CN103697697A - 一种用于低频内耗测量的样品加热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明一种用于低频内耗测量的样品加热装置，炉套以及安装于炉套内的加热炉主体结构；所述加热炉主体结构由支撑杆组、炉体和接线柱组件组成；支撑杆组通过炉套顶部的中间板竖直固定在炉套内腔中，炉体则通过导向块组件与支撑杆组滑动配合，设置在炉体底部的接线柱组件能实现电力连接；所述接线柱组件还包括炉底接线柱和进线接线柱。通过上述方式，能使样品加热到较高的温度下进行内耗测量；加热装置传热速度快，结构简单、制造成本低；加热炉体能很容易的装拆，以方便更换样品；加热装置在使用过程中安全；加热装置能使样品以及样品附近在测量过程中保持一个好的均温区域，以保证测量的精确性。

Description

一种用于低频内耗测量的样品加热装置
技术领域
本发明涉及测量仪器制备领域，特别是涉及一种用于低频内耗测量的样品加热装置。
背景技术
    低频内耗的测量是在低频力学谱仪上完成的，是对竖立的一端固定、一端自由的长条试样从自由端加一个循环的很小的应力，然后测量试样的振幅衰减（自由衰减法）或应变滞后于应力的相角（强迫振动法）来度量内耗值的，当测量低频内耗随温度变化的曲线时，要对样品进行加热和保温，还要防止样品和样品附近的零件被氧化，因此，样品室在测量内耗随温度的变化时，需要一个加热装置，大部分情况是样品室被抽真空后用惰性气体保护，然后对样品进行加热。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种用于低频内耗测量的样品加热装置，其设计合理，解决了低频内耗测量实验中样品加热过程中的诸多问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是提供一种用于低频内耗测量的样品加热装置，炉套以及安装于炉套内的加热炉主体结构；所述加热炉主体结构由支撑杆组、炉体和接线柱组件组成；支撑杆组通过炉套顶部的中间板竖直固定在炉套内腔中，炉体则通过导向块组件与支撑杆组滑动配合，设置在炉体底部的接线柱组件能实现电力连接；所述接线柱组件还包括炉底接线柱和进线接线柱；
所述炉底接线柱包括：绝缘陶瓷片组件和阳导电触头，进线接线柱则包括：绝缘陶瓷片组件、阴导电触头和连接螺母；阳导电触头配合于阴导电触头内并通过连接螺母紧固，且所述阳导电触头的轴向上沿中心轴设有十字槽。
优选的是，所述炉体的外壁上绕有铠装电阻丝，且外壁上还均匀的分布一系列小孔。
优选的是，所述支撑杆组由若干根内部空芯的支撑杆组成，在支撑杆的内部分别设有连接铠装电阻丝的导线或者设有连接炉体的热电偶。
优选的是，所述炉体的高度H是样品的长度L的4倍。
优选的是，所述炉体上的各部件均为耐高温材料制成。
本发明的有益效果是：提供一种用于低频内耗测量的样品加热装置，能使样品加热到较高的温度下进行内耗测量；加热装置传热速度快，结构简单、制造成本低；加热炉体能很容易的装拆，以方便更换样品；加热装置在使用过程中安全； 加热装置能使样品以及样品附近在测量过程中保持一个好的均温区域，以保证测量的精确性；同时加热炉体能很自由地上下移动，向下移动到工作位置时，其线路处于导通状态，向上移动到某一位置，样品能容易地从竖摆杆上取下或重新安装新的样品；加热丝能方便地接入炉体上的导线，热电偶能巧妙地贴近和离开样品而不影响加热装置的使用。
附图说明
图1是本发明一种用于低频内耗测量的样品加热装置的结构示意图；
图2是样品加热装置的内部结构的横截面示意图；
图3是接线柱组件的局部放大示意图；
附图中各部件的标记如下：1、炉套；2、加热炉主体结构；3、支撑杆组；4、炉体；5、接线柱组件；6、炉底接线柱；7、进线接线柱；8、阳导电触头；9、阴导电触头；10、连接螺母。11、铠装电阻丝；12、支撑杆；13、导线；14、热电偶；15、样品；16、上夹头；17、下夹头；18、炉上导向块；19、炉下导向块；20、下支承块；21、陶瓷绝缘片；22、绝缘陶瓷管；23、陶瓷体；24、中间板；25、样品支架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅附图1至图3，本发明实施例包括：
一种用于低频内耗测量的样品加热装置，炉套1以及安装于炉套1内的加热炉主体结构2；所述加热炉主体结构2由支撑杆组3、炉体4和接线柱组件5组成；炉体4的外壁上绕有铠装电阻丝11，且炉体4上的各部件均为耐高温材料制成。
支撑杆组3通过炉套1顶部的中间板24竖直固定在炉套1的内腔中，炉体4则通过导向块组件与支撑杆组3滑动配合，导向块组件包括炉上导向块18和炉下导向块19；炉体4底部的接线柱组件5以实现电力连接；该接线柱组件5还包括炉底接线柱6和进线接线柱7；所述支撑杆组3由若干根内部空芯的支撑杆12组成，在支撑杆12的内部分别设有连接铠装电阻丝11的导线13或者设有连接炉体4的热电偶14。
