专利名称：一种小型化无振快速温变试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及温变试验装置，尤其涉及一种小型化无振快速温变试验装置。
背景技术：
在光学相干检测中，周围环境的微小变化就会对检测精度造成很大影响，甚至造成检测结果错误，而评价热冲击应力对光学系统或部件的影响时必须保证测试环境不受其他应力因素的影响，但是现有的光学相干检测系统通常采用电学系统的检测设备，从而引入了各种外部噪声，影响评估结果。为解决此问题，本发明采用无振动的半导体制冷器作为制冷单元，多水道水冷台作为散热单元，绝热隔板密封，绝热材料颗粒作为填充，很好的排除了各种外界干扰，既可以加热又可以制冷，温变速率达到30°C /分钟，可广泛应用于光学相干检测领域，尤其是分离振动干扰的高精度相干检测系统。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种小型化无振快速温变试验装置。小型化无振快速温变试验装置包括下箱体、上箱体、试验腔体；下箱体包括下绝热隔板、下半导体制冷器固定套件、下水冷台、下支撑螺柱、下大功率半导体制冷器、下双级半导体制冷器、下绝热材料颗粒层和下水管口，上箱体包括上绝热隔板、上半导体制冷器固定套件、上水冷台、上支撑螺柱、上大功率半导体制冷器、上双级半导体制冷器、绝热材料颗粒层和上水管口 ；下箱体内中心从下到上依次设有下支撑螺柱、下水冷台、下半导体制冷器固定套件，下半导体制冷器固定套件内从下到上依次设有下大功率半导体制冷器、下双级半导体制冷器，在下支撑螺柱、下水冷台周围填充有下绝热材料颗粒层，在下半导体制冷器固定套件周围设有下绝热隔板；上箱体内中心从上到下依次设有上支撑螺柱、上水冷台、上半导体制冷器固定套件，上半导体制冷器固定套件内从上到下依次设有上大功率半导体制冷器、上双级半导体制冷器，在上支撑螺柱、上水冷台周围填充有上绝热材料颗粒层，在上半导体制冷器固定套件周围设有上绝热隔板；由下绝热隔板、下半导体制冷器固定套件、下双级半导体制冷器、上绝热隔板、上半导体制冷器固定套件和上双级半导体制冷器围成试验腔体。所述的试验腔体下部外侧设有下绝热隔板凹槽，在下绝热隔板上设有下绝热隔板数据线槽和下绝热隔板固定螺钉通孔。所述的试验腔体上部外侧设有上绝热隔板凸台，在上绝热隔板上设有上绝热隔板数据线槽和上绝热隔板固定螺钉通孔。所述的下水冷台设有两个下水冷台进水口和两个下水冷台出水口，下水冷台进水口和下水冷台出水口通过下水冷台水道相连通。所述的上水冷台设有两个上水冷台进水口和两个上水冷台出水口，上水冷台进水口和上水冷台出水口通过上水冷台水道相连。所述的下水冷台上设有下大功率半导体制冷器下沉凹槽、下半导体制冷器固定套件固定螺孔和下绝热隔板固定螺孔。所述的上水冷台上设有上大功率半导体制冷器下沉凹槽、上半导体制冷器固定套件固定螺孔和上绝热隔板固定螺孔。所述的下半导体制冷器固定套件上设有下大功率制冷器固定卡槽、 下双级制冷器固定卡槽和下制冷器电源线槽，下半导体制冷器固定套件通过下半导体制冷器通孔固定于下水冷台上。所述的上半导体制冷器固定套件设有上大功率制冷器固定卡槽、上双级制冷器固定卡槽和上制冷器电源线槽，上半导体制冷器固定套件通过上半导体制冷器通孔固定于上水冷台上。光学相干检测对外界环境有很高要求，任何外界的扰动对会对检测精度造成很大影响甚至造成检测结果错误，而评价热冲击应力对光学系统或部件的影响时必须保证测试环境不受其他应力因素的影响，但是现有的光学相干检测系统通常采用电学系统的检测设备，从而引入额外的机械振动，影响评估结果。本发明采用无振动的半导体制冷器作为制冷单元，多水道水冷台作为散热单元，绝热隔板密封，绝热材料颗粒作为填充，很好的排除了各种外界干扰，既可以加热又可以制冷，温变速率达到30°C /分钟，可广泛应用于光学相干检测领域，尤其是分离振动干扰的高精度相干检测系统。
