CN103091348B - 材料高温爆裂测试装置 - Google Patents

Abstract

一种材料高温爆裂测试装置，属于实验设备，包括高温电阻炉，所述高温电阻炉包括炉体和炉门，所述炉体的前板设有第一窗口，所述炉门铰接连接于炉体的前板上，其中所述炉门上开设有第二窗口，所述第二窗口上安装有石英玻璃板，所述第一、二窗口相通，所述炉门上开设有若干个通入炉体内腔的通孔，所述炉体外设有温度巡检仪，所述温度巡检仪与若干个测温传感器连接，各测温传感器穿过各通孔伸入炉体的内腔。本发明材料高温爆裂测试装置可以观察测试材料高温破坏过程且可以实时测量测试材料内部不同部位的温度。

Description

材料高温爆裂测试装置

技术领域

本发明涉及一种实验设备，尤指一种对岩石、混凝土等土木工程材料高温爆裂的测试装置。

背景技术

目前，岩石、混凝土等土木工程材料的高温爆裂试验多是用高温电阻炉。使用时，将测试材料放置于高温电阻炉的炉腔内，高温电阻炉加热，温度升高使材料爆裂。但是该高温电阻炉是封闭不透明的，因此整个试验过程无法观察到试验现象，且无法实时监测材料的温度，不利于量化实验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种材料高温爆裂测试装置，其可以观察测试材料高温破坏过程且可以实时测量测试材料内部不同部位的温度。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案为：一种材料高温爆裂测试装置，包括高温电阻炉，所述高温电阻炉包括炉体和炉门，所述炉体的前板设有第一窗口，所述炉门铰接连接于炉体的前板上，其中所述炉门上开设有第二窗口，所述第二窗口上安装有石英玻璃板，所述第一、二窗口相通，所述炉门上开设有若干个通入炉体内腔的通孔，所述炉体外设有温度巡检仪，所述温度巡检仪与若干个测温传感器连接，各测温传感器穿过各通孔伸入炉体的内腔。

本发明材料高温爆裂测试装置，其中所述温度巡检仪与计算机连接。

本发明材料高温爆裂测试装置，其中所述炉体的内腔设有由不锈钢板做成的前端敞口的内炉体，所述内炉体与炉体的后、左、右、上、下板之间分别填充有软质防火材料，所述炉体内的前板后面安装有可开关第一窗口的推拉门，所述内炉体的下板上表面连接有支架，所述推拉门由不锈钢板制成，各所述通孔通入内炉体的内腔。

本发明材料高温爆裂测试装置，其中所述内炉体上开设有排气口，所述排气口上安装第一排气管道，所述第一排气管道的另一端与波纹管连接，所述波纹管的另一端穿出炉体后与真空泵的进气口连接，所述真空泵的排气口与第二排气管道连接。

本发明材料高温爆裂测试装置，其中所述炉体与真空泵之间设有装有冷水的冷却水箱，所述波纹管穿过冷却水箱。

本发明材料高温爆裂测试装置，其中所述真空泵的进水口与自来水管连通。

本发明材料高温爆裂测试装置，其中所述第一排气管道与波纹管的交接处安装有过滤网。

本发明材料高温爆裂测试装置，其中所述炉体的内腔通过连接管道与供热炉连通，所述内炉体内设有进气盘管，所述进气盘管均匀盘绕在内炉体的壁上，所述进气盘管的一端与内炉体外的炉体内腔相通。

采用上述方案后，本发明材料高温爆裂测试装置通过在高温电阻炉的炉门上开设第二窗口，并且在第二窗口上安装石英玻璃板，使第一、二窗口相通，这样可以实现对炉体内放置的测试材料高温破坏过程的观察，同时由于石英玻璃具有耐高温、抗冲击性能，保证了该装置的使用寿命，通过在炉门上开设若干个通入炉体内腔的通孔，在炉体外设温度巡检仪，使温度巡检仪与若干个测温传感器连接，各测温传感器穿过各通孔伸入炉体的内腔与测试材料接触，可以实时测量测试材料内部不同部位的温度。

