一种新型循环式球壳装置的制作方法

本发明涉及热源装置，具体为一种新型循环式球壳装置。

背景技术：

线热源通常用镍铬合金丝或者铁铬铅合金丝所做成的热线夹持着两块相同的工件的中间部分进行加热，在距热线一定距离，与热线平行的位置布置温度传感器。在某些理想情况下线热源的热线直径可以为无穷小，长度为无限长，但是实际应用中所使用的热线，由于直径越小对加工工艺的要求就越高，而且热线过细时强度也得不到保证。因此，实际运用中线热源所使用的热线的直径是具有一定尺寸的，在使用初期，热线自身会吸收一定热量使其温度上升，然后加热被测工件。同时，为保证热线与被加热试样之间充分接触，也需要在热线与被测工件之间安装有机械压紧装置。

面热源通常用镍铬带加热片以及聚酰亚胺电热膜来实现恒温或恒功率加热，每次实验前对热源平板不同位置处温度传感器的值进行观测，当各点传感器的值相同后开始做实验，从而实现整个加热面温度全部相同的边界条件。与此同时，由于面热源与被测试样之间存在较大的接触面，而若面热源与试样之间存在一定的接触间隙，将会引起很大的接触热阻，进而对实际运用所产生的数据的不确定度产生很大的影响。因此，为了减小热源与试样之间存在的间隙，使用面热源的时候往往会在加热板的背面加装有机械压紧装置。但是，由于加热膜的热容和压紧的效果均会影响到加热板整体的温度场分布。因此，该操作具有难度。

相较于线热源和面热源，球壳可以很好地解决这两种热源的缺点，进而更好的成为具有恒定的，均匀的表面温度的热源，可解决当前传热学领域实验研究所面临的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种新型循环式球壳装置，具有恒定、均匀表面温度的热源，进一步解决背景技术所提出的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种新型循环式球壳装置，包括内部充满恒温油液的球壳、传感器、温度采集显示仪和工作台，其特征在于，所述球壳上贴有传感器，传感器通过连接线与温度采集显示仪连接。

所述球壳一侧设有通入恒温油液的第二内管，第二内管水平放置，球壳内壁上端设有回收恒温油液的矩形回油管。

进一步，所述第二内管一端通过第一内螺纹转接头与第一内管紧固连接。

所述第一内管通过第一内管内螺纹转接头与全外螺纹连接管紧固连接。

所述全外螺纹连接管通过螺纹连接与第二耐高温波纹管右端紧固连接。

所述第二耐高温波纹管左端通过螺纹连接在油泵的出油口。

进一步，所述全外螺纹连接管上安装有阀门。

进一步，所述油泵的进油口通过螺纹连接与第三耐高温波纹管右端紧固连接，第三耐高温波纹管左端通过螺纹连接在恒温油箱的出油口。

所述恒温油箱和油泵均放置在工作台上。

进一步，所述矩形回油管下端焊接在第二外管上，上端焊接在球壳内壁上。

所述第二外管一端开有矩形孔，矩形孔朝向上方，矩形回油管下端焊在第二外管的矩形孔上。

所述第二外管通过外管内螺纹转接头与第一外管紧固连接。

所述第一外管一端与分离阀内部连通，分离阀的阀体螺纹孔上通过螺纹连接有双外丝转接头，双外丝转接头与第一耐高温波纹管右端紧固连接。

所述第一耐高温波纹管左端通过螺纹连接在恒温油箱的进油口上。

进一步，所述全外螺纹连接管一端设有分离阀，分离阀与全外螺纹连接管通过螺纹连接，分离阀外部包裹有保温层。

进一步，所述于分离阀内部包裹有耐高温密封垫圈，耐高温密封垫圈并套在全外螺纹连接管上。

进一步，所述第一外管与第一内管之间设有通油支撑件，其中通油支撑件与第一内管过盈配合，通油支撑件与第一外管间隙配合。

进一步，所述第二外管不带螺纹的一端焊有挡环，挡环焊在第二内管外壁上。

进一步，所述工作台上安装有支架底座，支架底座上设有伸缩管，伸缩管上端焊接有底部托架，底部托架上端通过螺栓连接有顶端托架，顶端托架与底部托架连接处设有垫片。

所述第一外管固定在顶端托架和底部托架之间。

本发明的有益效果：

1、本发明通过内部充满恒温油液的球壳，恒温油液的温度传导实现球壳表面温度恒定并且温度均匀，形成具有恒定、均匀表面温度的热源；

2、本发明当球壳内油液充满时，球壳内的油液经过矩形回油管流出，通过第一外管、第二外管与内管之间的通路回流，球壳中出来的油液经过与分离阀连接的第一耐高温波纹管回流到恒温油箱中，形成一个油液循环回路，实现油液循环利用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1本装置总体结构示意图

