一種微應(yīng)力條件下接觸熱阻檢測裝置制造方法
【專利摘要】一種微應(yīng)力條件下接觸熱阻檢測裝置，涉及接觸熱阻檢測【技術(shù)領(lǐng)域】。解決了傳統(tǒng)的接觸熱阻檢測裝置只能檢測被測件在較大應(yīng)力下的傳熱情況，無法實(shí)現(xiàn)微應(yīng)力以致無應(yīng)力狀態(tài)下的接觸熱阻狀況，同時(shí)存在材料本身自重產(chǎn)生的接觸應(yīng)力作用不能消除的問題。本發(fā)明所述檢測裝置通過螺桿和螺母的配合使左固定板和右固定板將被測件夾緊，通過螺母控制彈簧的伸長量，從而實(shí)現(xiàn)被測件的微應(yīng)力加載，由于螺母上刻有刻度，因此能夠確定螺桿的伸長量，進(jìn)而確定被測件之間的預(yù)應(yīng)力，同時(shí)通過升降臺對被測件進(jìn)行支撐；通過隔熱元件將左固定板和支撐架隔開，使得加熱板中的熱量不會通過支撐架傳遞至真空罩，從而使熱量能夠集中，提高檢測精度。本發(fā)明適用于對接觸熱阻進(jìn)行檢測。
【專利說明】一種微應(yīng)力條件下接觸熱阻檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及接觸熱阻檢測【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]結(jié)合面接觸熱阻作為結(jié)合面重要特性參數(shù)之一，其準(zhǔn)確程度將直接影響到結(jié)合面參數(shù)特性模型，而在激光器等高精度光學(xué)系統(tǒng)中，由于高接觸應(yīng)力會使材料產(chǎn)生變形，影響光學(xué)精度，因此在此類光學(xué)系統(tǒng)中，廣泛存在著微應(yīng)力接觸界面，而在不同的預(yù)緊力作用下，會大大影響材料之間的傳熱，因此在微應(yīng)力條件下，準(zhǔn)確測量不同材料間的接觸熱阻對光學(xué)元件的設(shè)計(jì)計(jì)算起著至關(guān)重要作用。傳統(tǒng)的測量方法只能檢測被測件在較大應(yīng)力下的傳熱情況，無法實(shí)現(xiàn)微應(yīng)力以致無應(yīng)力狀態(tài)下的接觸熱阻狀況，同時(shí)在加載應(yīng)力時(shí)，尤其是材料本身自重產(chǎn)生的接觸應(yīng)力作用不能消除。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決傳統(tǒng)的接觸熱阻檢測裝置只能檢測被測件在較大應(yīng)力下的傳熱情況，無法實(shí)現(xiàn)微應(yīng)力以致無應(yīng)力狀態(tài)下的接觸熱阻狀況，同時(shí)存在材料本身自重產(chǎn)生的接觸應(yīng)力作用不能消除的問題，提出了一種微應(yīng)力條件下接觸熱阻檢測裝置。
[0004]一種微應(yīng)力條件下接觸熱阻檢測裝置包括真空罩、冷卻板、右固定板、左固定板、支撐架、升降臺、加熱板、螺桿、彈簧、螺母和隔熱板，所述真空罩的內(nèi)部為真空腔，冷卻板、右固定板、左固定板、支撐架、升降臺、加熱板、螺桿和彈簧均位于所述真空腔的內(nèi)部，所述升降臺固定在真空罩的底部，升降臺頂部放置被測件，右固定板和支撐架分別位于升降臺兩側(cè)，右固定板和支撐架均固定在真空罩的底部，左固定板垂直固定在支撐架上，且所述右固定板和左固定板平行，右固定板和左固定板通過螺桿和螺母固定連接，所述螺母的外表面加工有刻度，彈簧套在螺桿上，右固定板的側(cè)面開有凹槽，冷卻板固定在所述凹槽中，所述冷卻板用于對被測件進(jìn)行冷卻，左固定板的側(cè)面開有凹槽，加熱板固定在所述凹槽中，所述加熱板用于對被測件進(jìn)行加熱，左固定板和加熱板之間固定有隔熱板。
[0005]墊板固定在升降臺的頂部，所述墊板內(nèi)部開有空氣腔，墊板的頂部開有多個(gè)通孔，所述多個(gè)通孔均與空氣腔連通，所述氣泵通過通氣管與墊板內(nèi)部的空氣腔連通。
[0006]所述檢測裝置還包括恒溫水箱、冷水管和熱水管，所述恒溫水箱包括制冷系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)，所述冷水管與制冷系統(tǒng)構(gòu)成制冷循環(huán)系統(tǒng)，且所述冷水管用于對冷卻板進(jìn)行制冷，所述熱水管和加熱系統(tǒng)構(gòu)成加熱循環(huán)系統(tǒng)，且所述熱水管用于對加熱板進(jìn)行加熱。
