[发明专利]真空低温凝华结霜的测试系统和测试方法

权利要求书

1.真空低温凝华结霜测试系统，包括真空系统、低温系统、水蒸气发生装置、图像采集系统和温度测量采集系统，其中，真空系统由真空容器、真空获得系统和真空测量系统，真空容器内的极限真空度抽至5×10^-4 Pa或更高；低温系统包括液氮供给系统、储液冷盒、加热装置一和PID控制器，来自液氮供给系统的液氮在储液冷盒内充分换热以降低储液冷盒的温度，储液冷盒的四周粘贴加热装置，通过PID控制器调节来液氮供给系统的流量和加热装置的功率，将储液冷盒的表面温度控制在-180～0℃的范围内;水蒸气发生装置由微型密封容器和加热装置二构成，冰块放置在微型密封容器内，并利用容器外壁的加热装置二进行加热，由其提供所需的升华潜热，保证水蒸气能够源源不断地产生；图像采集系统包括体视显微镜、CCD 相机、图像采集装置及控制装置，体视显微镜对结霜过程进行放大观测并采用冷光源照明，结霜过程由CCD 相机、图像采集装置及控制装置进行拍摄、数据采集及记录，从平行于冷板表面的方向拍摄记录霜层厚度的变化，从垂直于冷板表面的方向拍摄观测结霜初期霜层的形貌特征；温度测量采集系统由温度传感器、电连接器、PLC和模拟量采集模块构成，在结霜表面以及需要测温的部位上固定温度传感器，温度传感器经相应电缆，由模拟量采集模块对温度数据进行采集，通过电连接器与PLC连接并由PLC对采集的模拟量进行换算，具有30点以上的温度测量能力。

2.如权利要求1所述的真空低温凝华结霜测试系统，其中，所述储液冷盒的材料为紫铜，上表面为结霜表面做抛光处理，其他非结霜面都做绝热处理。

3.如权利要求1所述的真空低温凝华结霜测试系统，其中，其他非结霜面都包裹10mm以上厚度的聚四氟隔热板。

4.如权利要求1所述的真空低温凝华结霜测试系统，其中，储液冷盒的表面均布粘贴温度传感器以实现冷盒表面的温度测量功能。

5.如权利要求4所述的真空低温凝华结霜测试系统，其中，储液冷盒的温度波动度控制在±0.2℃。

6.如权利要求1所述的真空低温凝华结霜测试系统，其中，水蒸气的流量由设置在输气管道上的手阀控制。

7.如权利要求1所述的真空低温凝华结霜测试系统，其中，显微镜的放大倍数由放置于视野内的刻度尺进行标定。

8.如权利要求1所述的真空低温凝华结霜测试系统，其中，真空容器由具有不锈钢底座的微型密封容器和石英玻璃钟罩组成，二者之间通过压紧法兰连接形成密闭腔体。

9.如权利要求1-8任一项所述的真空低温凝华结霜测试系统，其中，真空容器的最小有效尺寸为φ380 mm×800 mm，并且能承受1×10⁵ Pa的压力。