[发明专利]一种带导流盖的高温共晶点坩埚

说明书

本发明公开的一种带导流盖的高温共晶点坩埚，属于辐射测温中的高温共晶点技术领域。本发明包括坩埚盖、导流盖、石墨衬套和坩埚主体。导流盖内锥直径与衬套内径完全一致，根据预留的膨胀裕量计算内锥的高度，同时尽量保持内锥顶角与黑体腔顶角基本一致。本发明在导流盖的引导作用下，熔融态共晶体向上端空隙处流动，减小作用在坩埚盖上的推力，对坩埚主体与坩埚盖连接的位置起到保护。由于熔融态共晶体被引导至黑体腔上端的空隙，减小共晶体熔化后作用在黑体腔处的浮力差，从而在保护坩埚盖与坩埚主体连接处的同时，还能够对黑体腔起到保护作用。本发明具有内部结构简单、加工成本低的优点。

技术领域

本发明涉及一种带导流盖的高温共晶点坩埚，属于辐射测温中的高温共晶点技术领域。

背景技术

现行ITS-90温标在银点以上温区是靠外推得到的，导致辐射温度量传的不确定度随温度升高而迅速增大。由于ITS-90温标在高温区的先天不足，在新一代温标中将加入数个高温共晶点，将外推变为内插，减小量传不确定度。

近年来，世界各主要国家的计量机构均开展了高温共晶点的研究工作，发现高温共晶点普遍存在使用寿命问题，即高温共晶点坩埚容易出现破裂，主要破裂位置为黑体腔根部(黑体腔折断)和坩埚顶端。

由于高温共晶点灌注时坩埚是铅锤姿态，共晶体较为均匀地分布在坩埚黑体腔周围，而复现时是水平姿态，熔化后共晶体具有一定流动性，在黑体腔两侧产生了浮力差，进而折断黑体腔。同时，由于熔融态共晶体流动性较差，在熔化状态下的共晶体触到坩埚盖后，没有按理想状态向上层空隙处流动，而是不断向坩埚盖方向膨胀，并施加推力，最终将坩埚与坩埚盖连接处涨裂。

发明内容

为了解决高温共晶点坩埚黑体腔折断和坩埚顶端破裂的问题，本发明公开的一种带导流盖的高温共晶点坩埚要解决的技术问题是：通过导流盖的引导作用减小共晶体熔化后作用在黑体腔处的浮力差和对坩埚盖的膨胀推力，避免高温共晶点坩埚黑体腔折断和坩埚顶端破裂，提高高温共晶点坩埚使用寿命和效率。本发明具有内部结构简单、加工成本低的优点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明公开的一种带导流盖的高温共晶点坩埚，外形与辐射测温领域的高温共晶点坩埚外形保持一致，包括坩埚盖、导流盖、石墨衬套和坩埚主体。为安装导流盖，略缩短坩埚内部衬套，导流盖与衬套匹配安装。导流盖内锥直径与衬套内径完全一致，根据预留的膨胀裕量计算内锥的高度，同时尽量保持内锥顶角与黑体腔顶角基本一致。

在导流盖的引导作用下，熔融态共晶体向上端空隙处流动，减小作用在坩埚盖上的推力，对坩埚主体与坩埚盖连接的位置起到保护。由于熔融态共晶体被引导至黑体腔上端的空隙，减小共晶体熔化后作用在黑体腔处的浮力差，从而在保护坩埚盖与坩埚主体连接处的同时，还能够对黑体腔起到保护作用。

作为优选，所述辐射测温领域的高温共晶点坩埚为国际温度咨询委员会CCT规定的坩埚。

作为优选，在导流盖外侧设有凹槽，凹槽宽度与衬套厚度一致，使衬套能够插入凹槽中，避免熔融态共晶体粘连在导流盖和石墨衬套连接处。导流盖与石墨衬套在坩埚内形成一个与黑体腔外形相似的空间，所述与黑体腔外形相似的空间用于高温共晶体的灌注。

作为优选，所述膨胀裕量为10％。为了使预留容积达到10％，略减少共晶体灌注量。

所述略缩短坩埚内部石墨衬套指缩短部分满足导流盖匹配安装要求。

所述导流盖锥顶角角度与黑体腔锥顶角基本保持一致指盖锥顶角角度与黑体腔锥顶角关系满足空间保形要求。所述空间保形指坩埚内灌注高温共晶体的空间形状与黑体腔形状相似。