CN103256994B - 示温漆样片的承载装置及示温漆标准样片的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种示温漆样片的承载装置及示温漆标准样片的制作方法，上述示温漆样片的承载装置用于承载示温漆样片进入或退出加热源，承载装置包括支撑架和用于承载示温漆样片的承载部，承载部固定设置于支撑架上。应用本发明的承载装置，通过承载装置承载示温漆样片进入或退出加热源，从而达到示温漆样片能够在加热源中运动的目的。

Description

示温漆样片的承载装置及示温漆标准样片的制作方法
技术领域
本发明涉及动力设备领域，具体而言，涉及一种示温漆样片的承载装置及示温漆标准样片的制作方法。
背景技术
航空发动机是一种工作在高温状态下的要求具备高可靠性的旋转机械，它的许多零件都需进行温度测量以计算零件的强度和寿命。由于涡轮等零件是在旋转下工作，传统的热电偶测温方法已不适用，必须采用非接触的测量方法，如示温漆技术。示温漆是一种化学传感器，其温度-颜色特性除了与温度相关外，还与化学反应进行的时间、速度有密切的联系。在发动机工作时，示温漆必须在发动机的最大状态保持5分钟。但在最大状态之前，必须设置一个至少低于最大状态50℃的状态，并在该状态结束后，迅速上推至最大状态；最大状态结束后，再迅速回到前述的至少低于最大状态50℃的状态，然后缓慢停车。
现有技术中的示温漆样片一般采用“电加热+蝶形样片”的方式制作。即：将蝶形金属样片通电加热，由于蝶形金属样片不同区域的横截面积不同，所以该蝶形金属样片不同的区域将被加热到不同的温度，从而使覆盖其上的示温漆将呈现不同的颜色。但是，现有技术中的蝶形金属样片从低温至高温，只对应产生了4至5种颜色变化，温度分辨率较低。而且现有的加热设备不能使蝶形金属样片在温源中运动，无法实现模拟示温漆在发动机上时进行化学反应的过程。
发明内容
本发明旨在提供一种示温漆样片的承载装置及示温漆样片的制作方法，以达到使示温漆样片能够在温源中运动的目的。
为了实现上述目的，本发明提供了一种示温漆样片的承载装置，承载装置包括支撑架和用于承载示温漆样片的承载部，承载部固定设置于支撑架上。
进一步地，承载部为与示温漆样片的形状和大小相适配的矩形结构。
进一步地，支撑架为梯子型结构，包括平行设置的两个纵向支架和垂直地连接在两个纵向支架之间的两个以上平行间隔设置的横向支架。
进一步地，承载部包括相对设置的第一部和第二部以及连接第一部和第二部的连接部，第一部和第二部之间的空隙用于容纳示温漆样片，且第一部和第二部之间空隙的高度与示温漆样片的厚度相适配。
进一步地，第二部为矩形板状结构，第一部与第二部形状相同，且第一部设置有镂空结构。
进一步地，承载装置还包括用于测量承载部内的示温漆样片实时温度的温度测量机构。
进一步地，温度测量机构包括用于测量示温漆样片的温度的热电偶，热电偶远离示温漆样片的一端与温度控制仪耦接。
进一步地，温度测量机构还包括设置有轴向通孔的保护装置，保护装置沿支撑架的长度方向延伸，且保护装置与支撑架的横向支架固定连接，热电偶穿过保护装置的轴向通孔与温度控制仪耦接。
进一步地，温度测量机构还包括设置于承载部内的测点，测点固定于第二部与第一部相对的一侧表面上，且测点的材料、大小均与示温漆样片相同；示温漆样片与测点分别位于热电偶的两侧且示温漆样片与热电偶抵接。
本发明还提供了一种示温漆标准样片的制作方法，采用上述的承载装置承载示温漆样片进入或退出加热源。
进一步地，制作方法具体包括如下步骤：S01、设置加热源恒温区域的设定温度和加热源预热区域的预热温度，并准备示温漆样片；S03、将步骤S01的示温漆样片放入承载装置的承载部中，并在加热源预热区域将示温漆样片预热至预热温度；S05、待加热源恒温区域的温度稳定后，将放置有示温漆样片的承载装置推入加热源恒温区域进行加热；S07、待示温漆样片在加热源恒温区域加热预定时间后，将放置有示温漆样片的承载装置从加热源恒温区域退出。
