CN112051175B - 一种高低温冲击试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高低温冲击试验装置，包括试验柜体、高温室、低温室、升降机构、密封机构、快速加温机构和快速降温机构，所述高温室位于试验柜体内部顶端，所述低温室位于高温室下方，且低温室内部底端设有固定底座，所述低温室与高温室之间通过通孔连通，所述试验柜体内部设有样品腔，所述样品腔侧壁呈网状设置，且样品腔内部固定安装有承载网板。本发明通过通过设置升降机构，可以利用升降机构控制样品腔上移或者下移，实现在高温室和低温室之间传动，可以快速进行高低温冲击试验，且通过在样品腔顶端和底端分别设有上密封组件和下密封组件，可以利用上密封组件或者下密封组件对通孔进行密封，避免高温室和低温室内的气流互相冲击。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料冲击试验相关技术领域，具体为一种高低温冲击试验装置。
背景技术
高低温冲击试验是常压热试验的一种，用于测试材料结构或复合材料，在瞬间下经极高温及极低温的连续环境下所能忍受的程度，得以在最短时间内检测试样因热胀冷缩所引起的化学变化或物理伤害，其特征是温变范围大、温变速率快；在利用温度冲击试验箱对产品进行检测的过程中，产品在高温箱体内进行高温试验，又在低温箱体内进行低温试验，通过采集在进行高低温试验的温度环境冲击变化后的参数来评估产品的性能。
但是，现有的高低温冲击试验装置在对样品进行高低温试验时，不便于将样品在高温区和低温区进行传动，且容易导致高温区和低温区内的温度发生混合，影响试验的精度，且现有的高低温实验装置不能快速进行升温和降温，导致试验效率低，影响使用，需要改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高低温冲击试验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高低温冲击试验装置，包括试验柜体、高温室、低温室、升降机构、密封机构、快速加温机构和快速降温机构，所述高温室位于试验柜体内部顶端，所述低温室位于高温室下方，且低温室内部底端设有固定底座，所述低温室与高温室之间通过通孔连通，所述试验柜体内部设有样品腔，所述样品腔侧壁呈网状设置，且样品腔内部固定安装有承载网板，所述样品腔与试验柜体升降连接，所述样品腔可贯穿通孔在高温室、低温室内部移动，所述密封机构包括上密封组件、下密封组件，所述上密封组件、下密封组件分别与样品腔顶端、底端固定连接，所述下密封组件包括第二密封圈、圆台形密封垫和密封盖板，所述圆台形密封垫固定安装在密封盖板上，且圆台形密封垫的直径小于密封盖板的直径，所述第二密封圈设置在圆台形密封垫外周并与密封盖板固定连接；
所述快速加温机构包括循环气泵和加热元件，所述加热元件设有多组，且加热元件固定安装在高温室内部两侧壁上，所述高温室一侧设有气泵放置腔，所述循环气泵安装在气泵放置腔内，所述循环气泵一侧连接有抽气管，且循环气泵另一侧连接有排气管，所述抽气管和排气管分别于高温室内部上端、下端连通；
所述快速降温机构包括液氮储罐、液氮泵、分流管和多组喷头，所述低温室一侧设有液氮储腔，所述液氮储罐安装在液氮储腔内部，所述液氮储罐上连接有输送管，所述输送管于液氮储罐连接处设有电磁阀，所述液氮泵安装在输送管上，所述输送管另一端与固定底座内部设有主流管连通，所述分流管设有多组，且多组所述分流管一端均与主流管连接，多组所述喷头排列安装在分流管一侧壁上。
进一步的，所述上密封组件与下密封组件结构相同，且上密封组件与下密封组件对称设置。
进一步的，所述上密封组件和下密封组件上的密封盖板两侧壁上均设有滑块，所述高温室、低温室内部两侧壁上均开设有与滑块匹配的滑槽。
进一步的，所述升降机构包括收卷电机、牵引钢丝绳、收卷轴，所述试验柜体顶端设有收卷箱，所述收卷轴转动安装在收卷箱内部，所述收卷电机固定安装在收卷箱一侧壁上，且收卷电机的输出端与收卷轴一端固定连接，所述牵引钢丝绳缠绕设置在收卷轴上，且牵引钢丝绳一端贯穿高温室内部顶端设有顶座与上密封组件固定连接。
