CN105509470B - 一体式热震炉及抗热震性实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一体式热震炉及抗热震性实验装置，所述热震炉包括炉膛、上样品托盘和下样品托盘，上、下样品托盘上设有用于排出、放置样品的贯通槽孔，上样品托盘上设置套筒，下样品托盘上设置连接杆，转动套筒能带动上样品托盘在炉膛内转动，从而使上、下样品托盘上的贯通槽孔对齐或交叉。当上、下样品托盘上的贯通槽孔者交叉时，样品放置于上样品托盘上；当上、下样品托盘上的贯通槽孔对齐时，样品排出，落入炉膛下面的冷却介质容器内。避免了传统实验装置中热量的散失造成的结果不准确，达到了操作方便，卸料快速，减少操作误差，使实验结果更准确的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种热震炉及抗热震性实验装置，具体是一种一体式热震炉及抗热震性实验装置，属于抗热震性实验装置技术领域。
背景技术
材料经受温度急剧变化而不破坏的能力称为抗热震性（Thermal ShockResistance），又称抗热冲击性或热稳定性。
抗热震性是无机非金属材料（如：陶瓷、玻璃、耐火材料等）的一个重要性能。当材料突然受热（或受冷）发生膨胀（或收缩）时，由于其各部分的变形互相受到制约而产生热应力。当这种热应力超过材料的极限强度时，就会产生崩裂、剥落、断裂而破坏。材料的耐热震性除受热传递条件影响外，主要取决于其热膨胀系数、导热性、断裂韧性、比热、强度等，同时也与其组织结构、形状和尺寸等有关。为了防止材料在使用时，因温度急变而破坏，要求材料具有良好的耐热震性，因此在材料的研究过程中，经常需要对其耐热震性进行试验。
抗热震性能的表示方式和测试方法有很多种。一般以急冷模式测量材料的抗热震性。常用的表达和测试方式有以下几种：
1. 材料升至不同的温度后，淬冷（风冷或水冷），测得试样表面产生开裂的最大温差。此即以温差表示的抗热震性。
2. 材料升至预定温度后，淬冷（风冷或水冷），完成规定次数后，试样残余抗弯强度与常温热震前抗弯强度的比值，测得强度保持率。此即以强度衰减衡量的抗热震性。
3. 材料升至预定温度后，淬冷（风冷或水冷），反复测试直至材料产生宏观裂纹的次数。此即以急冷急热循环次数衡量的抗热震性。
目前，针对专门做抗热震性实验的设备不多见。传统的做法是：将被测样品放在传统高温炉中，加热到实验需要的温度后，人工打开炉门，将样品一块一块的从炉膛中取出，放入冷却介质容器中。由于敞开炉门，炉内的温度降低，被测样品的温度也会跟着降低；取料过程需要一定时间，且样品与夹具之间接触时还会吸收样品的热量，会使样品的温度进一步降低，这样就会使实验的温差（高温-低温）降低；对于多个样品的平行试验，则需多次顺序取出样品，从而使样品放入冷却介质容器时的温度不同，即每个样品的实际经历的温差不同；每个实验者操作的快慢不同，试验重复性差。因此，由上述传统方法所得的实验结果的准确性、可比性、可信度大大降低。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种一体式热震炉及抗热震性实验装置，使样品在热震实验时快速、简捷、同步落入恒温冷却介质中，提高实验结果的准确性、可比性与可信度。
为了解决所述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种一体式热震炉，包括炉膛、位于炉膛外的加热元件以及位于炉膛内的样品托盘，所述样品托盘包括上样品托盘和下样品托盘，上样品托盘位于下样品托盘的上方且转动设置于炉膛内部，下样品托盘上设有连接杆，上样品托盘上设有套筒，套筒套在连接杆外且能围绕连接杆转动；所述上样品托盘和下样品托盘上设有多个形状、排列方式相同的贯通槽孔，上样品托盘转动时，上、下样品托盘上的贯通槽孔对齐或交叉。上、下样品托盘上的贯通槽孔对齐时，样品排出；上、下样品托盘上的贯通槽孔交叉时，样品放置于上样品托盘上。
