GYW-1透光管式爐均溫場實驗儀

材料的溫度是zui基本的物理量之一，并在各個領(lǐng)域，各種場合為科研與工程人員所關(guān)注。為在理工類本科教育階段，讓學(xué)生對溫度場和材料的溫度特性等熱學(xué)相關(guān)知識有一個初步但全面的認(rèn)識與體會，設(shè)計本實驗裝置作為材料的溫度特性和部分熱學(xué)實驗的基礎(chǔ)性平臺。

很多物理實驗根據(jù)實驗內(nèi)容的需要,要求能提供一種溫度動態(tài)變化快、溫度場均勻、且能看得見內(nèi)部結(jié)構(gòu)的裝置.上海交通大學(xué)物理實驗中心制造的”透光管爐式爐”具有這些*性.它通過液相沉積工藝在透光玻管上鍍敷半導(dǎo)體電熱膜間接加熱管內(nèi)的空氣來實現(xiàn)升溫,由于電熱膜在玻管上處處均勻鍍敷,故其溫場可比通常的電熱絲管式爐更均勻.

空氣的熱量傳遞除通常的熱傳導(dǎo)外,更以對流為主要熱傳遞方式,傳熱速率相比其他絕緣導(dǎo)熱介質(zhì)如硅油、高純冷卻液、導(dǎo)熱硅脂等更高,在高溫情況下,熱輻射也在起作用.且由于空氣的比熱非常小,因此它的控溫性能以及溫場的均勻程度都要比用其他介質(zhì)加熱的效果更好;達(dá)到預(yù)期溫度需要的時間短.

采用直流電源供電方式加熱,杜絕了附加交變電磁場的出現(xiàn).此外, 玻管和透光導(dǎo)電膜是透明的,可以直接觀察管式爐里均勻溫場中所進(jìn)行實驗的現(xiàn)象,應(yīng)用方便,同時也為各學(xué)科中光與熱的相互作用的實驗教學(xué)提供了可能.

2透光管式爐均勻溫度場的獲得

采用在玻管外層上通過液相沉積工藝鍍敷半導(dǎo)體電熱膜。為達(dá)到良好的保溫效果，讓加熱玻管的熱擴(kuò)散邊界條件盡可能地確定下來，將加熱玻管套在另一根材質(zhì)相同Φ5.5cm的玻管內(nèi)，于二端將粗細(xì)二根玻管相互熔接而形成一個包裹于加熱玻管外層的空間，并將其空間作真空處理，理想的真空度應(yīng)達(dá)10E-2Pa數(shù)量級。

透光管式爐均勻溫度場是一種新的控溫手段，有非常好的實用性，輔以自動控溫裝置，可廣泛發(fā)展應(yīng)用于物理、化學(xué)、生物、材料特性等與溫度相關(guān)的實驗以及工業(yè)生產(chǎn)中。

本實驗設(shè)備特點:

1.管式爐形式，*提供相當(dāng)均勻的溫場，兩側(cè)則為對稱恒定梯度變化溫場。在空氣介質(zhì)中，*均溫場軸向＞9CM，溫度梯度＜0.3℃/ CM；*均溫場徑向＞2 CM，溫度梯度＜0.3℃/ CM。

2.透明玻璃管設(shè)計，便于學(xué)生觀察。直觀地體驗實驗內(nèi)容。同時也為各學(xué)科中光與熱的相互作用等內(nèi)容的實驗教學(xué)提供了可能。

3.特別設(shè)計的控溫儀采用直流電源輸出供電，杜絕交變電磁場的出現(xiàn)。實驗過程無后顧之憂。提供多組四端，三端，二端樣品接法；靈活便利。

4.實驗數(shù)據(jù)經(jīng)A-D轉(zhuǎn)換輸入計算機(jī)；采用LABVIEW開放軟件；學(xué)生參與性強(qiáng)，數(shù)據(jù)處理方便(本項選配)。

主要技術(shù)參數(shù)

1.*均溫場軸向＞9CM，溫度梯度＜0.3℃/ CM；*均溫場徑向＞2 CM，溫度梯度＜0.3℃/ CM。

2.溫控范圍: 室溫～180℃可編程連續(xù)控溫, 控溫精度達(dá)0.1℃

3.透光管式爐軸向長度27cm,內(nèi)徑Ф2.4cm,外部長度:34cm.

4.在*軸向8cm內(nèi)，溫度梯度≤0.1℃/cm。

5.加熱電功率:28W