所述炉底接线柱6包括：绝缘陶瓷片组件和阳导电触头8，进线接线柱7则包括：绝缘陶瓷片组件、阴导电触头9和连接螺母10；阳导电触头8配合于阴导电触头9内并通过连接螺母10紧固，且所述阳导电触头8的轴向上沿中心轴设有十字槽。
所述炉体4的高度H是样品15的长度L的4倍，这样样品15会位于炉体的4中部，样品15在加热时会温度均匀。
加热炉主体结构2中的炉上导向块18、炉体4、炉下导向块19均用耐热不锈钢加工制造。炉上导向块18和炉下导向块19的外侧沿径向均布开设三个缺口，缺口分两段，外侧段为矩形，内侧为半圆形。支承杆12安装在半圆形的缺口处，两者为间隙配合。炉上导向块18和炉下导向块19的中心均开设通孔，分别与炉体4的上端轴肩和下端轴肩小过盈配合，再用紧定螺钉固定到炉体4上。
炉体4是管状，其内腔中是被加热的样品15，样品15与上夹头16和下夹头17必须有足够的空间，炉体4的管壁上沿径向均匀地分布数个小孔，外侧绕有耐高温的铠装电阻丝11，小孔的作用是使铠装电阻丝11产生的热量辐射传给管内的样品15，提高加热效率和速度。支承杆12用管状的耐热不锈钢加工制造，管两端分别用加工有外螺纹的管头焊上，以放置陶瓷体23。支承杆12共三个，其中两个支承杆12内放置起接通电源作用的导线13，另外一个支承杆12内放置热电偶14。支承杆12上端与中间板24螺纹固定连接，下端用螺母与下支承块20固定连接在一起。下支承块20用不锈钢加工制造，在其圆周上均布开设6个孔，其中3个与支承杆12的下端螺纹间隙配合，另外三个用以安装陶瓷体23。下支承块20中心开设一个通孔，供样品15的下夹头16安装在样品支架25上。进线接线柱7将穿过支承杆12的导线13通过连接螺母10固定到阴导电触头9上，并用绝缘陶瓷管22和陶瓷绝缘片21将阴导电触头9和导线13与下支承块20绝缘，连接螺母10以及阴导电触头9均用不锈钢制造。炉底接线柱6将导线13和阳导电触头8固定到炉下导向块19上，并用绝缘陶瓷片和绝缘陶瓷管将阳导电触头8与炉下导向块19绝缘。阳导电触头8沿轴向开设一个十字槽，使阳导电触头8端部未插入阴导电触头9时处于轻微的弹性张开，插入阴导电触头9时处于紧密结合状态，阳导电触头8和阴导线触头9上均设置有外螺纹，可以通过螺母将导线13固定连接到阳导电触头8上。
其中加热炉主体结构2可以上下移动，移动时，轴向几乎无偏移，使样品15能方便地卸下和安装并使阴、阳导电触头8容易对准紧密接触；支撑杆12作为导线13和热电偶14的过道，在使导线13方便地连接到进线接线柱7上的同时也使热电偶14方便地靠近样品15；阳导电触头8上开设十字槽，未与阴导电触头9接触时，处于弹性张开，使阴、阳导电触头8导通时结合紧密，断开时不需用螺丝刀拆下炉底接线柱6，导通时不需要用螺丝刀紧固炉底接线柱6；所述样品加热装置的零部件用耐热不锈钢或陶瓷材料制造且样品室能被抽真空或抽真空后充入惰性气体保护样品15和加热装置的零部件，不被氧化；炉体壁均匀开设有数个小孔，铠装电阻丝11产生的热量很容易传给样品15，增加了热效率。 
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于低频内耗测量的样品加热装置，其包括：炉套（1）以及安装于炉套（1）内的加热炉主体结构（2）；其特征在于：所述加热炉主体结构（2）由支撑杆组（3）、炉体（4）和接线柱组件（5）组成；支撑杆组（3）通过炉套（1）顶部的中间板（24）竖直固定在炉套（1）的内腔中，炉体（4）则通过导向块组件与支撑杆组（3）滑动配合，设置在炉体（4）底部的接线柱组件（5）能实现电力连接；所述接线柱组件（5）还包括炉底接线柱（6）和进线接线柱（7）；
所述炉底接线柱（6）包括：绝缘陶瓷片组件和阳导电触头（8），进线接线柱（7）则包括：绝缘陶瓷片组件、阴导电触头（9）和连接螺母（10）；阳导电触头（8）配合于阴导电触头（9）内并通过连接螺母（10）紧固，且所述阳导电触头（8）的轴向上沿中心轴设有十字槽。
2.根据权利要求1所述的一种用于低频内耗测量的样品加热装置，其特征在于：所述炉体的外壁上绕有铠装电阻丝（11），且外壁上还均匀的分布一系列小孔。
3.根据权利要求2所述的一种用于低频内耗测量的样品加热装置，其特征在于：所述支撑杆组（3）由若干根内部空芯的支撑杆（12）组成，在支撑杆（12）的内部分别设有连接铠装电阻丝（11）的导线（13）或者设有连接炉体（4）的热电偶（14）。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种用于低频内耗测量的样品加热装置，其特征在于：所述炉体（4）的高度H是样品（15）的长度L的4倍。
5.根据权利要求1所述的一种用于低频内耗测量的样品加热装置，其特征在于：所述炉体（4）上的各部件均为耐高温材料制成。
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