进一步地，在步骤S07中，将示温漆样片退出至加热源预热区域，并停止加热。
进一步地，预热区域的预热温度至少比恒温区域的设定温度低50℃。
进一步地，制作方法还包括以下步骤：改变步骤S01中加热源恒温区域的设定温度，准备新的示温漆样片并重复步骤S03、步骤S05和步骤S07。
进一步地，每两次相邻示温漆标准样片的制作操作中，步骤S01中加热源恒温区域的设定温度的改变量均相同。
进一步地，改变量为20℃。
进一步地，预定时间至少为5分钟。
应用本发明的承载装置，通过承载装置承载示温漆样片进入或退出加热源，从而达到示温漆样片能够在加热源中运动的目的。
进一步地，设置温度测量机构，能够对测点温度进行测量，并将测量的温度实时反馈至温度控制仪，以达到监控加热温度的目的。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为根据本发明实施例中的承载装置的结构示意图。
图中附图标记：11、支撑架；12、承载部；111、纵向支架；112、横向支架；121、第一部；122、第二部；13、温度测量机构。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明提供了一种示温漆样片的承载装置。上述承载装置用于承载示温漆样片进入或退出加热源。本实施例中所提及的示温漆样片均为与发动机热端部件材料相同的高温合金板切割而成的矩形样片，该矩形样片经过清洗、喷涂、固化等步骤得到的上述示温漆样片。其中示温漆样片的尺寸为20mm×10mm。
如图1所示，承载装置包括支撑架11和用于承载示温漆样片的承载部12，承载部12固定设置于支撑架11上。通过设置承载装置使示温漆样片能够随承载装置一起进入或退出加热源，以达到示温漆样片能够在加热源中运动的目的，从而模拟了示温漆在发动机中工作、进行化学反应的过程。
具体地，承载部12为与示温漆样片的形状和大小相适配的矩形结构。承载部12的长度为L，其中21mm≤L≤23mm。承载部12的宽度为W，其中，11mm≤W≤13mm。
进一步地，支撑架11为梯子型结构，包括平行设置的两个纵向支架111和垂直于纵向支架111的两个以上平行间隔设置横向支架112。优选地，横向支架112为三个。
本发明实施例中的承载部12包括相对设置的第一部121和第二部122以及连接第一部121和第二部122的连接部。第一部121和第二部122之间的空隙用于容纳示温漆样片。具体地，第二部122为矩形板状结构，第一部121与第二部122的形状相同，且第一部121的中间部位设置有镂空结构。优选地，第一部121为框架式结构。设置具有镂空结构的第一部121能够减少承载部12对示温漆样片温度的影响，提高实验效果。进一步地，第一部121和第二部122之间的空隙高度与示温漆样片的厚度相适配能够方便示温漆样片的存放和夹取，便于工作人员进行操作。
承载装置还包括用于测量承载部12内的示温漆样片实时温度的温度测量机构13。本发明中的温度测量机构13包括用于测量示温漆样片的温度的热电偶，热电偶远离示温漆样片的一端与温度控制仪耦接。优选地，温度测量机构13还包括设置有轴向通孔的保护装置，保护装置沿支撑架11的长度方向延伸并分别与三个横向支架112固定连接，热电偶穿过上述保护装置的轴向通孔与温度控制仪耦接。具体地，保护装置包括双孔瓷管，热电偶包括镍铬-镍硅热电偶。
温度测量机构13还包括设置于承载部12内的测点，测点固定于第二部122与第一部121相对的一侧表面上。示温漆样片和测点分别位于热电偶的两侧且示温漆样片与热电偶抵接。优选地，热电偶焊接固定于上述测点上。测点的材料、大小均与示温漆样片相同并焊接固定于第二部122上。
在每次加热过程中，测点也随示温漆样片完成了加热和温度测量的过程。该过程模拟了示温漆在发动机中的工作、进行化学反应和进行实时的表面温度测量的过程。
