大功率石英燈輻射加熱元件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)熱試驗技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大功率石英燈輻射加熱元件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在超聲速飛行器的研制過程中均需要進行大量的綜合熱試驗。其中以石英管碘鎢燈(簡稱石英燈)為發(fā)熱體的一整套熱試驗技術(shù)發(fā)展較完善，應(yīng)用也較普遍。石英燈的熱慣性小，便于電控，非常適應(yīng)氣動加熱的瞬變特點。同時體積小，功率大，可以拼裝成不同尺寸和形狀的加熱器，既適用于大型全尺寸結(jié)構(gòu)熱試驗，也適用小型試驗，對于外形及結(jié)構(gòu)復(fù)雜的試驗件，有較好的適應(yīng)能力，可以滿足大部分導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)熱試驗要求。
[0003]現(xiàn)有的常規(guī)石英燈輻射加熱元件多為220V、380V電壓下使用的低功率密度石英燈管。石英燈輻射加熱元件的封裝工藝為將發(fā)熱絲和外部導(dǎo)線分別與鉬桿連接，將鉬桿焊接到薄鉬箔上，高溫火焰下將石英管管口加熱至軟化，通過模具將鉬箔在石英管管口處壓封。為保證鉬箔與石英燈管之間的密封，其電氣連接組件一一鉬箔的物理尺寸不能過大，使得其允許通過的最大電流值通常不超過15A。當(dāng)通過更大電流時，會因為鉬箔的溫度過高而導(dǎo)致其與石英燈管之間密封的破壞;如果增加鉬箔的尺寸，則相應(yīng)的石英燈管的管口口徑也相應(yīng)增加，不符合設(shè)計要求。因此現(xiàn)有石英燈輻射加熱元件無法滿足后續(xù)更高馬赫數(shù)飛行器的更大熱流密度試驗需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種大功率石英燈輻射加熱元件及其制造方法，以滿足后續(xù)更高馬赫數(shù)飛行器的更大熱流密度試驗需求。
[0006]—方面，本發(fā)明提供一種大功率石英燈輻射加熱元件，包括石英燈管和設(shè)置在所述石英燈管內(nèi)的發(fā)熱絲，所述發(fā)熱絲的兩端通過密封組件與所述石英燈管的管口密封連接，所述密封組件包括鉬桿和鉬箔，所述鉬桿的一端與所述發(fā)熱絲連接，另一端用于與外部導(dǎo)線連接，所述鉬箔焊接于所述鉬桿外部并與所述石英燈管的管口密封連接；
[0007]所述鉬箔展開后的端面輪廓為兩段相同的弧線首尾相連，且所述鉬箔中部的厚度大于邊緣的厚度。
[0008]另一方面，本發(fā)明還提供一種大功率石英燈輻射加熱元件的制造方法，包括:
[0009]將鉬箔加工成端面輪廓為兩段相同的弧線首尾相連，且中部厚度大于邊緣厚度的形狀；
[0010]將鉬桿的一端與發(fā)熱絲連接，另一端與外部導(dǎo)線連接，并將所述鉬箔與鉬桿進行焊接；
[0011]將發(fā)熱絲安裝于石英燈管內(nèi)，將所述石英燈管的管口加熱至軟化后與所述鉬箔進行壓封。
[0012]本發(fā)明提供的大功率石英燈輻射加熱元件及其制造方法，在不改變石英燈管口徑的如提下，通過增大鑰猜的截面面積提尚最大通過電流，有效提尚石英燈的功率。
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本發(fā)明提供的大功率石英燈輻射加熱元件一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明提供的大功率石英燈輻射加熱元件中的鉬箔截面示意圖。
[0016]圖3為本發(fā)明提供的大功率石英燈輻射加熱原件制造方法一種實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]下面參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。在本發(fā)明的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特征可以與一個或者更多個其他附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚目的，附圖和說明中省略了與本發(fā)明無關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。
[0018]實施例一
[0019]參考圖1，本實施例提供一種大功率石英燈輻射加熱元件，包括石英燈管101和設(shè)置在石英燈管內(nèi)的發(fā)熱絲102，發(fā)熱絲102的兩端通過密封組件與石英燈管101的管口密封連接，密封組件包括鉬桿(圖中未示出)和鉬箔103，鉬桿的一端與發(fā)熱絲103連接，另一端用于與外部導(dǎo)線104連接，鉬箔103焊接于鉬桿外部并與石英燈管101的管口密封連接。
[0020]參考圖2，鉬箔103展開后的縱截面輪廓為兩段相同的弧線首尾相連，且鉬箔中部的厚度大于邊緣的厚度。
[0021]發(fā)熱絲102為大絲徑鎢合金材料制成的
[0022]本實施例中所述的鉬箔的縱截面為鉬箔展開平放后沿縱向的切面。
[0023]鉬箔允許通過的最大電流取決于截面的面積，本實施例中的鉬箔采用中間厚邊緣薄的結(jié)構(gòu)，相較于同樣尺寸的片狀鉬箔，具有更大的橫截面積，因此能夠通過更大的電流，從而提高石英燈的功率，滿足更高馬赫數(shù)飛行器的更大熱流密度試驗需求。
[0024]進一步地，參考圖1，發(fā)熱絲102上還繞有用于支撐發(fā)熱絲102的環(huán)形絲托105，該環(huán)形絲托的材質(zhì)為媽合金。
[0025]進一步地，石英燈管101外表面還涂覆有反射層，該反射層的為陶瓷粉。
[0026]進一步地，石英燈管101內(nèi)部還填充有預(yù)設(shè)比例的氬氣和碘的混合氣體。
[0027]本實施例提供的大功率石英燈輻射加熱元件，在不改變石英燈管口徑的前提下提高石英燈的功率，結(jié)構(gòu)和加工工藝簡單，可靠性高。
[0028]實施例二
[0029]參考圖3，本實施例提供一種大功率石英燈輻射加熱元件的制造方法，包括:
[0030]步驟SlOl，將鉬箔加工成縱截面輪廓為兩段相同的弧線首尾相連，且中部厚度大于邊緣