黑体辐射源的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种黑体辐射源。
【背景技术】
[0002]在航空航天领域，红外目标模拟器是某些测试过程中常用的一种设备，红外目标模拟器中的核心元件是红外辐射目标源，黑体辐射源就是红外辐射目标源的一种。目前，常用的黑体辐射源的体积和重量较大，在空间狭小的情况下无法使用，并且其升降温时间较长，在进行产品测试时，需要等待较长的时间，从而影响工作效率。
[0003]中国专利文献CN101808431B公开了一种微型黑体辐射源，其包括壳体、腔芯和热电偶，腔芯由不锈钢制成，腔芯的两端分别设有盲孔，其中一端盲孔为辐射腔，另一端盲孔为测温腔，腔芯表面涂覆有陶瓷层，陶瓷层外绕有加热铂金丝，加热铂金丝的端部通过连接引线引出壳体外与壳体外的电源连接，热电偶的接线盒处于壳体外，热电偶的测量端伸入壳体内并插入测温腔中，绕有加热丝的腔芯外通过设置隔热绝缘层定位支撑在壳体内。本黑体辐射源在使用中，当温度达到700°C时，壳体温度可达80°C左右，为了不影响其周围其他设备的正常工作和性能，需要将其固定在一个较大的金属底座上，通过底座散热降低壳体温度，这种散热方式，一是散热速度慢，二是会加大红外目标模拟器的体积，不利于小型化。另外，由于黑体辐射源中腔芯上的陶瓷层是经涂覆0.3mm-0.6mm厚的陶瓷粉糊后阴干打磨再经烧结、冷却打磨而成，在制作时，不仅工艺复杂，而且采用该工艺形成的陶瓷层与不锈钢腔芯的结合力较差，在加热和绕制加热铂金丝时容易出现裂纹和块状脱落，废品率高，生产周期长，导致黑体一致性差，可靠性不可控。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种散热效果好、有利于实现红外目标模拟器小型化的黑体辐射源。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:黑体辐射源，包括壳体、柱状的腔芯和用于检测腔芯温度的热电偶，腔芯位于壳体内，腔芯上绕有加热丝，腔芯的两端分别开设有测温腔和辐射腔，热电偶的测量端沿腔芯轴向伸入测温腔，所述壳体的围绕腔芯轴线的外周面上设有散热结构。
[0006]所述散热结构为在周向上间隔布置的散热翅片。
[0007]所述散热翅片的横截面呈外端大内端小的梯形。
[0008]所述壳体的一端上设有径向伸出的安装凸缘，安装凸缘上开设有在固定黑体辐射源时使用的安装孔。
[0009]所述热电偶的接线盒位于壳体内。
[0010]所述腔芯的外周面上喷涂有陶瓷层。
[0011]由于本实用新型的腔芯采用测温腔和辐射腔的双腔结构，使得腔芯热容小，同时在壳体的外周面上设置有散热结构，当黑体工作在较高温度使壳体发热时，壳体上的热量就会通过其外周面上的散热结构散发出去，从而能够快速降低壳体温度，不致对红外目标模拟器中的其他设备造成影响；由于设置了专门的散热结构，所以在安装时不再需要安装底座承担散热任务，这样就可以缩小安装底座的体积，为红外目标模拟器小型化创造了条件。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型一种实施例的结构示意图；
[0013]图2是图1的左视图；
[0014]图3是是图1中腔芯的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]本实用新型的黑体辐射源的一种实施例见图1-图3所示，其包括壳体20、柱状的腔芯7和用于检测腔芯温度的热电偶，其中壳体20包括一端封闭一端敞开的筒体，筒体的敞开端上设有封口端盖1，筒体的外周面上设有用于散发壳体热量的散热结构。