进一步的，所述低温室两侧壁上均开设有多组凹槽，多组所述分流管分别固定安装在凹槽内，所述主流管两侧均固定连接有分流排管，所述分流排管上设有多组接口，多组所述分流管分别通过接口与分流排管内部连通。
进一步的，所述高温室、低温室一侧分别铰连有高温腔门、低温腔门，所述高温腔门、低温腔门一侧表面上均设有第一密封圈。
进一步的，所述试验柜体上设有控制面板，所述控制面板上设有显示屏和控制按钮，所述控制按钮位于显示屏的下方。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
(1)本发明通过设置升降机构，可以利用升降机构控制样品腔上移或者下移，实现在高温室和低温室之间传动，可以快速进行高低温冲击试验，且通过在样品腔顶端和底端分别设有上密封组件和下密封组件，可以利用上密封组件或者下密封组件对通孔进行密封，避免高低温试验时，高温室和低温室内的气流互相冲击，且通过设置圆台形密封垫，可以保证使得圆台形密封垫与通孔紧密贴合，保证密封效果好。
(2)本发明通过设置快速加温机构，可以利用多组加热元件同步进行加热，同时利用循环气泵，进行抽气工作，将高温室内上端的气体抽出然后再将热气流从高温室内部下方吹出，加速高温室内热气流循环，使得高温室内的温度快速升温，升温速度快，可以节省试验时的加温时间，便于推广和使用。
(3)本发明通过设置快速降温机构，可以利用液氮泵将液氮储罐内的液氮泵出并通过输送管送入到主流管内，然后通过分流排管将液氮分送至分流管内，然后由分流管上的喷头将液氮喷出，对低温室内快速降温，且通过在低温室两侧壁上均设有多组分流管，可以保证液氮喷洒全面，保证降温速度快，便于使用。
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是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的内部结构示意图；
图3是本发明的下密封组件结构示意图；
图4是本发明的低温室一侧内壁结构示意图；
图5是本发明的高温室一侧内壁结构示意图；
图6是本发明的主流管和分流排管连接结构示意图。
图中：1、试验柜体；2、高温室；3、低温室；4、样品腔；5、承载网板；6、固定底座；7、高温腔门；8、低温腔门；9、第一密封圈；10、收卷箱；11、收卷电机；12、牵引钢丝绳；13、上密封组件；14、下密封组件；15、控制面板；16、显示屏；17、控制按钮；18、通孔；19、第二密封圈；20、圆台形密封垫；21、密封盖板；22、滑块；23、循环气泵；24、抽气管；25、气泵放置腔；26、排气管；27、液氮储罐；28、电磁阀；29、液氮储腔；30、液氮泵；31、输送管；32、滑槽；33、顶座；34、收卷轴；35、凹槽；36、分流管；37、喷头；38、主流管；39、分流排管；40、加热元件；41、接口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明提供技术方案：一种高低温冲击试验装置，包括试验柜体1、高温室2、低温室3、升降机构、密封机构、快速加温机构和快速降温机构，所述高温室2位于试验柜体1内部顶端，所述低温室3位于高温室2下方，且低温室3内部底端设有固定底座6，所述低温室3与高温室2之间通过通孔18连通，所述试验柜体1内部设有样品腔4，所述样品腔4侧壁呈网状设置，且样品腔4内部固定安装有承载网板5，所述样品腔4与试验柜体1升降连接，所述样品腔4可贯穿通孔18在高温室2、低温室3内部移动，所述密封机构包括上密封组件13、下密封组件14，所述上密封组件13、下密封组件14分别与样品腔4顶端、底端固定连接。
