用于气体的红外加热器的制作方法

1.本实用新型涉及的是一种加热技术领域的红外加热器，特别是一种带有测温热电偶和氧化铝镀层的用于气体的红外加热器。


背景技术：

2.气体升温，在科研或工业部门，常规是采用间接加热模式。通过气源管道内壁辐射和传导，使通过对气体升温。但这种方式，弱点在：
①
升温一般小于300℃；
②
热交换效率低、升温慢；
③
废热较多，而对器件要求多，制作成本高；
④
难以精确控制气体温度，且气体加热后的均匀性需专门设计的热流道达成。


技术实现要素：

3.本实用新型针对现有技术的不足，提出一种用于气体的红外加热器，本实用新型集传导、辐射、对流为一体，较传统间接加热模式换热效率大大提升，废热少，易电控闭环精确控制，易组合起来形成模块，成本相对低，安全性高，可对特定气体的升温按分子动力学原理实现红外吸收光谱匹配，可对特定气体如甲烷(ch4)在3min内加热到1000℃。本实用新型对科研或工业部门探求、研究各种气体高温的燃烧或爆炸原理，将有比较良好的效用。当多种气体各自升温到一定指标，再混合后进行反应实验，本实用新型也可很简易的通过组合达成目的。
4.本实用新型是通过以下技术方案来实现的，本实用新型包括石英主管、金属气源管电源线、加热丝、测温热电偶、氧化铝镀层、观察窗口、第一石英支管、第二石英支管，两根金属气源管分别安装在石英主管的两端，加热丝布置在石英主管的中间部位，加热丝的两端分别与两根电源线各自的一端相连接，两个第一石英支管安装在石英主管上并靠近加热丝的两端，两根电源线各自的另一端分别从两个第一石英支管中伸出；两个第二石英支管均安装在石英主管上，并分别位于两个第一石英支管的外侧；两个测温热电偶分别布置在两个第二石英支管中；氧化铝镀层布置在加热丝部位的石英主管外壁上；观察窗口布置在石英主管的中间部位。
5.进一步地，在本实用新型中，加热丝为螺旋形状且经过1200℃高温预烧结处理。
6.更进一步地，在本实用新型中，氧化铝镀层为三氧化二铝镀层，全红外光谱段反射率＞85％。
7.更进一步地，在本实用新型中，电源线与第一石英支管之间，测温热电偶与第二石英支管之间，石英主管与金属气源管均为可靠密封连接。
8.更进一步地，在本实用新型中，第一石英支管、第二石英支管与石英主管之间均为熔凝连接。
9.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果为：本实用新型较传统间接加热模式换热效率大大提升，废热少，易电控闭环精确控制，易组合起来形成模块，成本相对低，安全性高，可对特定气体的升温按分子动力学原理实现红外吸收光谱匹配，可对特定气体
如甲烷(ch4)在3min内加热到1000℃。
附图说明
10.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
11.图2为图1右侧局部放大图；
12.图3为图1中间部位局部放大图；
13.其中，1、石英主管，2、金属气源管，3、电源线，4、加热丝，5、测温热电偶，6、氧化铝镀层，7、观察窗口，8、第一石英支管，9、第二石英支管。
具体实施方式
14.下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例以本实用新型技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
15.实施例
16.本实用新型如上图1所示，本实用新型包括石英主管1、金属气源管2、电源线3、加热丝4、测温热电偶5、氧化铝镀层6、观察窗口7、第一石英支管8、第二石英支管9，两根金属气源管2分别安装在石英主管1的两端，加热丝4布置在石英主管1的中间部位，加热丝4的两端分别与两根电源线3的各自一端相连接，两个第一石英支管8安装在石英主管1上并靠近加热丝4的两端，两根电源线3各自的另一端分别从两个第一石英支管8中伸出；两个第二石英支管9均安装在石英主管1上，并分别位于两个第一石英支管8的外侧；两个测温热电偶5分别布置在两个第二石英支管9中；氧化铝镀层6布置在加热丝4部位的石英主管1外壁上；观察窗口7布置在石英主管1的中间部位。
17.在本实用新型中，呈螺旋形特种加热丝4经高温(1200℃)预烧结处理，可有效防止重力和高温工况下的蠕变，可水平、垂直或倾斜使用。石英主管1加热段的表面360度喷涂有氧化铝镀层(全红外光谱段反射率＞85％)，在1200℃以下的高温不会产生与其他气体的化学反应，能有效防止能量透出石英管壁外溢热辐射，阻止能量耗散、且提高主石英管体加热段的物理强度。石英主管1两侧金属气源管2为一进一出，与石英主管1可靠密封连接。两侧电源线3通过较细的石英管第一石英支管8与石英主管1可靠密封连接，并确保安全和良好绝缘。两侧测温热电偶5探测所受热气体进与出的实时温度，通过较细的第二石英支管9与石英主管1可靠密封连接，并确保安全和良好绝缘，通过热电偶温度信号的模拟量输出，易实现加热丝4输出功率与所需气体升温点的闭环电控。在石英主管1加热段的氧化铝保护镀层，居中预留有直径5～8mm的观察窗口7，便于用短波红外热像仪实时观测螺旋形特种加热丝4不同功率输出条件下的温度，从而计算其红外辐射光谱，以匹配所需加热气体的能量吸收。第一石英支管8、第二石英支管9与石英主管1之间均为熔凝连接，严格密封，耐压耐高温。
18.以上对本实用新型的具体实现方式进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定操作方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。