所示腔芯7由耐热不锈钢制成，腔芯采用在其两个端面上分别开设测温腔11和辐射腔10的双腔结构，热电偶的测量端伸入测温腔中，测温腔的直径远大于热电偶测量端的直径，通过双腔结构减轻了腔芯质量以最大化的降低其热容，并且两个腔均采用圆锥-圆柱空腔结构；腔芯7的外周面上喷涂有用于绝缘的陶瓷层，厚度约为0.1mm，通过这种工艺方法设置的陶瓷层薄且均匀，陶瓷层与不锈钢结合得牢固，在800°C高温冲击下也不会脱落，其绝缘性能十分可靠；腔芯7上缠绕有具有特定阻值的铂金加热丝6，然后涂上耐高温胶进行定位，为了降低加热丝6引出端的温度，在铂金加热丝的两端连接有电源引出线以引出壳体外，与壳体外的电源连接。在缠有加热丝的腔芯的周围还设有绝缘隔热体，腔芯通过隔热体定位支撑在壳体内，腔芯的轴线与壳体的轴线重合，腔芯中辐射腔10的开口与筒体封闭端中心开设的射出孔12正对。图1中，3是接线板。
[0016]本实施例中，壳体20上的散热结构为在壳体周向上间隔均布的散热翅片4，散热翅片从筒体的敞开端沿轴向延伸至封闭端，此时，为了保证散热效果和方便安装，在壳体20的封闭端上设有径向向外伸出的安装凸缘8，安装凸缘上开设有在固定黑体辐射源时使用的安装孔，这种安装结构保证了在黑体辐射源安装之后，筒体部分处在悬空状态以利于向四周散热。为了进一步强化散热效果，还可以将散热翅片4的横截面设置成外端大内端小的梯形结构，这样可以在不改变径向尺寸的条件下，增大单片散热翅片的散热表面积。在其他实施例中，散热翅片4的数量和长度可以根据需要而定，另外，散热结构还可以采用安装散热器的形式，当筒体在长度方向上和\或周向上未布满散热片或者散热器，而是留有位置供固定安装黑体辐射源时使用，此时，上述的安装凸缘就可以省去，采用其它方式对壳体进行固定安装即可。
[0017]本实施例中，热电偶的接线盒2位于壳体内，相对于现有热电偶接线盒处于黑体壳体外的结构，本实施例的黑体辐射源具有在整体结构上更简洁、热电偶不易损坏、可靠性高、便于使用和安装等诸多优点。在其他实施例中，热电偶的接线盒仍可以设于壳体之外。
[0018]本实施例中，腔芯7采用不锈钢制成，通过在其外周面上喷涂陶瓷层以实现绝缘，在其他实施例中，腔芯还可以采用陶瓷腔芯，此时不必再喷涂陶瓷层。
【主权项】
1.黑体辐射源，包括壳体、柱状的腔芯和用于检测腔芯温度的热电偶，腔芯位于壳体内，腔芯上绕有加热丝，腔芯的两端分别开设有测温腔和辐射腔，热电偶的测量端沿腔芯轴向伸入测温腔，其特征在于:所述壳体的围绕腔芯轴线的外周面上设有散热结构。
2.根据权利要求1所述的黑体辐射源，其特征在于:所述散热结构为在周向上间隔布置的散热翅片。
3.根据权利要求2所述的黑体辐射源，其特征在于:所述散热翅片的横截面呈外端大内端小的梯形。
4.根据权利要求1或2或3所述的黑体辐射源，其特征在于:所述壳体的一端上设有径向伸出的安装凸缘，安装凸缘上开设有在固定黑体辐射源时使用的安装孔。
5.根据权利要求1或2或3所述的黑体辐射源，其特征在于:所述热电偶的接线盒位于壳体内。
6.根据权利要求1或2或3所述的黑体辐射源，其特征在于:所述腔芯的外周面上喷涂有陶瓷层。
【专利摘要】本实用新型涉及一种黑体辐射源，包括壳体、柱状的腔芯和用于检测腔芯温度的热电偶，腔芯位于壳体内，腔芯上绕有加热丝，腔芯的两端分别开设有测温腔和辐射腔，热电偶的测量端沿腔芯轴向伸入测温腔，所述壳体的围绕腔芯轴线的外周面上设有散热结构。由于腔芯采用双腔结构，使得腔芯热容小，同时在壳体的外周面上设置有散热结构，当黑体工作在较高温度使壳体发热时，壳体上的热量就会通过其外周面上的散热结构散发出去，从而能够快速降低壳体温度，不致对红外目标模拟器中的其他设备造成影响；由于设置了专门的散热结构，所以在安装时不再需要安装底座承担散热任务，这样就可以缩小安装底座的体积，为红外目标模拟器小型化创造了条件。
【IPC分类】G01J5-00
【公开号】CN204313962
【申请号】CN201420589602
【发明人】张家堂, 司斌, 刘枫, 翟佳洁
【申请人】凯迈（洛阳）测控有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年10月13日