所述下密封组件14包括第二密封圈19、圆台形密封垫20和密封盖板21，所述圆台形密封垫20固定安装在密封盖板21上，且圆台形密封垫20的直径小于密封盖板21的直径，所述第二密封圈19设置在圆台形密封垫20外周并与密封盖板21固定连接，当样品腔4上移时，样品腔4下方的下密封组件14会对通孔18进行密封，可以利用圆台形密封垫20插入到通孔18内，对通孔18进行密封，同时第二密封圈19和密封盖板21会对通孔18进行二次密封，保证密封效果好，避免高温室2和低温室3内的气流相互影响。
所述上密封组件13与下密封组件14结构相同，且上密封组件13与下密封组件14对称设置，通过设置上密封组件13，当样品腔4位于低温室3进行低温实验时，可以利用上密封组件13对通孔18进行密封，保证密封效果好。
所述上密封组件13和下密封组件14上的密封盖板21两侧壁上均设有滑块22，所述高温室2、低温室3内部两侧壁上均开设有与滑块22匹配的滑槽32，当样品腔4上下移动时，可以利用使得样品腔4通过滑块22沿着滑槽32进行滑动，保证样品腔4升降稳定。
所述升降机构包括收卷电机11、牵引钢丝绳12、收卷轴34，所述试验柜体1顶端设有收卷箱10，所述收卷轴34转动安装在收卷箱10内部，所述收卷电机11固定安装在收卷箱10一侧壁上，且收卷电机11的输出端与收卷轴34一端固定连接，所述牵引钢丝绳12缠绕设置在收卷轴34上，且牵引钢丝绳12一端贯穿高温室2内部顶端设有顶座33与上密封组件13固定连接，当需要提升样品腔4时，可以利用收卷电机11工作带动收卷轴34转动，利用收卷轴34转动带动牵引钢丝绳12进行收卷，从而将样品腔4提升，同理，当需要对样品腔4进行低温工作时，可以利用收卷电机11进行反转，使收卷轴34反向转动，从而进行放卷工作，灵活性好，便于使用。
所述快速加温机构包括循环气泵23和加热元件40，所述加热元件40设有多组，且加热元件40固定安装在高温室2内部两侧壁上，所述高温室2一侧设有气泵放置腔25，所述循环气泵23安装在气泵放置腔25内，所述循环气泵23一侧连接有抽气管24，且循环气泵23另一侧连接有排气管26，所述抽气管24和排气管26分别于高温室2内部上端、下端连通，可以利用多组加热元件40同步进行加热工作，加热的同时利用循环气泵23通过抽气管24抽取高温室2内部上方的气流然后通过排气管26排入高温室2内部下端，加速高温室2内热气流循环，保证加温速度快。
所述快速降温机构包括液氮储罐27、液氮泵30、分流管36和多组喷头37，所述低温室3一侧设有液氮储腔29，所述液氮储罐27安装在液氮储腔29内部，所述液氮储罐27上连接有输送管31，所述输送管31于液氮储罐27连接处设有电磁阀28，所述液氮泵30安装在输送管31上，所述输送管31另一端与固定底座6内部设有主流管38连通，所述分流管36设有多组，且多组所述分流管36一端均与主流管38连接，多组所述喷头37排列安装在分流管36一侧壁上，可以利用液氮泵30将液氮储罐27内的液氮泵30出然后通过输送管31送入到主流管38内，通过主流管38将液氮分别送入到多个分流管36内，由分流管36上的喷头37将液氮喷出，对低温室3进行快速降温工作。
所述低温室3两侧壁上均开设有多组凹槽35，多组所述分流管36分别固定安装在凹槽35内，所述主流管38两侧均固定连接有分流排管39，所述分流排管39上设有多组接口41，多组所述分流管36分别通过接口41与分流排管39内部连，通过设置分流排管39，可以将主流管38内的液氮通过分流排管39送入到多组分流管36内进行分流喷洒，保证喷洒面积大，降温速度快。
所述高温室2、低温室3一侧分别铰连有高温腔门7、低温腔门8，所述高温腔门7、低温腔门8一侧表面上均设有第一密封圈9，可以利用高温腔门7、低温腔门8分别对高温室2和低温室3进行密封，同时第一密封圈9可以增加密封效果。
所述试验柜体1上设有控制面板15，所述控制面板15上设有显示屏16和控制按钮17，所述控制按钮17位于显示屏16的下方，可以通过控制面板15对试验过程中的增温和降温进行操控，同时可以通过显示屏16显示高温室2和低温室3内的温度。