进一步的，所述炉膛的中部内壁上开有两对成上下位置关系的凹槽，上、下样品托盘的两端均设有1对托耳，上、下样品托盘的托耳分别位于其相应的凹槽内。
进一步的，所述上样品托盘托耳的宽度小于容纳其凹槽的宽度，下样品托盘托耳的宽度等于容纳其凹槽的宽度。
一步的，所述上、下样品托盘的贯通槽孔为绕样品托盘中心成圆周分布的多个长方形孔，上样品托盘贯通槽孔略大于样品，下样品托盘贯通槽孔略大于上样品托盘贯通槽孔。
进一步的，所述炉膛的上端设有顶盖，炉膛的下端敞开。
进一步的，所述炉膛从开有凹槽处分为上下两部分，上下两部分对接在一起。
进一步的，炉膛外设有安装固定层、保护层和保温层，加热元件通过安装固定层安装在下炉膛外面，保护层和保温层依次包覆在加热元件的外面；加热元件的上下两端套有防护罩。
进一步的，所述加热元件是电阻丝、硅碳棒、硅钼棒中的一种。
本发明还公开了一种抗热震性实验装置，包括热震炉、电器控制箱、热电偶和冷却介质容器，所述热震炉采用上述的热震炉，冷却介质容器位于炉膛下端开口的下方。
进一步的，所述冷却介质容器中部布置弹性织物网兜。
本发明的有益效果：本发明所述热震炉包括炉膛、上样品托盘和下样品托盘，上、下样品托盘上设有用于排出、放置样品的贯通槽孔，上样品托盘上设置套筒，下样品托盘上设置连接杆，转动套筒能带动上样品托盘在炉膛内转动，从而使上、下样品托盘上的贯通槽孔对齐或交叉。当上、下样品托盘上的贯通槽孔者交叉时，样品放置于上样品托盘上；当上、下样品托盘上的贯通槽孔对齐时，样品排出，落入炉膛下面的冷却介质容器内。避免了传统实验装置中热量的散失造成的结果不准确，达到了操作方便，卸料快速，减少操作误差，使实验结果更准确的目的。
附图说明
图1为实施例1所述一体式热震炉的结构示意图；
图2为实施例1所述上样品托盘的俯视图；
图3为实施例1所述上样品托盘的主视图；
图4为实施例1所述下样品托盘的俯视图；
图5为实施例1所述下样品托盘的主视图；
图6为实施例1所述炉膛的剖视图；
图7为实施例1所述炉膛的俯视图；
图8为抗热震性实验装置的示意图；
图中：1、炉膛，2、炉膛顶盖，3、连接杆，4、套筒，5、加热元件，6、固定安装层，7、上样品托盘，8、下样品托盘，9、保护层，10、保温层，11、壳体，12、防护罩，13、热电偶，14、电器控制箱，15、上样品托盘托耳，16、上样品托盘贯通槽孔，17、下样品托盘托耳，18、下样品托盘贯通槽孔，19、上样品托盘凹槽，20、下样品托盘凹槽，21、冷却介质容器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明和限定。
实施例1
如图1所示，一种一体式热震炉，包括炉膛1、位于炉膛1外的加热元件5以及位于炉膛1内的样品托盘。所述炉膛1为上端设有炉膛顶盖2、下端敞开的空心圆柱形炉膛，炉膛1通过壳体11支撑。加热元件5通过固定安装层6安装在炉膛1外面，加热元件5的外层依次包覆有保护层9和保温层10，保护层9是为了防止保温层10与加热元件5接触，烫伤保温层10。加热元件5的两端套有防护罩12。
所述样品托盘包括上样品托盘7和下样品托盘8，上样品托盘7位于下样品托盘8的上方，所述炉膛1的中部内壁上开有两对成上下位置关系的凹槽，分别为上样品托盘凹槽19和下样品托盘凹槽20，上、下样品托盘的两端均设有1对托耳，上、下样品托盘的托耳分别位于上下样品托盘凹槽内。上样品托盘托耳15的宽度小于上样品托盘凹槽19的宽度，下样品托盘托耳17的宽度等于下样品托盘凹槽20的宽度。下样品托盘8上设有连接杆3，上样品托盘7上设有套筒4，套筒4套在连接杆3外且能围绕连接杆3转动；套筒4围绕连接杆3转动时，带动上样品托盘7在上样品托盘凹槽19内即炉膛1内转动。
