氣控熱管是一種特殊的充氣熱管,可作為一種高精度的熱控制技術(shù)。在溫度計量領(lǐng)域,氣控熱管可提供均勻、穩(wěn)定、可復現(xiàn)的熱環(huán)境,用于校準熱電偶、標準鉑電阻溫度計等其它溫度傳感器,以及研究溫標的“非唯一性”,提高我國高精度的溫度量值傳遞能力。氣控鉀熱管是高溫熱管,通常在（400⁹00）℃運行。影響氣控鉀熱管性能的因素主要有:工質(zhì)純度、吸液芯結(jié)構(gòu)、熱管內(nèi)壓力控制和高溫標準鉑電阻溫度計的穩(wěn)定性。為了研制性能優(yōu)異的氣控鉀熱管,針對上述影響因素開展了相應的研究,并提出了行之有效的技術(shù)方案。為了保證氣控鉀熱管工質(zhì)的純度,設(shè)計了一種真空除氣及真空充灌系統(tǒng),來保證高純鉀不被氧化、污染。此外,利用氧氣、水蒸氣含量都小于0.05 ppm的惰性氣體手套箱中完成氣控熱管的裝配。這些有效的措施,是氣控熱管研制的關(guān)鍵。為了選擇合適的吸液芯,驗證吸液芯設(shè)計的合理性,研制了具有花瓣形吸液芯可水平運行的密封鉀熱管。實驗結(jié)果表明:密封鉀熱管溫度穩(wěn)定性能夠達到±5 mK。這些技術(shù)指標成功證明了吸液芯發(fā)揮了重要作用。同時,發(fā)現(xiàn)通過調(diào)整加熱爐溫度的分布,能夠有效改善熱管水平溫場的均勻性。因此,氣控鉀熱管采用了這種吸... 

【文章來源】：北京建筑大學北京市

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【學位級別】：碩士

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熱管制作工藝流程圖

第2章氣控鉀熱管研制82.3氣控鉀熱管的制作圖2-1熱管制作工藝流程圖Fig.2-1Flowchartoftechnologicalprocess2.3.1管體加工圖2-2中國計量科學研究院研制的氣控鉀熱管Fig.2-2GCPHPdevelopedbyNIM實驗使用的氣控鉀熱管如圖2-2所示。氣控熱管夠成部件有：管殼、上端蓋、下端蓋、6根測溫管、內(nèi)腔輻射罩、冷卻彎管、Inconel600不銹鋼絲網(wǎng)吸液芯、阻流器。管殼為圓柱型不銹鋼，管殼內(nèi)壁面加工有等間距的螺旋溝槽，內(nèi)壁面點焊有80目的Inconel600不銹鋼絲網(wǎng)；測溫管上加工有沿軸向的等間距溝槽，并在測溫管壁上點焊均勻、緊密的不銹鋼絲網(wǎng)；為了提高6根測溫管間的等溫性，因此需要減小測溫管間的距離，在

第2章氣控鉀熱管研制10純鉀充灌四個關(guān)鍵步驟。由于鉀具有非�；顫姷幕瘜W性質(zhì)，如何保證充灌過程中鉀的純度是整個熱管制作過程中的難點。2.3.3氦質(zhì)譜真空檢漏圖2-3氦質(zhì)譜檢漏儀Fig.2-3HeliumMassSpectrometerLeakDetector熱管機械加工后需要對焊縫質(zhì)量進行檢驗，確保每條焊縫上都沒有漏點，以此確保熱管的密封性。氦質(zhì)譜檢漏儀如圖2-3所示。由于氦質(zhì)譜檢漏儀屬于高精度測量儀器，任何細微顆粒都會對儀器造成影響，造成測量結(jié)果的不精確，嚴重時損害設(shè)備。因此，在對熱管檢漏之前，需要對熱管冷卻彎口處的接口、氦質(zhì)譜檢漏儀接口，波紋管接口、O型墊圈進行清潔，用酒精濕潤無塵布進行擦拭。待一切準備工作就緒后，先將氣控鉀熱管冷卻彎口處的KF25接口，通過O型墊圈和卡箍連接到波紋管的一端，再將波紋管的另一端以同樣的方法連接到氦質(zhì)譜檢漏儀的KF25接口上；然后開啟檢漏儀電源，在檢漏儀預熱結(jié)束，系統(tǒng)準備就緒后開啟檢漏儀，對熱管進行抽真空直至其真空度達到穩(wěn)定狀態(tài)。最后，使用氦氣噴槍對熱管各條焊縫進行噴氦氣操作。若焊縫上存在漏點，氦氣分子就會通過漏點進入熱管，經(jīng)過連通裝置進入檢漏儀，當有新的氦氣分子進入檢漏儀時，檢漏儀中檢測部件能夠快速捕捉到氦氣分子，并作出反應，檢漏儀顯示漏率會迅速升高，證明熱管存在泄露，漏點位置就在噴氦氣處。氦質(zhì)譜檢漏是確保熱管密封型的重要一道工序，要對每一條焊縫從上而下進行仔細檢漏，若存在漏點，則在焊縫漏點處標記位置和漏率，以便后期進行補漏。2.3.4熱管清洗熱管內(nèi)腔的潔凈程度關(guān)乎到熱管的工作性能和工作壽命，任何熱管在加工制作前和完成后都需要進行清洗，清洗的主要目的是：確保工質(zhì)能夠潤濕吸液芯的管壁；清除附著在熱管內(nèi)壁和吸液芯上的油污、雜質(zhì)，避免工質(zhì)被污染，影響


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