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          1. 超高溫紅外線加熱裝置(常溫至1000℃)

            日期:2023-05-10 16:42

            瀏覽次數:774次

            超高溫航空合金加熱測試是航空工業中非常重要的一個環節。航空發動機中的舵葉片、燃燒室和噴氣嘴等部件需要在高溫、高壓的環境下工作,因此需要使用高溫合成材料。而這些高溫合金材料需要經過嚴格的加熱測試,以確保其在高溫環境下的性能和耐久性。

            在超高溫航空合金加熱測試中,需要使用專業的設備和技術,以確保測試結果的準確和可靠。其中,高溫裝置是最重要的設備之一。高溫裝置可以提供高溫環境,將合金屬材料暴露在高溫下,以測試其耐受高溫的能力。同時,熱電偶可以測量材料表面的溫度,以確保爐溫和材料表面溫度的一致性。此外,空氣流量計和溫度控制器也是不可或缺的設備。

            超高溫航空合金加熱測試的過程中,需要對材料進行多次加熱和冷卻。這樣可以模擬國際工作環境下的溫度變化化,以測試材料的耐久性。測試的結果可以用來評價高溫合金屬材料的性能,以確認其是否符合航空工業的要求和標準。超高溫航空合金熱測試是航空工業中非常重要的一個環節,它可以確保高溫合金材料在高溫環境下的性能和耐久性,從而保證航空發動機的安全和可靠。

            項目背景

            北京某大學需要航空合金高溫加熱測試,基礎需求是?在特定時間加熱至1000℃,并可以控制多段升溫曲線,背部燈罩帶水冷系統,以符合長時間測試需求。

            為此,需要一臺高溫加熱設備,必須具備以下特點:

            1、可以快速達到1000℃的加熱溫度。

            2、可以控制多段升溫曲線,以滿足不同測試需要。

            3、設備需要帶背部燈罩和冷水系統,以保證長時間測試的穩定性。

            4、設備需要足夠長的時間運行,并且具有穩定可靠的性能。

            5、設備需要具備安全性,確保測試過程序中不會發生安全事件。

            研發過程

            一、項目難點

            對于超高溫的項目,朗普成立的十五年中也遇到過不少,也與不少高校,科研機構也有過高溫項目的合作,成功案例不勝枚舉。

            這次項目棘手的地方:該項目需要至少超過?100KW/m2?的功率密度;加熱面積:?600mm×700mm?,加熱溫度?常溫快速加熱至1000℃ ,控制溫度?多段曲線升溫,恒溫設定等要求;受熱面積光照均勻性好。

            我們朗普了解基本需求以及迫切性后,雖然知道實現過程很復雜,還是毅然決然地接下了這個項目,因為該項目正好和我們朗普想要突破傳統,將超高溫紅外加熱系統標準化的目標不謀而合。

            針對這些加熱難點逐一突破技術瓶頸:

            1、設計合適的燈具結構,采用先進的工藝,確保燈具的散熱效果和散熱性能。

            2、采用單獨的加熱控制算法,通過對單燈加熱區的補償優化,現實加熱均衡的要求。

            3、采用高性能的電氣控制系統,確保升溫加熱線性能可控,并且能夠快速進入PID調節整,以滿足秒級的要求。

            二、設計制作

            選材方面:紅外加熱管采用的是石英材質燈管,普通石英材質燈管在1000℃左右就會出現變形,制作過程中,我特別選擇了優質石英管材,其羥基含量<5ppm,這個指標是非常重要的,因為石英管材的存在會影響其在高溫下的性能和穩定性。石英管材的羥基含量超過低,其在高溫下的穩定性和耐久性就越好。此外,采用熱膨脹系數低的陶瓷燈座和燈頭固定泥等也是非常重要的。在高溫下,材料的熱膨脹系數會發生變化化,如果發熱膨脹系數過大,容易導致發熱系統失穩或損壞。因此,采用熱膨脹系數低的陶瓷次燈座和燈頭固定水泥等,可以減少高溫下的熱膨脹系的少量材料,保證系統的穩定性和可靠性性。

            紅外加熱管_副本.jpg

            綜上所述,采用銅基含量<5ppm的優質石英管材作加熱管材,同時采用熱膨脹系數低的陶瓷燈座和燈頭固水泥等,可為超高溫工況下的加熱系統提供強大的力量的這些優質材料的使用可以確保在高溫下的穩定性和可靠性,確保試驗數據的準確性和可恢復性性

            結構設計?由于上部回路復雜,結構鈑金厚重,需要堅固的承重底座,而蛇形回路的水冷結構更好地減少背部熱量,防止燈罩變形嚴重,帶有水冷的紅外線測溫結構,減少高溫對探頭的不良影響。

            控溫需求我們采用對加熱區域進行分區控制,可以根據樣本大小自由組合,減少能耗浪費,可以開環控制,閉環恒溫控制,也可以做到多段溫升控制,使得獲取試驗數據更加豐富,同時還預留了多組溫度傳感器接口,便于多點精準監控。

            功能的需求?超溫報警,漏電保護,過載保護等,讓試驗更加安全可靠。

            超高溫加熱.jpg

            朗普科技的產學研結合

            廣州市朗普光電科技有限公司成立于 2009 年,國家高新技術企業,通過ISO9001質量體系認證,至今已擁有超40項國家級專利!朗普擁有雄厚科研能力和高質量的技術團隊以及100+科研成功案例和15+年行業應用經驗,和國內高校以及科研院所合作研發紫外/紅外/全光譜光源系列高端技術,成功合作開發出多款高精尖設備。未來,朗普希望能和更多的高校和科研院所合作,也能夠和更多企業客戶一起助力行業發展,一起帶領國內特種光源領域走的更快,走的更遠。

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