[0007]所述檢測裝置還包括多個(gè)溫度傳感器和溫度顯示屏，所述多個(gè)溫度傳感器用于檢測被測件的溫度，每個(gè)溫度傳感器的溫度信號輸出端分別與溫度顯示屏的一個(gè)溫度信號輸入端連接，所述溫度顯示屏用于顯示接收到的溫度信號。
[0008]有益效果:本發(fā)明所述檢測裝置在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，通過螺桿和螺母的配合使左固定板和右固定板將被測件夾緊，同時(shí)，通過螺母控制彈簧的伸長量，從而實(shí)現(xiàn)被測件的微應(yīng)力加載，由于螺母上刻有刻度，因此能夠確定螺桿的伸長量，進(jìn)而確定被測件之間的預(yù)應(yīng)力，同時(shí)通過升降臺對被測件進(jìn)行支撐；
[0009]根據(jù)測量接觸熱阻的環(huán)境要求對真空罩內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行調(diào)整，從而滿足不同環(huán)境條件下的接觸熱阻檢測的需求；
[0010]通過隔熱元件將左固定板和支撐架隔開，使得加熱板中的熱量不會通過支撐架傳遞至真空罩，從而使熱量能夠集中，提高了檢測精度；
[0011]在對被測件進(jìn)行接觸熱阻檢測時(shí)，通過氣泵將升降臺和被測件之間的空氣排出，從而克服了摩擦力的影響，使檢測結(jié)果更加精確；
[0012]通過恒溫水箱分別輸出固定溫度的熱水和冷水，并對冷卻板進(jìn)行制冷，對加熱板進(jìn)行加熱，不僅能夠提供檢測所需的溫度差，同時(shí)也保證在穩(wěn)定狀態(tài)下熱流量的穩(wěn)定；
[0013]多個(gè)溫度傳感器等間距的放置在被測件上，用于檢測被測件多個(gè)位置的溫度，通過溫度顯示屏對被測件的溫度進(jìn)行顯示，記錄各個(gè)溫度傳感器的溫度值，并通過一系列的公式運(yùn)算獲得接觸熱阻的結(jié)果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為【具體實(shí)施方式】三所述墊板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為螺桿21、彈簧11、螺母22和左固定板19的連接示意圖；
[0017]圖4為【具體實(shí)施方式】一所述的左固定板19結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5為【具體實(shí)施方式】一所述的右固定板9的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖6為圖5的俯視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]【具體實(shí)施方式】一、結(jié)合圖1-圖4說明本【具體實(shí)施方式】，本【具體實(shí)施方式】所述的一種微應(yīng)力條件下接觸熱阻檢測裝置包括真空罩3、冷卻板6、右固定板9、左固定板19、支撐架16、升降臺12、加熱板20、螺桿21、彈簧11、螺母22和隔熱板23，所述真空罩3的內(nèi)部為真空腔，冷卻板6、右固定板9、左固定板19、支撐架16、升降臺12、加熱板20、螺桿21和彈簧11均位于所述真空腔的內(nèi)部，所述升降臺12固定在真空罩3的底部，升降臺12頂部放置被測件，右固定板9和支撐架16分別位于升降臺12兩側(cè)，右固定板9和支撐架16均固定在真空罩3的底部，左固定板19垂直固定在支撐架16上，且所述右固定板9和左固定板19平行，右固定板9和左固定板19通過螺桿21和螺母22固定連接，所述螺母22的外表面加工有刻度，彈簧11套在螺桿21上，右固定板9的側(cè)面開有凹槽，冷卻板6固定在所述凹槽中，所述冷卻板6用于對被測件進(jìn)行冷卻,左固定板19的側(cè)面開有凹槽,加熱板20固定在所述凹槽中，所述加熱板20用于對被測件進(jìn)行加熱，左固定板19和加熱板20之間固定有隔熱板23。
[0021]本實(shí)施方式中，通過螺桿21和螺母22的配合使左固定板19和右固定板9將被測件夾緊，同時(shí)，通過螺母22控制彈簧11的伸長量，從而實(shí)現(xiàn)被測件的微應(yīng)力加載，由于螺母22上刻有刻度，因此能夠確定螺桿21的伸長量，進(jìn)而確定被測件之間的預(yù)應(yīng)力，同時(shí)通過升降臺12對被測件進(jìn)行支撐。
