大功率石英灯辐射加热元件及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及结构热试验技术领域，尤其涉及一种大功率石英灯辐射加热元件及其制造方法。
【背景技术】
[0002]目前，在超声速飞行器的研制过程中均需要进行大量的综合热试验。其中以石英管碘钨灯(简称石英灯)为发热体的一整套热试验技术发展较完善，应用也较普遍。石英灯的热惯性小，便于电控，非常适应气动加热的瞬变特点。同时体积小，功率大，可以拼装成不同尺寸和形状的加热器，既适用于大型全尺寸结构热试验，也适用小型试验，对于外形及结构复杂的试验件，有较好的适应能力，可以满足大部分导弹结构热试验要求。
[0003]现有的常规石英灯辐射加热元件多为220V、380V电压下使用的低功率密度石英灯管。石英灯辐射加热元件的封装工艺为将发热丝和外部导线分别与钼杆连接，将钼杆焊接到薄钼箔上，高温火焰下将石英管管口加热至软化，通过模具将钼箔在石英管管口处压封。为保证钼箔与石英灯管之间的密封，其电气连接组件一一钼箔的物理尺寸不能过大，使得其允许通过的最大电流值通常不超过15A。当通过更大电流时，会因为钼箔的温度过高而导致其与石英灯管之间密封的破坏;如果增加钼箔的尺寸，则相应的石英灯管的管口口径也相应增加，不符合设计要求。因此现有石英灯辐射加热元件无法满足后续更高马赫数飞行器的更大热流密度试验需求。
【发明内容】
[0004]在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0005]为解决上述问题，本发明提出一种大功率石英灯辐射加热元件及其制造方法，以满足后续更高马赫数飞行器的更大热流密度试验需求。
[0006]—方面，本发明提供一种大功率石英灯辐射加热元件，包括石英灯管和设置在所述石英灯管内的发热丝，所述发热丝的两端通过密封组件与所述石英灯管的管口密封连接，所述密封组件包括钼杆和钼箔，所述钼杆的一端与所述发热丝连接，另一端用于与外部导线连接，所述钼箔焊接于所述钼杆外部并与所述石英灯管的管口密封连接；
[0007]所述钼箔展开后的端面轮廓为两段相同的弧线首尾相连，且所述钼箔中部的厚度大于边缘的厚度。
[0008]另一方面，本发明还提供一种大功率石英灯辐射加热元件的制造方法，包括:
[0009]将钼箔加工成端面轮廓为两段相同的弧线首尾相连，且中部厚度大于边缘厚度的形状；
[0010]将钼杆的一端与发热丝连接，另一端与外部导线连接，并将所述钼箔与钼杆进行焊接；
[0011]将发热丝安装于石英灯管内，将所述石英灯管的管口加热至软化后与所述钼箔进行压封。
[0012]本发明提供的大功率石英灯辐射加热元件及其制造方法，在不改变石英灯管口径的如提下，通过增大钥猜的截面面积提尚最大通过电流，有效提尚石英灯的功率。
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本发明提供的大功率石英灯辐射加热元件一种实施例的结构示意图。
[0015]图2为本发明提供的大功率石英灯辐射加热元件中的钼箔截面示意图。
[0016]图3为本发明提供的大功率石英灯辐射加热原件制造方法一种实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0017]下面参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或者更多个其他附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。
[0018]实施例一
[0019]参考图1，本实施例提供一种大功率石英灯辐射加热元件，包括石英灯管101和设置在石英灯管内的发热丝102，发热丝102的两端通过密封组件与石英灯管101的管口密封连接，密封组件包括钼杆(图中未示出)和钼箔103，钼杆的一端与发热丝103连接，另一端用于与外部导线104连接，钼箔103焊接于钼杆外部并与石英灯管101的管口密封连接。
[0020]参考图2，钼箔103展开后的纵截面轮廓为两段相同的弧线首尾相连，且钼箔中部的厚度大于边缘的厚度。
[0021]发热丝102为大丝径钨合金材料制成的
[0022]本实施例中所述的钼箔的纵截面为钼箔展开平放后沿纵向的切面。
[0023]钼箔允许通过的最大电流取决于截面的面积，本实施例中的钼箔采用中间厚边缘薄的结构，相较于同样尺寸的片状钼箔，具有更大的横截面积，因此能够通过更大的电流，从而提高石英灯的功率，满足更高马赫数飞行器的更大热流密度试验需求。
[0024]进一步地，参考图1，发热丝102上还绕有用于支撑发热丝102的环形丝托105，该环形丝托的材质为妈合金。
[0025]进一步地，石英灯管101外表面还涂覆有反射层，该反射层的为陶瓷粉。
[0026]进一步地，石英灯管101内部还填充有预设比例的氩气和碘的混合气体。
[0027]本实施例提供的大功率石英灯辐射加热元件，在不改变石英灯管口径的前提下提高石英灯的功率，结构和加工工艺简单，可靠性高。
[0028]实施例二
[0029]参考图3，本实施例提供一种大功率石英灯辐射加热元件的制造方法，包括:
[0030]步骤SlOl，将钼箔加工成纵截面轮廓为两段相同的弧线首尾相连，且中部厚度大于边缘