图1为小型化无振快速温变试验装置的结构示意图； 图2为本发明的下绝热隔板和上绝热隔板示意图3为本发明的下水冷台和上水冷台内部水道走向示意图； 图4为本发明的下水冷台和上水冷台表面俯视图5为本发明的下半导体制冷器固定套件和上半导体制冷器固定套件示意图； 图中下箱体1、下绝热隔板2、下半导体制冷器固定套件3、下水冷台4、下支撑螺柱5、 下大功率半导体制冷器6、下双级半导体制冷器7、上绝热材料颗粒层8、下水管口 9，试验腔体10，上箱体11、上绝热隔板12、上半导体制冷器固定套件13、上水冷台14、上支撑螺柱 15、上大功率半导体制冷器16、上双级半导体制冷器17、下绝热材料颗粒层18、上水管口 19、下绝热隔板数据线槽20、下绝热隔板凹槽21、下绝热隔板固定螺钉通孔22、上绝热隔板数据线槽23、上绝热隔板凸台M、上绝热隔板固定螺钉通孔25、下水冷台进水口沈、下水冷台出水口 27、下水冷台水道观、上水冷台进水口 29、上水冷台出水口 30、上水冷台水道31、 下大功率半导体制冷器下沉凹槽32、下半导体制冷器固定套件固定螺孔33、下绝热隔板固定螺孔34、上大功率半导体制冷器下沉凹槽35、上半导体制冷器固定套件固定螺孔36、上绝热隔板固定螺孔37、下制冷器电源线槽38、下大功率制冷器固定卡槽39、下半导体制冷器通孔40、下双级制冷器固定卡槽41、上制冷器电源线槽42、上大功率制冷器固定卡槽43、 上半导体制冷器通孔44、上双级制冷器固定卡槽45。
具体实施例方式以下结合附图进一步说明本发明。如图1所示，小型化无振快速温变试验装置包括下箱体1、上箱体11、试验腔体10 ； 下箱体1包括下绝热隔板2、下半导体制冷器固定套件3、下水冷台4、下支撑螺柱5、下大功率半导体制冷器6、下双级半导体制冷器7、下绝热材料颗粒层8和下水管口 9，上箱体11包括上绝热隔板12、上半导体制冷器固定套件13、上水冷台14、上支撑螺柱15、上大功率半导体制冷器16、上双级半导体制冷器17、绝热材料颗粒层18和上水管口 19 ；下箱体1内中心
5从下到上依次设有下支撑螺柱5、下水冷台4、下半导体制冷器固定套件3，下半导体制冷器固定套件3内从下到上依次设有下大功率半导体制冷器6、下双级半导体制冷器7，在下支撑螺柱5、下水冷台4周围填充有下绝热材料颗粒层8，在下半导体制冷器固定套件3周围设有下绝热隔板2 ；上箱体11内中心从上到下依次设有上支撑螺柱15、上水冷台14、上半导体制冷器固定套件13，上半导体制冷器固定套件13内从上到下依次设有上大功率半导体制冷器16、上双级半导体制冷器17，在上支撑螺柱15、上水冷台14周围填充有上绝热材料颗粒层18，在上半导体制冷器固定套件13周围设有上绝热隔板12 ；由下绝热隔板2、下半导体制冷器固定套件3、下双级半导体制冷器7、上绝热隔板12、上半导体制冷器固定套件13和上双级半导体制冷器17围成试验腔体10。试验腔体10中的热量分两路传递，一路依次通过下双级半导体制冷器7、下大功率半导体制冷器6将热量传递给下水冷台4，下水冷台4由水管与下水管口 9连接，下水冷台4中的水流通过下水管口 9将热量带出下箱体 1之外，保证下水冷台4温度恒定即下大功率制冷器6底面温度恒定，另一路依次通过上双级半导体制冷器17、上大功率制冷器16将热量传递给上水冷台14，上水冷台14由水管与上水管口 19连接，上水冷台14中的水流通过上水管口 19将热量带出上箱体11之外，保证上水冷台13温度恒定，即上大功率制冷器16底面温度恒定。