，熔槽顶部敞口，熔槽内设有连接电源和温度控制系统的双钼铑热电偶3，双钼铑热电偶3穿过右壁11，通常，在右壁11上开设一个通孔，双钼铑热电偶3通过一个陶瓷固定套安装在右壁11上，熔槽的顶部设有密封敞口的玻璃窗5，贯穿左壁I设有喷吹管2，喷吹管2的位置与双钼铑热电偶3的位置相对应，喷吹管2 —端连接液氮储存罐另一端封堵，喷吹管2封堵的一端设有若干喷吹口 6，喷吹口 6朝向双钼铑热电偶3，以喷出高速液氮，快速冷却双钼铑热电偶
3。为了提高冷却效果,喷吹管2的端部设有一中心喷吹口，位于所述中心喷吹口周边的喷吹口以所述中心喷吹口的圆心为圆心环形阵列分布，如图2所示，当然，本领域技术人员可以根据喷吹管2的直径合理布置喷吹口 6的层数及个数。
[0022]前壁、后壁和底部设置为一体且分为外层壳体7和内层壳体8,外层壳体7与内层壳体8之间设有冷却夹层10，冷却夹层10通过管道连接液氮储存罐，管道上设有截止阀，冷却夹层10内设有若干隔板9，隔板9将冷却夹层10分隔成一端为进口 4 一端为出口 12的迂回通道，进口 4连接液氮储存罐，进口 4位于前壁上，出口 12位于后壁上(图3中虚线为折痕)。
[0023]使用时，根据需要，可以单独使用喷吹管2，利用喷吹口 6吹出液氮，对双钼铑热电偶3进行吹扫冷却，也可以使用冷却夹层10，对双钼铑热电偶3的周围环境进行冷却，还可以同时使用喷吹管2和冷却夹层10，共同冷却，实现超快速冷却，本领域技术人员可以根据需要自行选择。
[0024]尽管为了举例和描述之目的，而介绍了本实用新型的上述实施方式和附图所示结构及处理过程。但这些并非是详尽的描述，也不能将本实用新型的范围局限于此。对本领域技术人员来说，可对本实用新型的上述实施方式做出多种修改和变化，而这些所有的修改和/或变化都包括在如本实用新型的权利要求所限定的范围之内，并不脱离如权利要求所限定的本实用新型的范围和精神。
【权利要求】
1.一种热电偶的快速冷却装置，包括方形的熔槽，所述熔槽具有一个底部，所述底部的四周分别设置有前壁、后壁、左壁和右壁，所述熔槽顶部敞口，所述熔槽内设有连接电源和温度控制系统的双钼铑热电偶，所述双钼铑热电偶穿过所述右壁，其特征在于:所述熔槽的顶部设有密封所述敞口的玻璃窗，贯穿所述左壁设有喷吹管，所述喷吹管的位置与所述双钼铑热电偶的位置相对应，所述喷吹管一端连接液氮储存罐另一端封闭，所述喷吹管封闭的一端设有若干喷吹口，所述喷吹口朝向所述双钼铑热电偶。
2.如权利要求1所述的热电偶的快速冷却装置，其特征在于:所述喷吹管的端部设有一中心喷吹口，位于所述中心喷吹口周边的喷吹口以所述中心喷吹口的圆心为圆心环形阵列分布。
3.如权利要求1或2所述的热电偶的快速冷却装置，其特征在于:所述前壁、后壁和底部设置为一体且分为外层壳体和内层壳体，所述外层壳体与内层壳体之间设有冷却夹层，所述冷却夹层通过管道连接所述液氮储存罐，所述管道上设有截止阀。
4.如权利要求3所述的热电偶的快速冷却装置，其特征在于:所述冷却夹层内设有若干隔板，所述隔板将所述冷却夹层分隔成一端为进口 一端为出口的迂回通道，所述进口连接所述液氮储存罐。
【文档编号】G01K7/02GK203708745SQ201420059719
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年2月8日 优先权日:2014年2月8日
【发明者】张作泰, 王习东, 刘丽丽 申请人:北京大学