设置温度测量机构13，可以在示温漆样片进行加热的过程中对其进行实施温度测量，并将测量结果反馈至温度控制仪中，从而达到对示温漆样片测量温度实时监控的目的。
需要说明的是，本发明实施例中的加热源包括标定炉，上述标定炉采用PID参数自整定智能温度控制仪，温度调节范围为室温至1300℃。恒温区尺寸为Φ52mm×150mm，温度均匀性为±3℃。
本发明还提供了一种示温漆标准样片的制作方法，采用上述的承载装置承载示温漆样片进入或退出加热源。
具体地，上述示温漆标准样片的制作方法包括如下步骤：
S01、设置加热源恒温区域的设定温度和加热源预热区域的预热温度，准备示温漆样片。S03、将步骤S01准备的示温漆样片放入载装置的承载部12中，并在加热源的预热区域对示温漆样片预热至预热温度。S05、待加热源恒温区域的温度稳定后，将放置有示温漆样片的承载装置推入加热源恒温区域进行加热。S07、待示温漆样片在加热源恒温区域加热预定时间后，将放置有示温漆样片的承载装置从加热源恒温区域退出至加热源预热区域，并停止加热。待示温漆样片的温度降至室温时，即可获得对应温度的示温漆标准样片。
其中，三个横向支架112沿远离承载部12方向依次为第一横向支架、第二横向支架、第三横向支架。其中，当第二横向支架处于标定炉的进口处时，上述示温漆样片处于标定炉内对示温漆样片进行预热的加热源预热区域。当第三横向支架处于标定炉的进口处时，上述示温漆样片处于标定炉内对示温漆样片进行加热的加热源恒温区。
需要说明地是，预热区域的预热温度至少比恒温区域的设定温度低50℃。上述预定时间至少为5分钟。优选地，本实施例中的预定时间为5分钟。
进一步地，制作方法还包括以下步骤：改变步骤S01中加热源恒温区域的设定温度，准备新的示温漆样片并重复步骤S03、步骤S05和步骤S07。其中，每两个相邻示温漆标准样片的制作操作中，步骤S01中加热源恒温区域的设定温度的改变量均相同。
具体地，改变量大小为20℃。即每次将步骤S01中加热源的温度改变20℃，并重复步骤S03、步骤S05和步骤S07。应用本发明的制作方法实现了在每个选定的温度下制作对应的示温漆标准样片，从而形成一系列检测不同温度的示温漆标准样片，与现有技术中的蝶形金属样片相比，可以精确至较小的间隔温度（例如20℃）就有一个温度检测样片，从而在与待检测对象上的示温漆颜色对比时，可以更加精确地测得待检测对象的实际运行温度，有效地提高了示温漆样片的温度分辨率。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：通过承载装置承载示温漆样片进入或退出加热源，从而达到示温漆样片能够在加热源中运动的目的。
进一步地，设置温度测量机构，能够对测点温度进行测量，并将测量的温度实时反馈至温度控制仪，以达到监控加热温度的目的。
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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (16)

1.一种示温漆样片的承载装置，其特征在于，所述承载装置包括支撑架(11)和用于承载示温漆样片的承载部(12)，所述承载部(12)固定设置于所述支撑架(11)上；
所述支撑架(11)为梯子型结构，包括平行设置的两个纵向支架(111)和垂直地连接在两个所述纵向支架(111)之间的两个以上平行间隔设置的横向支架(112)；
所述两个以上横向支架(112)包括沿远离所述承载部(12)方向依次设置的第一横向支架、第二横向支架和第三横向支架，其中当所述第二横向支架位于用于加热示温漆样片的标定炉的进口处时所述示温漆样片处于所述标定炉内的加热源预热区域，当所述第三横向支架位于所述标定炉的进口处时所述示温漆样片处于所述标定炉内的加热源恒温区。
