CN102288478A

CN102288478A - 一种气压加载装置

Info

Publication number: CN102288478A
Application number: CN2011101177096A
Authority: CN
Inventors: 赵沛; 周又和
Original assignee: Lanzhou University
Current assignee: Lanzhou University
Priority date: 2011-05-09
Filing date: 2011-05-09
Publication date: 2011-12-21

Abstract

本发明公开了一种气压加载装置，包括空气压缩机、气体输送管与气压组件，所述空气压缩机的气体出口通过气体输送管与气压组件的气体入口连接。本发明所述气压加载装置，可以克服现有技术中低温性能差、易变形与稳定性差等缺陷，以实现低温性能好、不易变形与稳定性好的优点。

Description

一种气压加载装置

一种气压加载装置

技术领域

本发明涉及超磁致伸缩材料的实验装置，具体地，涉及一种气压加载装置。

背景技术

目前，在大量的实验研究中，研究工作者发现超磁致伸缩材料的磁机耦合性能受到外加载荷、环境温度等变化的影响，特别是在低温环境下（液氮温度为-196℃），超磁致伸缩材料具有比常温下（环境温度为20℃）大很多的磁致伸缩量。低温环境下超磁致伸缩材料的磁致伸缩量可以达到6000ppm，常温下超磁致伸缩材料的磁致伸缩量最大为2200ppm（ppm=10^-6）。

在超磁致伸缩材料的实验中，力加载装置可分为液压加载装置和气压加载装置，这两者在常温下都能够满足实验的要求，并且都有良好的应用。但是液压加载装置只能在常温下进行加载，若在液氮温度下进行，其液压内部的液态物质会凝结成固体，无法实现液压加载的能力。对于气动加载装置，气压也不能在低温下实现，所以气压加载装置只能在低温环境装置外进行加载。

另外，一般普通气压设计对于材料的选取都是没有要求的，只要能满足承压能力，不发生形变或者破坏，就可以选用该种材料设计和应用。而对于超磁致伸缩材料的实验要求，选取的材料不但能满足承压能力，而且必须对磁场均匀度没有影响或者影响非常小的材料，其尺寸的要求也受整体结构的影响，并且输出的力也要达到一定的要求。

综上所述，在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在低温性能差、易变形与稳定性差等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种气压加载装置，以实现低温性能好、不易变形与稳定性好的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种气压加载装置，包括空气压缩机、气体输送管与气压组件，所述空气压缩机的气体出口通过气体输送管与气压组件的气体入口连接。

进一步地，在所述气体输送管上设有恒压表与三通阀门。

进一步地，所述气压组件包括上下水平平行间隔设置的无磁不锈钢薄板与无磁不锈钢圆柱体，以及靠近所述无磁不锈钢圆柱体的侧壁、竖直设置在无磁不锈钢薄板与无磁不锈钢圆柱体之间的第一无磁波纹管与第二无磁波纹管。

进一步地，在所述无磁不锈钢薄板、无磁不锈钢圆柱体、第一无磁波纹管与第二无磁波纹管之间，通过氩弧焊接形成密闭的充气空腔。

进一步地，在所述无磁不锈钢圆柱体的侧壁，开设有连通气体输送管与充气空腔的气压输入口。

进一步地，在所述无磁不锈钢圆柱体的底部中心位置，开设有气体出口。

进一步地，空气压缩机包括与恒压表配合设置的输压表及内压表。

本发明各实施例的气压加载装置，由于包括空气压缩机、气体输送管与气压组件，空气压缩机的气体出口通过气体输送管与气压组件的气体入口连接；可以通过空气压缩机向气压组件充入气体，并使充入气压组件的气压保持恒定；从而可以克服现有技术中低温性能差、易变形与稳定性差的缺陷，以实现低温性能好、不易变形与稳定性好的优点。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明气压加载装置的结构示意图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-空气压缩机；2-输压表；3-三通阀门；4-气压输入口；5-气压组件；6-内压表；7-无磁不锈钢薄板；8-充气空腔；9-无磁波纹管；10-无磁不锈钢圆柱体。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

根据本发明实施例，提供了一种气压加载装置。如图1所示，本实施例包括空气压缩机1、气体输送管与气压组件5，空气压缩机1的气体出口通过气体输送管与气压组件5的气体入口连接；在气体输送管上设有恒压表与三通阀门3。这里，空气压缩机1包括与恒压表配合设置的输压表2及内压表6。