图2本装置油箱连接处剖视结构示意图

图3本装置耐高温波纹管结构示意图

图4本装置循环管路结构示意图

图5本装置循环管路整体剖视结构示意图

图6本装置分离阀剖视结构示意图

图7本装置内部进油管路结构示意图

图8本装置a部分剖面结构示意图

图9本装置b部分剖面结构示意图

图10本装置c部分剖面结构示意图

图11本装置支架结构示意图

图中，1-控制器，2-恒温油箱，3-第一耐高温波纹管，4-第二耐高温波纹管，5-阀门，6-分离阀，7-温度采集显示仪，8-传感器，9-油泵,10-第三耐高温波纹管,11-工作台，12-活动连接头,13-全外螺纹连接管，14-第一外管，15-外管内螺纹转接头，16-第二外管，17-矩形回油管，18-第二内管，19-球壳，20-挡环，21-双外丝转接头，22-第一内管内螺纹转接头，23-第一内管，24-第一内螺纹转接头，25-通油支撑件，26-耐高温密封垫圈，27-石墨烯涂料，28-顶端托架，29-伸缩管，30-支架底座，31-滚花螺钉，32-底部托架，33-垫片

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参见图1，图2和图3，恒温油箱2安装在工作台11上，恒温油箱2上有一个出油口和一个进油口，控制器1安装在恒温油箱2上。

第三耐高温波纹管10左端通过螺纹连接在恒温油箱2的出油口，第三耐高温波纹管10右端通过螺纹连接在油泵9的进油口。

第三耐高温波纹管10包括有波纹管、编织管、保温层和活动连接头12，波纹管上包裹有编织管，编织管上包裹有保温层，波纹管两端均带有活动连接头12，波纹管左端通过螺纹连接在恒温油箱2的出油口，波纹管右端通过螺纹连接在油泵9的进油口。

第二耐高温波纹管4左端通过螺纹连接在油泵9的出油口，第二耐高温波纹管4右端通过螺纹连接在全外螺纹连接管13上，全外螺纹连接管13上安装有阀门5。

第二耐高温波纹管4包括有波纹管、编织管、保温层和活动连接头12，波纹管上包裹有编织管，编织管上包裹有保温层，波纹管两端均带有活动连接头12，波纹管左端通过螺纹连接在油泵9的出油口，波纹管右端通过螺纹连接在全外螺纹连接管13上。

全外螺纹连接管13一端设有分离阀6，分离阀6与全外螺纹连接管13通过螺纹连接，分离阀6外部包裹有保温层。

第一耐高温波纹管3左端通过螺纹连接在恒温油箱2的进油口上，第一耐高温波纹管3右端通过双外丝转接头21连接在分离阀6的阀体螺纹孔上。

第一耐高温波纹管3包括有波纹管、编织管、保温层和活动连接头12，波纹管上包裹有编织管，编织管上包裹有保温层，波纹管两端均带有活动连接头12，波纹管左端通过螺纹连接在恒温油箱2的进油口，波纹管右端通过双外丝转接头21连接在分离阀6的阀体螺纹孔上。

工作时，首先打开控制器1开关，通过控制器1上的按键控制恒温油箱2内部的温度，使油箱内油液温度满足实际工作需求，打开油泵9，将油箱内油液通过第三耐高温波纹管10和第二耐高温波纹管4泵出，通过阀门5控制油液的输送。

参见图4，图5，图6，图7，图8和图9，全外螺纹连接管13通过第一内管内螺纹转接头22与第一内管23进行连接，第一内管23两端带有外螺纹，通过第一内螺纹转接头24与第二内管18进行连接；油液经过第一内管23和第二内管18持续泵出。

耐高温密封垫圈26包裹于分离阀6内部，并套在全外螺纹连接管13上，从而防止外管中的油液渗漏。

分离阀6一侧设有与分离阀6内部连通的第一外管14；

通油支撑件25与第一内管23过盈配合，通油支撑件25与第一外管14间隙配合。

第一外管14两端带有外螺纹，且外部包裹有保温层，第一外管14与分离阀6通过螺纹连接，第一外管14与第二外管16通过外管内螺纹转接头15连接，外管内螺纹转接头15外部包裹有保温层，第二外管16为一端带有外螺纹，另一端开有矩形孔的圆管，且外部包裹有保温层，安装时需保证矩形孔朝向上方。

矩形回油管17一端焊在第二外管16的矩形孔上，一端焊接在球壳19内壁上。

挡环20焊在第二外管16不带螺纹的一端，同时焊在第二内管18外壁上，进而防止油液渗漏，并固定第二内管18。

两半圆形的球壳19通过焊接形成圆形的球壳19，球壳19以焊缝所在面为对称面开有圆孔，并通过焊接固定在第二外管16螺纹端和矩形孔之间靠近矩形孔的位置。

球壳19内壁和外壁涂抹有石墨烯涂料27。

传感器8贴在球壳19外部，通过连接线与温度采集显示仪7连接。

油液持续泵入球壳19中，当球壳19内油液充满时，球壳19内的油液经过矩形回油管17流出，通过第一外管14，第二外管16与内管之间的通路回流，球壳19中出来的油液经过与分离阀6连接的第一耐高温波纹管3回流到恒温油箱2中，形成一个油液循环回路，传感器8持续采集球壳19表面的温度信号，并通过与之连接的温度采集显示仪7显示。

参见图10，工作台11上安装有支架底座30，支架底座30上设有伸缩管29，伸缩管29上端焊接有底部托架32，底部托架32上端通过螺栓连接有顶端托架28，顶端托架28与底部托架32连接处设有垫片33，第一外管14固定在顶端托架28和底部托架32之间，保持管路的平直以及稳定，通过支架将管道支撑起来。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。