[0022]根據(jù)測量接觸熱阻的環(huán)境要求對真空罩3內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行調(diào)整，從而滿足不同環(huán)境條件下的接觸熱阻檢測的需求。
[0023]【具體實(shí)施方式】二、結(jié)合圖1說明本【具體實(shí)施方式】，本【具體實(shí)施方式】與【具體實(shí)施方式】一所述的一種微應(yīng)力條件下接觸熱阻檢測裝置的區(qū)別在于，它還包括隔熱元件17，所述隔熱元件17固定在左固定板19和支撐架16之間。
[0024]本實(shí)施方式中，通過隔熱元件17將左固定板19和支撐架16隔開，使得加熱板20中的熱量不會通過支撐架16傳遞至真空罩3，從而使熱量能夠集中，提高了檢測精度。
[0025]【具體實(shí)施方式】三、結(jié)合圖1說明本【具體實(shí)施方式】，本【具體實(shí)施方式】與【具體實(shí)施方式】一所述的一種微應(yīng)力條件下接觸熱阻檢測裝置的區(qū)別在于，它包括墊板、通氣管9和氣泵8，所述墊板固定在升降臺12的頂部，所述墊板內(nèi)部開有空氣腔，墊板的頂部開有多個(gè)通孔，所述多個(gè)通孔均與空氣腔連通，所述氣泵8通過通氣管9與墊板內(nèi)部的空氣腔連通。
[0026]本實(shí)施方式中，在對被測件進(jìn)行接觸熱阻檢測時(shí)，通過氣泵8將升降臺12和被測件之間的空氣排出，從而克服了摩擦力的影響，使檢測結(jié)果更加精確。
[0027]【具體實(shí)施方式】四、結(jié)合圖1說明本【具體實(shí)施方式】，本【具體實(shí)施方式】與【具體實(shí)施方式】一所述的一種微應(yīng)力條件下接觸熱阻檢測裝置的區(qū)別在于，它還包括恒溫水箱14、冷水管13和熱水管15，所述恒溫水箱14包括制冷系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)，所述冷水管13與制冷系統(tǒng)構(gòu)成制冷循環(huán)系統(tǒng)，且所述冷水管13用于對冷卻板6進(jìn)行制冷，所述熱水管15和加熱系統(tǒng)構(gòu)成加熱循環(huán)系統(tǒng)，且所述熱水管15用于對加熱板20進(jìn)行加熱。
[0028]本實(shí)施方式中，通過恒溫水箱14分別輸出固定溫度的熱水和冷水，并對冷卻板6進(jìn)行制冷，對加熱板15進(jìn)行加熱，不僅能夠提供檢測所需的溫度差，同時(shí)也保證在穩(wěn)定狀態(tài)下熱流量的穩(wěn)定。
[0029]【具體實(shí)施方式】五、本【具體實(shí)施方式】與【具體實(shí)施方式】一所述的一種微應(yīng)力條件下接觸熱阻檢測裝置的區(qū)別在于，它還包括多個(gè)溫度傳感器和溫度顯示屏1，所述多個(gè)溫度傳感器I用于檢測被測件的溫度，每個(gè)溫度傳感器I的溫度信號輸出端分別與溫度顯示屏的一個(gè)溫度信號輸入端連接，所述溫度顯示屏I用于顯示接收到的溫度信號。
[0030]本實(shí)施方式中，多個(gè)溫度傳感器等間距的放置在被測件上，用于檢測被測件多個(gè)位置的溫度，通過溫度顯示屏I對被測件的溫度進(jìn)行顯示，記錄各個(gè)溫度傳感器的溫度值，并通過一系列的公式運(yùn)算獲得接觸熱阻的結(jié)果。
[0031]【具體實(shí)施方式】六、本【具體實(shí)施方式】與【具體實(shí)施方式】一所述的一種微應(yīng)力條件下接觸熱阻檢測裝置的區(qū)別在于，它包括真空泵，所述真空泵的泵氣口與真空罩3內(nèi)部的真空腔連通
[0032]本實(shí)施方式中，當(dāng)接觸熱阻檢測環(huán)境為真空條件時(shí)，通過真空泵將真空罩3內(nèi)抽成真空，當(dāng)接觸熱阻檢測環(huán)境為常溫常壓下，則不需要將真空罩3內(nèi)抽成真空。
[0033]本發(fā)明提出的接觸熱阻檢測裝置對接觸熱阻檢測的原理為:
[0034]設(shè)兩個(gè)被測件長度均為1，并對兩個(gè)被測件進(jìn)行標(biāo)號，左側(cè)被測件記為I號，右側(cè)被測件記為2號，在兩個(gè)被測件上均等間距的放置四個(gè)的溫度傳感器，從左至右依次標(biāo)號為1，2，…，8，每個(gè)被測件上的每兩個(gè)相鄰溫度傳感器之間的間距為m，4號溫度傳感器和5號溫度傳感器距離兩被測件的接觸面的距離為n，測點(diǎn)溫度分別記為Tii = I, 2，…，8，為了保證溫度測量的準(zhǔn)確性，溫度傳感器側(cè)頭均布置在被測件的中軸線上；