其中，在上述实施例中，气压组件5包括上下水平平行间隔设置的无磁不锈钢薄板7与无磁不锈钢圆柱体10，以及靠近无磁不锈钢圆柱体10的侧壁、竖直设置在无磁不锈钢薄板7与无磁不锈钢圆柱体10之间的第一无磁波纹管（如无磁波纹管9）与第二无磁波纹管；在无磁不锈钢薄板7、无磁不锈钢圆柱体10、第一无磁波纹管与第二无磁波纹管之间，通过氩弧焊接形成密闭的充气空腔8。

这里，第一无磁波纹管、第二无磁波纹管、无磁不锈钢薄板7和无磁不锈钢圆柱体10，选用的材料均不会对磁场产生影响；可以采用氩弧焊，将第一无磁波纹管、第二无磁波纹管、无磁不锈钢薄板7和无磁不锈钢圆柱体10焊接为一个密闭的容器（即充气空气8），通过空气压缩机1进行气体的输入；空气压缩机1，提供气压，在空气压缩机1与气压组件5中间接有恒压表和三通阀门3，使充入气压组件5中的气压保持在恒定值，气压的精度为1N。

进一步地，在上述实施例中，在无磁不锈钢圆柱体的侧壁，开设有连通气体输送管与充气空腔的气压输入口；在无磁不锈钢圆柱体的底部中心位置，开设有气体出口。

优选地，在上述实施例中，第一无磁波纹管与第二无磁波纹管的内径尺寸可以为80mm，无磁不锈钢板的厚度可以为3mm，无磁不锈钢圆柱体的直径可以为80mm、高25mm的奥氏体不锈钢，并经过锻打增加其硬度，防止压力过大发生弹性变形而使加载不能稳定。

上述实施例的气压加载装置，可以满足低温环境下超磁致伸缩材料的力磁耦合特性的测试，即力-磁-热多场耦合的超磁致伸缩材料特性测试，从而实现为该种材料更为广泛的应用研究提供良好的平台。

与现有技术相比，上述实施例的气压加载装置具有以下特性：⑴内部结构选用的材料都是非磁性材料，在满足力学性能的同时，不会对磁场强度的均匀性产生影响；⑵选用的材料在液氮温度下不会发生变形或者发生力学特性的实效，以免在机械加载过程中受到破坏。

综上所述，本发明各实施例的气压加载装置，由于包括空气压缩机、气体输送管与气压组件，空气压缩机的气体出口通过气体输送管与气压组件的气体入口连接；可以通过空气压缩机向气压组件充入气体，并使充入气压组件的气压保持恒定；从而可以克服现有技术中低温性能差、易变形与稳定性差的缺陷，以实现低温性能好、不易变形与稳定性好的优点。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种气压加载装置，其特征在于，包括空气压缩机、气体输送管与气压组件，所述空气压缩机的气体出口通过气体输送管与气压组件的气体入口连接。

2.根据权利要求1所述的气压加载装置，其特征在于，在所述气体输送管上设有恒压表与三通阀门。

3.根据权利要求1或2所述的气压加载装置，其特征在于，所述气压组件包括上下水平平行间隔设置的无磁不锈钢薄板与无磁不锈钢圆柱体，以及靠近所述无磁不锈钢圆柱体的侧壁、竖直设置在无磁不锈钢薄板与无磁不锈钢圆柱体之间的第一无磁波纹管与第二无磁波纹管。

4.根据权利要求3所述的气压加载装置，其特征在于，在所述无磁不锈钢薄板、无磁不锈钢圆柱体、第一无磁波纹管与第二无磁波纹管之间，通过氩弧焊接形成密闭的充气空腔。

5.根据权利要求4所述的气压加载装置，其特征在于，在所述无磁不锈钢圆柱体的侧壁，开设有连通气体输送管与充气空腔的气压输入口。

6.根据权利要求4所述的气压加载装置，其特征在于，在所述无磁不锈钢圆柱体的底部中心位置，开设有气体出口。

7.根据权利要求1或2所述的气压加载装置，其特征在于，空气压缩机包括与恒压表配合设置的输压表及内压表。