[发明专利]一种金属相图专用加热器

说明书

本发明涉及加热器技术领域，具体涉及一种金属相图专用加热器，包括电磁控仪主机和电感加热线圈，电磁控制仪主机包括磁场控制系统和测温系统；本发明针对金属相图加热过程中产生较大余热，能量利用率低，控制降温精度差等问题，开发了一种金属相图研究专用加热器。采用电磁加热的原理，改进加热方式，具有加热快、热惯性小、可以提高热量利用率，控制降温精度高等优点的同时，解决传统加热装置余热高、降温控温差所引起的实验结果误差大的问题。并且还有安全性能高、便于维修，操作简单，提高实验的精确度，具有很强的创造性。

技术领域

本发明涉及加热器技术领域，具体涉及一种金属相图专用加热器。

背景技术

金属相图突出的特点是直观性和整体性，通过相图可以得知在压力恒定时的某温度下，体系所处的状态，平衡共存的各相组成如何，各个相的量之间有什么关系，以及当外界条件发生变化时，相变化进行的方向和限度。因此，金属相图的绘制对于了解金属的成分、结构和性质之间的关系具有十分重要的意义。而金属相图实验成败的关键是步冷曲线上折变和水平线段是否明显。

首先，步冷曲线上温度变化的速率取决于体系与环境间的温差、体系的热容量、体系的热传导率等因素。温度变化影响着步冷曲线的变化。实验室常用的加热器，采用的是电热丝加热技术，在降温过程中，采用厚厚的保温棉或者散热风扇来控制样品的降温快慢，控温精度较低，而电磁加热器热惯性小、可以提高热量利用率，节省能量，在控制温度方面也具有显著优势。

其次，实验室内普通加热器的余热很高。即使已关闭加热器余热也会使实验中所用的金属体系升到较高温度，甚至使某些金属氧化，影响了实验结果。而电磁加热器可以有效的控制余热，解决传统加热装置产生余热而对实验产生干扰。

最后，金属相图实验中所用体系一般为Sn-Bi、Cd-Bi、Pb-Zn等低熔点的金属体系，他们的蒸汽对人体健康有危害。虽然在样品上已经覆盖石墨粉或石蜡油，防止样品挥发和氧化，但是石蜡油的沸点较低（大约为360摄氏度），用电炉加热样品时温度若控制不好，余热会使样品升高到500摄氏度甚至更高的温度。一旦达到或超过石蜡油的沸点，不仅石蜡油沸腾，而且也有可能使样品挥发或氧化。因此存在着安全隐患。为了解决当前加热器存在的缺点，项目小组尝试对现有加热器进行改造，采用了电磁加热的方法。

电磁加热器是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的装置。高速变化的高频高压电流流过线圈会产生高速变化的交变磁场，当磁场内的磁力线通过导磁性金属材料时会在金属体内产生无数的小涡流，使金属材料本身自行高速发热，从而达到加热的目的。其优点是：

1、加热快，热惯性小、提高热量利用率，控制降温精度高；

2、解决传统加热装置热惯性大的问题，缩短实验时间，提高实验效率；

3、安全性能高、便于维修，操作简单，提高实验精确度。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种金属相图专用加热器，采用电磁加热的原理，改进加热方式，具有加热快，热惯性小、可以提高热量利用率，控制降温精度高等优点的同时，解决传统加热装置余热高、降温控温差所引起的实验结果误差大等问题。并且还有安全性能高、便于维修，操作简单，提高实验精确度的优点。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：