JZ-GYW1透光管式爐均溫場實驗器使用說明書

材料的溫度是基本的物理量之一，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，讓學生對溫度場和材料的溫度特性等熱學相關(guān)知識有一個初步但全面的認識與體會，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.上海交通大學物理實驗中心制造的”透光管爐式爐”具有這些優(yōu)越性.它通過液相沉積工藝在透光玻管上鍍敷半導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外,更以對流為主要熱傳遞方式,傳熱速率相比其他絕緣導熱介質(zhì)如硅油、高純冷卻液、導熱硅脂等更高,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;達到預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, 玻管和透光導電膜是透明的,可以直接觀察管式爐里均勻溫場中所進行實驗的現(xiàn)象,應(yīng)用方便,同時也為各學科中光與熱的相互作用的實驗教學提供了可能.

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體電熱膜。為達到良好的保溫效果，讓加熱玻管的熱擴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、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，中央提供相當均勻的溫場，兩側(cè)則為對稱恒定梯度變化溫場。在空氣介質(zhì)中，中央均溫場軸向＞9CM，溫度梯度＜0.3℃/ CM；中央均溫場徑向＞2 CM，溫度梯度＜0.3℃/ CM。

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

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；采用LABVIEW開放軟件；學生參與性強，數(shù)據(jù)處理方便(本項選配)。

主要技術(shù)參數(shù)

1.中央均溫場軸向＞9CM，溫度梯度＜0.3℃/ CM；中央均溫場徑向＞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, 控溫達0.1℃

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

4.在中央軸向8cm內(nèi)，溫度梯度≤0.1℃/cm。

5.加熱電功率:28W