从实验看高低温试验箱的设计

由于实验目的不同，高低温试验箱的设计便大受其限制。对于要求试样一直处于绝热状态的实验，例如测定比热或测定导终的试验，就不能使用制冷剂直接浸泡.放置试样的盒子内部，必须保持高度的绝热。尽管测定时需要不断变化试样的温度，但是却可以随时对破坏了其绝热情况的热温进行，而这种调整可由外部的气招和机械的接触来进行，而在设计上这两者是有较火区别的。

　　一般讲，在设计低温高低温试验箱时，首先要对下列询素进行研究确定.

　　(1)在液体浸泡型低温高低温试验箱中，当进行性能侧定时另外是.否还有其他温度范围的要求。

　　(2)在的温度范围内，保持该温度所必需的时间以及温度控制的精度等级。

　　(3)试样周围是否必须进行绝热，或为了传热把低温气体充到试样的周围以达到温度均匀的情况。

　　(4)为了达到测定的目的，对试样需要采取什么措施?如何安装?例如电流、电压的引线及测量。测定机械性能所需的支撑及可动部分。红外线、可见光线、劣射线及粒子射线的射入口设置等问题。

　　(5)温度测定中，为了进行控制，采用何种类型的温度计及数童。

　　(6)为了加入磁场，电磁铁两极间的距离和超导线圈的内径尺寸都必须予先确定，它直接限制了低温高低温试验箱的尺寸。由于磁场的变化在高低温试验箱内部的金属中产生旋涡电流它能否破坏绝热，和引起不必要的温度上升。

　　(7)考虑到低温高低温试验箱的强度、尺寸、费用等因素，确定选用玻璃制的或是金属制的杜瓦瓶。制冷剂贻存容器内的来验装里这是指研究者单越操作时，无论在什么情况下，若使用贮藏用杜瓦瓶时根据实验目的，他可以很方便地将尹料聆里于贮藏用杜瓦瓶中。其优点是能将大胜液态栩冷剂‘次装入，这样对于·长时间的连续.实验比较适合;或者因为跑冷和装置的发热使浓体过早燕发叭仍能维持连续测定相当一段时间。但是这种装!对于既使用电磁铁又满由横向引入光线的实验不太合适。贮藏用杜瓦瓶由5升到.;4升不等，其用途大致都相同。

　　用液氦的只是以达到4.2为目的的装置。如图6-3所示，它是将具有密封盖的试样盒 A放入杜瓦瓶中。图中B为密封处，是采用橡胶管或U形圈作成滑动式的，这样则便于将A 由浓面提出和放入。试样盒A过大则无法放入。

　　欲要在液态制冷剂的标准沸点以下的温度进行侧试，这种装置无法将贮存用杜瓦瓶内液体的总蒸气压降低。因为要达到所需要的温度.就要将大zui的液休蒸发则要花费很长的时间。可见这种装置在需要改变温度时是极不方便的。此时可采用图6一所示的装置。贮存用杜瓦瓶内的浓体仍是不大气压，可用棒B从外部控制伐Yw研与闭，使液体怕管C导入F空间。F部位采用双层管和外围的液体互相隔开，双层管采用真空绝热。引入;F.中的液体使甩排气泵可将蒸气压降到任意值，故在其中浸泡的试样盒A的温度可以任意调节。

　　另外高低温试验箱也可以通过绕在双层管内壁外侧上的电热丝加热产生氦气(10-3毫米汞柱以上)，以代替空间里的液体。这样一方面可根据需要在空间加入稀薄的氦气方面可通过扩散 泵使双层管间绝热层进行真空绝热。这样通过调节真空度和电热丝的输入电流。