2.根据权利要求1所述的示温漆样片的承载装置，其特征在于，所述承载部(12)为与所述示温漆样片的形状和大小相适配的矩形结构。
3.根据权利要求1所述的示温漆样片的承载装置，其特征在于，所述承载部(12)包括相对设置的第一部(121)和第二部(122)以及连接所述第一部(121)和所述第二部(122)的连接部，所述第一部(121)和所述第二部(122)之间的空隙用于容纳所述示温漆样片，且所述第一部(121)和所述第二部(122)之间空隙的高度与所述示温漆样片的厚度相适配。
4.根据权利要求3所述的示温漆样片的承载装置，其特征在于，所述第二部(122)为矩形板状结构，所述第一部(121)与所述第二部(122)形状相同，且所述第一部(121)设置有镂空结构。
5.根据权利要求3所述的示温漆样片的承载装置，其特征在于，所述承载装置还包括用于测量所述承载部(12)内的示温漆样片实时温度的温度测量机构(13)。
6.根据权利要求5所述的示温漆样片的承载装置，其特征在于，所述温度测量机构(13)包括用于测量所述示温漆样片的温度的热电偶，所述热电偶远离所述示温漆样片的一端与温度控制仪耦接。
7.根据权利要求6所述的示温漆样片的承载装置，其特征在于，所述温度测量机构(13)还包括设置有轴向通孔的保护装置，所述保护装置沿所述支撑架(11)的长度方向延伸，且所述保护装置与所述支撑架(11)的横向支架(112)固定连接，所述热电偶穿过所述保护装置的轴向通孔与所述温度控制仪耦接。
8.根据权利要求6所述的示温漆样片的承载装置，其特征在于，所述温度测量机构(13)还包括设置于所述承载部(12)内的测点，所述测点固定于所述第二部(122)与所述第一部(121)相对的一侧表面上，且所述测点的材料、大小均与所述示温漆样片相同；所述示温漆样片与所述测点分别位于所述热电偶的两侧且所述示温漆样片与所述热电偶抵接。
9.一种示温漆标准样片的制作方法，其特征在于，采用根据权利要求1至8中任一项所述的承载装置承载所述示温漆样片进入或退出加热源。
10.根据权利要求9所述的示温漆标准样片的制作方法，其特征在于，所述制作方法具体包括如下步骤：
S01、设置加热源恒温区域的设定温度和加热源预热区域的预热温度，并准备示温漆样片；
S03、将步骤S01准备的所述示温漆样片放入所述承载装置的承载部(12)中，并在所述加热源预热区域将所述示温漆样片预热至预热温度；
S05、待所述加热源恒温区域的设定温度稳定后，将放置有所述示温漆样片的承载装置推入所述加热源恒温区域进行加热；
S07、待所述示温漆样片在所述加热源恒温区域加热预定时间后，将放置有所述示温漆样片的承载装置从加热源恒温区域退出。
11.根据权利要求10所述的示温漆标准样片的制作方法，其特征在于，在步骤S07中，将所述示温漆样片退出至所述加热源预热区域，并停止加热。
12.根据权利要求10所述的示温漆标准样片的制作方法，其特征在于，所述预热区域的预热温度至少比所述恒温区域的设定温度低50℃。
13.根据权利要求10所述的示温漆标准样片的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括以下步骤：改变步骤S01中加热源恒温区域的设定温度和所述加热源预热区域的预热温度，准备新的示温漆样片并重复步骤S03、步骤S05和步骤S07。
14.根据权利要求13所述的示温漆标准样片的制作方法，其特征在于，每两次相邻所述示温漆标准样片的制作操作中，所述步骤S01中加热源恒温区域的设定温度的改变量均相同。
15.根据权利要求14所述的示温漆标准样片的制作方法，其特征在于，所述改变量为20℃。
16.根据权利要求10所述的示温漆标准样片的制作方法，其特征在于，所述预定时间至少为5分钟。
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