本發明涉及一種用于無導磁率材料的超聲懸浮加熱裝置。
背景技術:
現有的地面上無容器懸浮方法可以獲得長時間的無容器狀態,其中包括氣動懸浮、靜電懸浮、超導懸浮、光懸浮、聲懸浮和電磁懸浮。氣動懸浮穩定性差,抗干擾能力弱;靜電懸浮不能穩定懸浮,需附加反饋裝置;超導懸浮要求材料只能是超導體,且其成本較高;光懸浮的懸浮力很小,懸浮穩定性不好;聲懸浮穩定性好,能懸浮起比空氣密度大幾百甚至上千倍的材料;電磁懸浮要求材料具有導電性,其懸浮穩定性好,并且能產生強烈的熱效應。對比各種懸浮技術的原理和特點,超聲懸浮具有以下優點:(1)對被懸浮材料沒有材料性質要求,尤其是電磁特性;(2)不需要另外提供壓縮氣源;(3)懸浮機構結構簡單,只需設計合適的超聲波換能器即可;(4)駐波懸浮中,懸浮位置將相對固定,具有較高的懸浮位置精度。現有的超聲懸浮加熱裝置是利用激光加熱或者利用電加熱管,激光加熱只能加熱具有導磁率的材料,而電加熱管加熱會造成諧振腔內溫度不均勻,不能得到理想的加熱效果。本發明要解決的技術問題在于提供一種結構簡單、制造成本低、更換簡便的用于無導磁率材料的超聲懸浮加熱裝置。
技術實現要素:
本發明是為了解決現有的加熱裝置存在的技術問題,提供一種新型的無導磁率材料的超聲懸浮加熱裝置。
為解決上述問題,本發明提供的技術方案如下:
一種新型加熱裝置,包括發射端、反射端、諧振腔、電磁螺線管、彈簧、平臺支架和紅外測溫儀。
所述加熱裝置,其中,發射端和反射端兩部分均采用凹面結構。
所述加熱裝置,其中,反射端有柔性彈簧作為支撐。
所述加熱裝置,其中,諧振腔的材料是不銹鋼。
所述加熱裝置,其中,反射端的材料是石英。
所述加熱裝置,其中,電磁螺線管的材料是紫銅。
所述加熱裝置,其中,諧振腔上開有觀察孔。
所述加熱裝置,其中,諧振腔帶有腳支架。
本發明的有益效果是,提供了一種能夠均勻加熱無導磁率材料的加熱裝置,為超聲懸浮熔融提供了更好的技術方案。
附圖說明
圖1是本發明無導磁率材料超聲懸浮加熱裝置的剖面圖。
具體實施方式
為了使本發明的內容更容易理解,下面根據具體實施例并結合附圖,對本發明作進一步詳細的說明,其中:
主要由發射端(1)、反射端(2)、諧振腔(3)、電磁螺線管(4)、彈簧(5)、平臺支架(6)、紅外測溫儀(7)組成。超聲發射端(1)和反射端(2)均為對懸浮性能增強效果最為顯著的凹球面形狀,由超聲發射端(1)發出聲波,利用反射端(2)反射形成的駐波將小球穩定懸浮在勢肼處,逐漸增加高頻電磁螺線管(4)的功率,由此產生的磁束將會貫通金屬諧振腔(3),在與磁束自激的方向產生渦電流,諧振腔感應電流在渦電流的影響下產生熱量,利用諧振腔(3)的溫度給小球加熱,利用紅外測溫儀(7)實時觀測懸浮小球的溫度,當諧振腔(3)的溫度足夠熔化小球時,不再提高功率,維持小球的無容器熔融狀態。由于反射端(2)放置在柔性彈簧(5)上,置于平臺支架(6)的內孔處,且不與平臺內孔接觸,在溫度變化的情況下能夠自適應調節發射端(1)和反射端(2)的距離,從而調節駐波發射功率,保持小球的穩定懸浮。小球熔化之后逐漸降低螺線管(4)功率,隨著溫度的降低,實現小球的無容器熔融和階梯凝固。