本发明的进一步有益效果是：将温度巡检仪与计算机连接在一起，温度巡检仪实时测量的数据均保存到计算机上，可以得到测试材料在高温下内部温度场的变化数据，为进一步分析计算材料内部温度场和应力场的分布提供了实验数据。

本发明的进一步有益效果是：由于传统的高温电阻炉的炉体是由耐火砖或陶瓷纤维耐火材料制成，这两种材料均不防爆，当测试材料在炉体内腔爆炸时，对炉体损害很大，减少了炉体的使用寿命，而将炉体内腔设置由不锈钢板做成的前端敞口的内炉体，并且在炉体内的前板后面安装可开关第一窗口的不锈钢板制成的推拉门，测试时，将测试材料放置于内炉体内腔，这样设计，首先不锈钢板制成的内炉体与推拉门形成炉体内腔的四周环向设计，使得辐射到测试材料上的热量加强，温度分布更加均匀，其次不锈钢材料升温快，寿命长，其可以延长炉体的使用寿命；在内炉体与炉体之间分别填充软质防火材料，可以防止测试材料爆炸时冲击变形损坏炉体，使设备的安全性、可靠性显著提高；在内炉体的下板上表面连接支架，是为了方便放置测试材料，各通孔通入内炉体的内腔，便于将各测温传感器通入内炉体内与测试材料接触，从而实现对测试材料内、外部表面温度的测量。

本发明的进一步有益效果是：由于测试材料在爆炸破坏时，在内炉体内挥发出大量的烟尘和水汽，这些烟尘和水汽会弥散在石英玻璃板上，造成石英玻璃板一片模糊，这样就无法继续观察内炉体内爆裂破坏现象，为了解决这个问题，在内炉体上开设排气口，排气口上安装第一排气管道，第一排气管道与高温电阻炉外的波纹管连接，波纹管与真空泵的进气口连接，爆炸时，开启真空泵，内炉体内挥发的大量烟尘和水汽被真空泵抽吸走，经过第一排气管道进入波纹管中，最终经真空泵连接的第二排气管道将烟尘排出，保证试验过程能够实时、清晰观察到测试材料的爆裂破坏现象。

本发明的进一步有益效果是：将炉体与真空泵之间设装有冷水的冷却水箱，使波纹管穿过冷却水箱，可以使得高温烟尘和水汽得到降温，进一步保证试验过程能够实时观察到清晰的测试材料的爆裂破坏现象，并且排出的烟尘得到降温，可以减少对环境的污染。

本发明的进一步有益效果是：将真空泵的进水口与自来水管连通，这样设计可以进一步加快从内炉体抽出的高温烟尘和水气的降温效果，同时减少热空气对真空泵设备的不良影响。

本发明的进一步有益效果是：通过在第一排气管道与波纹管的交接处安装过滤网，可以保证内炉体内的烟尘颗粒不被吸入到波纹管内，造成波纹管道的堵塞，保证试验的顺利进行。

本发明的进一步有益效果是：测试材料爆裂发生后，在真空泵抽吸烟尘及水汽时，内炉体内的热空气会随着烟尘、水气排出内炉体，导致内炉体内温度降低，使内炉体内的温度分布不均匀，通过在炉体内腔由连接管道与供热炉连通，内炉体内设进气盘管，进气盘管的一端与内炉体外的炉体内腔相通，通过供热炉加热，将热量输入给内炉体的进气盘管上，使内炉体内温度得到补充，保持内炉体内的温度持续均衡，从而保证试验的顺利进行和实验数据的可靠性。

