高温气流控制系统研发:免石英玻璃片方案

该思维导图阐述了敞开式高温气流控制系统改进方案。现状是现有高温硬度计普遍使用石英玻璃片封闭高温炉上端开孔,导致气流扰动、光学观测受限且石英玻璃片易损坏。解决方案是自主研发长工作距离镜头(120mm),并通过试验验证在1600℃下石英玻璃片温度稳定控制(600~800℃),延长其使用寿命。未来研发方向是无需石英玻璃片,通过在炉膛孔上方形成稳定的低温气膜,有效控制高温气流换热,兼顾光学观测。

源码
# 高温气流控制系统研发
## 问题现状
- 高温硬度计的普遍使用
  - 石英玻璃片的加装
    - 封闭高温炉上端开孔
- 影响分析
  - 气流扰动
    - 高温炉内气流上升
    - 炉膛口气流换热抖动
  - 光学观测受限
    - 对测量精度影响
- 石英玻璃片的缺点
  - 距离炉体中心温度点太近
  - 长时间使用导致毛化现象
  - 易损坏,影响使用寿命

## 解决方案
- 自主研发长工作距离镜头
  - 工作距离达到 120 mm
  - 技术指标符合高温测量需求
- 试验调试结果
  - 进行 1600℃下长时间压痕测试
  - 温度稳定控制的成果
    - 石英玻璃片温度范围 600~800℃
    - 成功延长使用寿命
  - 成功降低光学组件的损坏风险

## 研发方向
- 消除石英玻璃片的需求
  - 研发新型炉膛开孔技术
- 有效控制高温气流换热效果
  - 优化炉膛内气流循环
  - 管理热量分布
- 形成稳定的低温“气膜”
  - 在炉膛孔上方部署
    - 快速带走热量
    - 不干扰光学观测
  - 提升测量精度和系统稳定性
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高温气流控制系统研发:免石英玻璃片方案