技术特征：
1.一种用于气体的红外加热器，包括石英主管(1)、金属气源管(2)，两根金属气源管(2)分别安装在石英主管(1)的两端，其特征在于，还包括电源线(3)、加热丝(4)、测温热电偶(5)、氧化铝镀层(6)、观察窗口(7)、第一石英支管(8)、第二石英支管(9)，加热丝(4)布置在石英主管(1)的中间部位，加热丝(4)的两端分别与两根电源线(3)各自的一端相连接，两个第一石英支管(8)安装在石英主管(1)上并靠近加热丝(4)的两端，两根电源线(3)各自的另一端分别从两个第一石英支管(8)中伸出；两个第二石英支管(9)均安装在石英主管(1)上，并分别位于两个第一石英支管(8)的外侧；两个测温热电偶(5)分别布置在两个第二石英支管(9)中；氧化铝镀层(6)布置在加热丝(4)部位的石英主管(1)外壁上；观察窗口(7)布置在石英主管(1)的中间部位。2.根据权利要求1所述的用于气体的红外加热器，其特征在于所述加热丝(4)为螺旋形状且经过1200℃高温预烧结处理。3.根据权利要求1所述的用于气体的红外加热器，其特征在于所述氧化铝镀层(6)为三氧化二铝镀层，全红外光谱段反射率＞85％。4.根据权利要求1所述的用于气体的红外加热器，其特征在于所述电源线(3)与第一石英支管(8)之间，测温热电偶(5)与第二石英支管(9)之间，石英主管(1)与金属气源管(2)均为可靠密封连接。5.根据权利要求1所述的用于气体的红外加热器，其特征在于第一石英支管(8)、第二石英支管(9)与石英主管(1)之间均为熔凝连接。

技术总结
一种红外加热技术领域的用于气体的红外加热器，包括石英主管、金属气源管电源线、加热丝、测温热电偶、氧化铝镀层、观察窗口、第一石英支管、第二石英支管，加热丝布置在石英主管的中间部位，加热丝的两端分别与两根电源线的一端相连接，两个第一石英支管安装在石英主管上并靠近加热丝的两端，两根电源线的另一端分别从两个第一石英支管中伸出；两个第二石英支管均安装在石英主管上；两个测温热电偶分别布置在两个第二石英支管中；氧化铝镀层布置在加热丝部位的石英主管外壁上。本实用新型设计合理，结构简单，成本相对低，安全性高，可对特定气体的升温按分子动力学原理实现红外吸收光谱匹配。谱匹配。谱匹配。


技术研发人员：程星 肖勃雷
受保护的技术使用者：彩融电光源技术（上海）有限公司
技术研发日：2021.11.07
技术公布日：2022/3/16