如图2 (a)所示，试验腔体10下部外侧设有下绝热隔板凹槽21，在下绝热隔板2 上设有下绝热隔板数据线槽20和下绝热隔板固定螺钉通孔22。通过下绝热隔板固定螺钉通孔22将下绝热隔板2固定在下水冷台4上，下绝热隔板2采用绝热材料加工而成，下绝热隔板数据线槽20用于将内部电线引出箱体之外。如图2 (b)所示，试验腔体10上部外侧设有上绝热隔板凸台24，在上绝热隔板12 上设有上绝热隔板数据线槽23和上绝热隔板固定螺钉通孔25。通过上绝热隔板固定螺钉通孔25将上绝热隔板12固定在上水冷台14上，上绝热隔板12采用绝热材料加工而成，上绝热隔板数据线槽23用于将内部电线引出箱体之外，下绝热隔板凹槽21和上绝热隔板凸台M尺寸紧密咬合，起到很好的隔热效果。如图3 (a)所示，下水冷台4设有两个下水冷台进水口沈和两个下水冷台出水口 27，下水冷台进水口沈和下水冷台出水口 27通过下水冷台水道28相连通。如图3 (b)所示，上水冷台14设有两个上水冷台进水口四和两个上水冷台出水口 30，上水冷台进水口四和上水冷台出水口 30通过上水冷台水道31相连。水道为圆形， 加工方便，多条水道相互连通，散热效果好。如图4 (a)所示，下水冷台4上设有下大功率半导体制冷器下沉凹槽32、下半导体制冷器固定套件固定螺孔33和下绝热隔板固定螺孔34。下大功率半导体制冷器下沉凹槽 32用于下沉下大功率制冷器6，使下大功率制冷器6更接触水道，在下大功率半导体制冷器下沉凹槽32和下大功率制冷器6之间以及下大功率制冷器6和下双级制冷器7之间涂上硅胶，可排除接触面之间的空气保持良好接触，有助于改善热传导能力，
如图4 (b)所示，上水冷台14上设有上大功率半导体制冷器下沉凹槽35、上半导体制冷器固定套件固定螺孔36和上绝热隔板固定螺孔37。上大功率半导体制冷器下沉凹槽35 用于下沉上大功率制冷器16，使上大功率制冷器16更接触水道，在上大功率半导体制冷器下沉凹槽35和上大功率制冷器16之间以及上大功率制冷器16和上双级制冷器17之间涂上硅胶，可排除接触面之间的空气保持良好接触，有助于改善热传导能力。
如图5 (a)所示，下半导体制冷器固定套件3上设有下大功率制冷器固定卡槽39、 下双级制冷器固定卡槽41和下制冷器电源线槽38，下半导体制冷器固定套件3通过下半导体制冷器通孔40固定于下水冷台4上。下半导体制冷器固定套件3采用PVC材料或其他隔热材料制作而成，可起到固定和隔热的双重作用。如图5 (b)所示，上半导体制冷器固定套件(13)设有上大功率制冷器固定卡槽 (43)、上双级制冷器固定卡槽(45)和上制冷器电源线槽(42)，上半导体制冷器固定套件 (13)通过上半导体制冷器通孔(44)固定于上水冷台(14)上。上半导体制冷器固定套件13 采用PVC材料或其他隔热材料制作而成，可起到固定和隔热的双重作用。
权利要求
1.一种小型化无振快速温变试验装置，其特征在于包括下箱体(1)、上箱体(11)、试验腔体(10);下箱体(1)包括下绝热隔板(2)、下半导体制冷器固定套件(3)、下水冷台(4)、 下支撑螺柱(5)、下大功率半导体制冷器(6)、下双级半导体制冷器(7)、下绝热材料颗粒层 (8)和下水管口(9)，上箱体(11)包括上绝热隔板(12)、上半导体制冷器固定套件(13)、上水冷台(14)、上支撑螺柱(15)、上大功率半导体制冷器(16)、上双级半导体制冷器(17)、绝热材料颗粒层(18)和上水管口( 19);下箱体(1)内中心从下到上依次设有下支撑螺柱(5)、 下水冷台(4)、下半导体制冷器固定套件(3)，下半导体制冷器固定套件(3)内从下到上依次设有下大功率半导体制冷器(6)、下双级半导体制冷器(7)，在下支撑螺柱(5)、下水冷台 (4)周围填充有下绝热材料颗粒层(8)，在下半导体制冷器固定套件(3)周围设有下绝热隔板(2);上箱体(11)内中心从上到下依次设有上支撑螺柱(15)、上水冷台(14)、上半导体制冷器固定套件(13)，上半导体制冷器固定套件(13)内从上到下依次设有上大功率半导体制冷器(16)、上双级半导体制冷器(17)，在上支撑螺柱(15)、上水冷台(14)周围填充有上绝热材料颗粒层(18)，在上半导体制冷器固定套件(13)周围设有上绝热隔板(12)；由下绝热隔板(2)、下半导体制冷器固定套件(3)、下双级半导体制冷器(7)、上绝热隔板(12)、上半导体制冷器固定套件(13)和上双级半导体制冷器(17)围成试验腔体(10)。
2.如权利要求1所述的一种小型化无振快速温变试验装置，其特征在于所述的试验腔体(10)下部外侧设有下绝热隔板凹槽(21)，在下绝热隔板(2)上设有下绝热隔板数据线槽 (20)和下绝热隔板固定螺钉通孔(22)。
3.如权利要求1所述的一种小型化无振快速温变试验装置，其特征在于所述的试验腔体(10)上部外侧设有上绝热隔板凸台(24)，在上绝热隔板(12)上设有上绝热隔板数据线槽(23)和上绝热隔板固定螺钉通孔(25)。
4.如权利要求1所述的一种小型化无振快速温变试验装置，其特征在于所述的下水冷台(4)设有两个下水冷台进水口(26)和两个下水冷台出水口(27)，下水冷台进水口(26)和下水冷台出水口(27)通过下水冷台水道(28)相连通。
5.如权利要求1所述的一种小型化无振快速温变试验装置，其特征在于所述的上水冷台(14)设有两个上水冷台进水口(29)和两个上水冷台出水口(30)，上水冷台进水口(29) 和上水冷台出水口(30)通过上水冷台水道(31)相连。
6.如权利要求1所述的一种小型化无振快速温变试验装置，其特征在于所述的下水冷台(4)上设有下大功率半导体制冷器下沉凹槽(32)、下半导体制冷器固定套件固定螺孔 (33)和下绝热隔板固定螺孔(34)。
7.如权利要求1所述的一种小型化无振快速温变试验装置，其特征在于所述的上水冷台(14)上设有上大功率半导体制冷器下沉凹槽(35)、上半导体制冷器固定套件固定螺孔 (36)和上绝热隔板固定螺孔(37)。
8.如权利要求1所述的一种小型化无振快速温变试验装置，其特征在于所述的下半导体制冷器固定套件(3)上设有下大功率制冷器固定卡槽(39)、下双级制冷器固定卡槽(41) 和下制冷器电源线槽(38)，下半导体制冷器固定套件(3)通过下半导体制冷器通孔(40)固定于下水冷台(4)上。
9.如权利要求1所述的一种小型化无振快速温变试验装置，其特征在于所述的上半导体制冷器固定套件(13)设有上大功率制冷器固定卡槽(43)、上双级制冷器固定卡槽(45)和上制冷器电源线槽(42)，上半导体制冷器固定套件(13)通过上半导体制冷器通孔(44) 固定于上水冷台(14)上。
全文摘要
本发明公开的一种小型化无振快速温变试验装置。它包括下箱体、上箱体、试验腔体；下箱体包括下绝热隔板、下半导体制冷器固定套件、下水冷台、下支撑螺柱、下大功率半导体制冷器、下双级半导体制冷器、下绝热材料颗粒层和下水管口，上箱体包括上绝热隔板、上半导体制冷器固定套件、上水冷台、上支撑螺柱、上大功率半导体制冷器、上双级半导体制冷器、绝热材料颗粒层和上水管口。本发明控温效果好且不会产生机械振动，在箱体与腔体之间采用绝热隔板密封并填充绝热材料颗粒，既可以加热又可以制冷，温变速率达到30℃/分钟，可广泛应用于光学相干检测领域，尤其是分离振动干扰的高精度温度应力光学相干检测系统。
文档编号G01N3/60GK102169066SQ201110003740
公开日2011年8月31日 申请日期2011年1月10日 优先权日2011年1月10日
发明者舒晓武, 郭文正, 陈侃, 黄腾超 申请人:浙江大学