[发明专利]一种通过磁补偿实现微重力液氧的可视化实验装置

权利要求书

1.一种通过磁补偿实现微重力液氧的可视化实验装置，其特征在于，包括简易液氧制备装置、液氧存储装置、磁补偿装置、氮气保护系统、影像采集系统；所述氮气保护系统包括高压氮气瓶、氮气减压阀、氮气PU管、氮气喷嘴，所述氮气喷嘴设置于所述液氧存储装置下方，并提供氮气保护；所述磁补偿装置包括超导线圈、真空腔、液氦温区冷源，所述真空腔设置为环形结构，所述超导线圈、所述液氦温区冷源设置于所述真空腔环形结构内部，所述真空腔中心设置有上下穿透的室温孔，所述液氧存储装置接收所述简易液氧制备装置制备得到的液氧，并在实验时，放置于所述室温孔内部；所述影像采集系统包括内窥镜、条形光源和电脑，所述内窥镜与所述条形光源设置在所述液氧存储装置两侧，所述电脑与所述内窥镜连接，设置于可视化实验装置外部；

所述简易液氧制备装置包括高压氧气瓶、氧气减压阀、氧气PU管、液氮杜瓦、紫铜螺旋管换热器、真空绝热软管，所述氧气减压阀设置在所述高压氧气瓶出气口，所述氧气PU管一端与所述氧气减压阀连接，所述氧气PU管另一端和与所述紫铜螺旋管换热器的入口连接，所述真空绝热软管的一端与所述紫铜螺旋管换热器出口连接，所述紫铜螺旋管换热器放置于所述液氮杜瓦内部，被液氮浸泡，在液氧制备过程中，所述液氧存储装置设置在所述真空绝热软管另一端出口下方；

所述室温孔上、下表面分别设置有上部定位法兰、下部密封法兰，并与所述真空腔连接、固定；所述上部定位法兰设置有光源定位孔、排气孔、液氧存储装置定位孔、内窥镜观察孔；

所述液氧存储装置设置为透明石英玻璃保温瓶，包括颈管、双层玻璃瓶、橡胶帽、悬挂支架；所述颈管与所述双层玻璃瓶的顶部端口熔接，所述双层玻璃瓶夹层内设置为高真空，外壁面设有毫米刻度；所述橡胶帽设置于所述颈管出口处；在微重力实验时，所述双层玻璃瓶、所述颈管和所述橡胶帽作为一个整体插入所述液氧存储装置定位孔内，安置于所述室温孔内部；所述悬挂支架通过所述光源定位孔设置于所述室温孔内部，并与所述双层玻璃瓶平行但不接触。

2.如权利要求1所述的通过磁补偿实现微重力液氧的可视化实验装置，其特征在于，所述氮气减压阀与所述高压氮气瓶连接，所述氮气PU管一端与所述氮气减压阀连接，所述氮气PU管另一端穿过所述下部密封法兰，伸入所述室温孔内部，并在出口设置有所述氮气喷嘴，氮气自所述氮气喷嘴下方喷出，从上方所述排气孔排出。

3.如权利要求1所述的通过磁补偿实现微重力液氧的可视化实验装置，其特征在于，所述上部定位法兰上方设置有四自由度定位支架，所述内窥镜通过所述四自由度定位支架固定并穿过所述上部定位法兰设置在所述室温孔内部，并与所述双层玻璃瓶平行但不接触；所述条形光源设置在所述悬挂支架上，并等距离分布。

4.如权利要求3所述的通过磁补偿实现微重力液氧的可视化实验装置，其特征在于，所述内窥镜为潜望式内窥镜。

5.如权利要求1所述的通过磁补偿实现微重力液氧的可视化实验装置，其特征在于，所述磁补偿装置底部设置有防震支撑柱。