所述上样品托盘7和下样品托盘8上设有多个形状、排列方式相同的贯通槽孔。本实施例中，所述上、下样品托盘的贯通槽孔为绕样品托盘中心成圆周分布的多个长方形孔，上样品托盘贯通槽孔16略大于样品，以便顺利放入样品，下样品托盘贯通槽孔18略大于上样品托盘贯通槽孔16，以便顺利排出样品。上样品托盘7在炉膛1内转动时，上、下样品托盘上的贯通槽孔对齐或交叉。上、下样品托盘上的贯通槽孔对齐时，样品排出；上、下样品托盘上的贯通槽孔交叉时，样品放置于上样品托盘上。
本实施例中，所述加热元件5为硅碳棒，也可以是硅钼棒或者电阻丝。
本实施还公开了一种抗热震性实验装置，包括热震炉、电器控制箱14、热电偶13和冷却介质容器21，热震炉采用上述的热震炉，冷却介质容器21位于炉膛1下端开口的正下方。为防止样品直接冲击冷却介质容器21底部，在冷却介质容器21中部布置弹性织物网兜。
利用本抗热震性实验装置进行试验时，取下炉膛上盖2，提起下样品托盘连接杆3，将上下样品托盘取出，逆时针旋转一下上样品托盘的套管4，使上下样品托盘的贯通槽孔错开位置，将样品放入上样品托盘贯通槽孔16中，由于上下样品托盘的贯通槽孔是错开的，样品不会掉落。然后将上下样品托盘一块放入炉膛1中部，下样品托盘托耳17的宽度等于下样品托盘凹槽20的宽度，下样品托盘8不能转动，上样品托盘托耳15的宽度小于上样品托盘凹槽19的宽度，上样品托盘7可以自由转动一定的角度。盖上炉膛盖2。设定好温控表，开始加热，达到实验需要的温度时，顺时针旋转上样品托盘的连接套管4，直到转不动为止，此时上下两个样品托盘的贯通槽孔对齐，样品自动掉出炉膛1，落入炉膛1下面的冷却介质容器21中。从而达到操作方便，卸料快速，减少操作误差，使实验结果更准确的目的。
实施例2
本实施例中，炉膛1从开有凹槽处分为上下两部分，上下两部分对接在一起。这样易于加工，且安装方便，上半部分起支撑固定安装层6的作用，其余同实施例1。
Claims (10)
1.一种一体式热震炉，其特征在于：包括炉膛、位于炉膛外的加热元件以及位于炉膛内的样品托盘，所述样品托盘包括上样品托盘和下样品托盘，上样品托盘位于下样品托盘的上方且转动设置于炉膛内部，下样品托盘上设有连接杆，上样品托盘上设有套筒，套筒套在连接杆外且能围绕连接杆转动；所述上样品托盘和下样品托盘上设有多个形状、排列方式相同的贯通槽孔，上样品托盘转动时，上、下样品托盘上的贯通槽孔对齐或交叉。
2.根据权利要求1所述的一体式热震炉，其特征在于：所述炉膛的中部内壁上开有两对成上下位置关系的凹槽，上、下样品托盘的两端均设有1对托耳，上、下样品托盘的托耳分别位于相应的凹槽内。
3.根据权利要求2所述的一体式热震炉，其特征在于：所述上样品托盘托耳的宽度小于容纳其凹槽的宽度，下样品托盘托耳的宽度等于容纳其凹槽的宽度。
4.根据权利要求1所述的一体式热震炉，其特征在于：所述上、下样品托盘的贯通槽孔为绕样品托盘中心成圆周分布的多个长方形孔，上样品托盘贯通槽孔略大于样品，下样品托盘贯通槽孔略大于上样品托盘贯通槽孔。
5.根据权利要求1所述的一体式热震炉，其特征在于：所述炉膛的上端设有顶盖，炉膛的下端敞开。
6.根据权利要求2所述的一体式热震炉，其特征在于：所述炉膛从开有凹槽处分为上下两部分，上下两部分对接在一起。
7.根据权利要求1所述的一体式热震炉，其特征在于：炉膛外设有安装固定层、保护层和保温层，加热元件通过安装固定层安装在下炉膛外面，保护层和保温层依次包覆在加热元件的外面；加热元件的上下两端套有防护罩。
8.根据权利要求7所述的一体式热震炉，其特征在于：所述加热元件是电阻丝、硅碳棒、硅钼棒中的一种。
9.一种抗热震性实验装置，包括热震炉、电器控制箱、热电偶和冷却介质容器，其特征在于：所述热震炉为权利要求1-7中任一项所述的热震炉，冷却介质容器位于炉膛下端开口的下方。
10.根据权利要求9所述的抗热震性实验装置，其特征在于：所述冷却介质容器中部布置弹性织物网兜。
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