[0035]通過恒溫水箱12對本裝置進(jìn)行加熱和制冷，當(dāng)溫度顯示屏I上的溫度變化范圍在0.2°C范圍內(nèi)，即可認(rèn)為系統(tǒng)穩(wěn)定，此時(shí)記錄八個(gè)溫度傳感器的溫度值，則:
[0036]I號被測件在接觸面的溫度值為:

【權(quán)利要求】
1.一種微應(yīng)力條件下接觸熱阻檢測裝置，其特征在于，它包括真空罩(3)、冷卻板(6)、右固定板(9)、左固定板(19)、支撐架(16)、升降臺(12)、加熱板(20)、螺桿(21)、彈簧(11)、螺母(22)和隔熱板(23)，所述真空罩(3)的內(nèi)部為真空腔，冷卻板(6)、右固定板(9)、左固定板(19)、支撐架(16)、升降臺(12)、加熱板(20)、螺桿(21)和彈簧(11)均位于所述真空腔的內(nèi)部，所述升降臺(12)固定在真空罩(3)的底部，升降臺(12)頂部放置被測件，右固定板O)和支撐架(16)分別位于升降臺(12)兩側(cè)，右固定板(9)和支撐架(16)均固定在真空罩(3)的底部，左固定板(19)垂直固定在支撐架(16)上，且所述右固定板(9)和左固定板(19)平行，右固定板(9)和左固定板(19)通過螺桿(21)和螺母(22)固定連接，所述螺母(22)的外表面加工有刻度，彈簧(11)套在螺桿(21)上，右固定板(9)的側(cè)面開有凹槽，冷卻板(6)固定在所述凹槽中，所述冷卻板(6)用于對被測件進(jìn)行冷卻，左固定板(19)的側(cè)面開有凹槽，加熱板(20)固定在所述凹槽中，所述加熱板(20)用于對被測件進(jìn)行加熱，左固定板(19)和加熱板(20)之間固定有隔熱板(23)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微應(yīng)力條件下接觸熱阻檢測裝置，其特征在于，它還包括隔熱元件(17)，所述隔熱元件(17)固定在左固定板(19)和支撐架(16)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微應(yīng)力條件下接觸熱阻檢測裝置，其特征在于，它包括墊板、通氣管(9)和氣泵(8)，所述墊板固定在升降臺(12)的頂部，所述墊板內(nèi)部開有空氣腔，墊板的頂部開有多個(gè)通孔，所述多個(gè)通孔均與空氣腔連通，所述氣泵(8)通過通氣管(9)與墊板內(nèi)部的空氣腔連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微應(yīng)力條件下接觸熱阻檢測裝置，其特征在于，它還包括恒溫水箱(14)、冷水管(13)和熱水管(15)，所述恒溫水箱(14)包括制冷系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)，所述冷水管(13)與制冷系統(tǒng)構(gòu)成制冷循環(huán)系統(tǒng)，且所述冷水管(13)用于對冷卻板(6)進(jìn)行制冷，所述熱水管(15)和加熱系統(tǒng)構(gòu)成加熱循環(huán)系統(tǒng)，且所述熱水管(15)用于對加熱板(20)進(jìn)行加熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微應(yīng)力條件下接觸熱阻檢測裝置，其特征在于，它還包括多個(gè)溫度傳感器和溫度顯示屏(I)，所述多個(gè)溫度傳感器(I)用于檢測被測件的溫度，每個(gè)溫度傳感器(I)的溫度信號輸出端分別與溫度顯示屏的一個(gè)溫度信號輸入端連接，所述溫度顯示屏(I)用于顯示接收到的溫度信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微應(yīng)力條件下接觸熱阻檢測裝置，其特征在于，它包括真空泵，所述真空泵的泵氣口與真空罩(3)內(nèi)部的真空腔連通。
【文檔編號】G01N25/20GK104132963SQ201410390771
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】梁迎春, 孫付仲, 張鵬, 盧禮華 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)