附图说明

图1是本发明材料高温爆裂测试装置的结构示意图；

图2是本发明材料高温爆裂测试装置的高温电阻炉的主视剖视示意图；

图3是本发明材料高温爆裂测试装置的高温电阻炉的右视剖视示意图；

图4是本发明的高温电阻炉打开状态的结构示意图。

下面结合附图，通过实施例对本发明做进一步的说明；

具体实施方式

如图1至图4所示，本发明材料高温爆裂测试装置，一种材料高温爆裂测试装置，包括高温电阻炉1。高温电阻炉1包括炉体2和炉门3。炉体2的前板加工有矩形第一窗口4。炉门3通过铰链铰接于炉体2的前板上。炉门3上加工有矩形第二窗口5。第二窗口5上安装有石英玻璃板6。第一窗口4和第二窗口5相通。炉门3上开设有三个通入炉体2内腔的通孔7。炉体2上面放置有温度巡检仪8。温度巡检仪8与三个测温传感器连接。三个测温传感器穿过三个通孔7后伸入炉体2的内腔。温度巡检仪8与计算机9连接在一起。炉体2的内腔设置有由不锈钢板做成的前端敞口的箱式内炉体10。内炉体10与炉体2的后板、左板、右板、上板、下板之间有间隔，间隔内分别填充有软质防火材料11。炉体2内的前板后面安装有可开关第一窗口4的推拉门12。内炉体10的下板上表面连接有支架23。推拉门12由不锈钢板制成。各通孔7通入内炉体10的内腔。内炉体10的后壁上加工有排气口。排气口上安装第一排气管道13。第一排气管道13与波纹管15的交接处安装有过滤网19。第一排气管道13的另一端与波纹管15的一端连接。波纹管15的另一端穿出炉体2后与真空泵16的进气口连接。真空泵16的进水口与自来水管18连通。真空泵16的排气口与第二排气管道14连接。炉体2与真空泵16之间设有装有冷水的冷却水箱17。波纹管15穿过冷却水箱17。炉体2的内腔通过连接管道20与供热炉21连通。内炉体10内设置有进气盘管22。进气盘管22均匀盘绕在内炉体10的左侧壁上。进气盘管22一端与内炉体10外的炉体2内腔相通。

使用时，将混凝土建筑测试材料放置于内炉体10的支架23上，开启高温电阻炉1，使炉体2内温度升高，测试材料发生爆裂破坏时，开启真空泵16，同时开启供热炉21。

以上所述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种材料高温爆裂测试装置，包括高温电阻炉(1)，所述高温电阻炉(1)包括炉体(2)和炉门(3)，所述炉体(2)的前板设有第一窗口(4)，所述炉门(3)铰接连接于炉体(2)的前板上，其特征在于：所述炉门(3)上开设有第二窗口(5)，所述第二窗口(5)上安装有石英玻璃板(6)，所述第一、二窗口(4，5)相通，所述炉门(3)上开设有若干个通入炉体(2)内腔的通孔(7)，所述炉体(2)外设有温度巡检仪(8)，所述温度巡检仪(8)与若干个测温传感器连接，各测温传感器穿过各通孔(7)伸入炉体(2)的内腔；所述温度巡检仪(8)与计算机(9)连接；

所述炉体(2)的内腔设有由不锈钢板做成的前端敞口的内炉体(10)，所述内炉体(10)与炉体(2)的后、左、右、上、下板之间分别填充有软质防火材料(11)，所述炉体(2)内的前板后面安装有可开关第一窗口(4)的推拉门(12)，所述内炉体(10)的下板上表面连接有支架(23)，所述推拉门(12)由不锈钢板制成，各所述通孔(7)通入内炉体(10)的内腔；

所述内炉体(10)上开设有排气口，所述排气口上安装第一排气管道(13)，所述第一排气管道(13)的另一端与波纹管(15)连接，所述波纹管(15)的另一端穿出炉体(2)后与真空泵(16)的进气口连接，所述真空泵(16)的排气口与第二排气管道(14)连接；

所述炉体(2)的内腔通过连接管道(20)与供热炉(21)连通，所述内炉体(10)内设有进气盘管(22)，所述进气盘管(22)均匀盘绕在内炉体(10)的壁上，所述进气盘管(22)的一端与内炉体(10)外的炉体(2)内腔相通。

2.如权利要求1所述的材料高温爆裂测试装置，其特征在于：所述炉体(2)与真空泵(16)之间设有装有冷水的冷却水箱(17)，所述波纹管(15)穿过冷却水箱(17)。

3.如权利要求2所述的材料高温爆裂测试装置，其特征在于：所述真空泵(16)的进水口与自来水管(18)连通。

4.如权利要求3所述的材料高温爆裂测试装置，其特征在于：所述第一排气管道(13)与波纹管(15)的交接处安装有过滤网(19)。