本发明的工作原理：将需要进行高低温试验的样品放置在样品腔4内的固定网板上，然后利用收卷电机11进行收卷工作，使得样品腔4上升位于高温室2内，利用收卷电机11工作带动收卷轴34转动，利用收卷轴34转动带动牵引钢丝绳12进行收卷，从而将样品腔4提升，样品腔4上升时，可以通过滑块22在滑槽32内滑动，保证移动稳定，且当样品腔4位于高温室2内时，下密封组件14上的圆台形密封圈位于通孔18内部，进行密封，同时第二密封圈19和密封盖板21可以对通孔18进行密封，保证密封效果好，然后可以关闭高温腔门7，通过控制按钮17孔加热元件40进行加热工作，利用多组加热片同时进行加热，加热的同时利用循环气泵23通过抽气管24抽取高温室2内部上方的气流然后通过排气管26排入高温室2内部下端，加速高温室2内热气流循环，保证加温速度快，从而保证高温试验效果好；高温试验结束后，可以利用收卷电机11反向转动进行放卷工作，使得样品腔4在自身重力作用下通过滑块22沿着滑槽32下移，当样品腔4位于低温室3内时，可以利用上密封组件13上对通孔18进行密封，避免高温时内的气流进入低温室3内影响低温试验，当样品腔4位于低温室3内时，启动液氮泵30，利用液氮泵30将液氮储罐27内的液氮泵30出然后通过输送管31送入到主流管38内，主流管38将液氮通过分流排管39分别送入到多个分流管36内，由分流管36上的喷头37将液氮喷出，对低温室3进行快速降温工作，且通过设置多组风流管，进行分流喷洒，可以使得喷洒面积大，降温速度快，便于使用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
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 (7)
1.一种高低温冲击试验装置，其特征在于，包括试验柜体(1)、高温室(2)、低温室(3)、升降机构、密封机构、快速加温机构和快速降温机构，所述高温室(2)位于试验柜体(1)内部顶端，所述低温室(3)位于高温室(2)下方，且低温室(3)内部底端设有固定底座(6)，所述低温室(3)与高温室(2)之间通过通孔(18)连通，所述试验柜体(1)内部设有样品腔(4)，所述样品腔(4)侧壁呈网状设置，且样品腔(4)内部固定安装有承载网板(5)，所述样品腔(4)与试验柜体(1)升降连接，所述样品腔(4)可贯穿通孔(18)在高温室(2)、低温室(3)内部移动，所述密封机构包括上密封组件(13)、下密封组件(14)，所述上密封组件(13)、下密封组件(14)分别与样品腔(4)顶端、底端固定连接，所述下密封组件(14)包括第二密封圈(19)、圆台形密封垫(20)和密封盖板(21)，所述圆台形密封垫(20)固定安装在密封盖板(21)上，且圆台形密封垫(20)的直径小于密封盖板(21)的直径，所述第二密封圈(19)设置在圆台形密封垫(20)外周并与密封盖板(21)固定连接；
所述快速加温机构包括循环气泵(23)和加热元件(40)，所述加热元件(40)设有多组，且加热元件(40)固定安装在高温室(2)内部两侧壁上，所述高温室(2)一侧设有气泵放置腔(25)，所述循环气泵(23)安装在气泵放置腔(25)内，所述循环气泵(23)一侧连接有抽气管(24)，且循环气泵(23)另一侧连接有排气管(26)，所述抽气管(24)和排气管(26)分别于高温室(2)内部上端、下端连通；
所述快速降温机构包括液氮储罐(27)、液氮泵(30)、分流管(36)和多组喷头(37)，所述低温室(3)一侧设有液氮储腔(29)，所述液氮储罐(27)安装在液氮储腔(29)内部，所述液氮储罐(27)上连接有输送管(31)，所述输送管(31)于液氮储罐(27)连接处设有电磁阀(28)，所述液氮泵(30)安装在输送管(31)上，所述输送管(31)另一端与固定底座(6)内部设有主流管(38)连通，所述分流管(36)设有多组，且多组所述分流管(36)一端均与主流管(38)连接，多组所述喷头(37)排列安装在分流管(36)一侧壁上。
2.根据权利要求1所述的一种高低温冲击试验装置，其特征在于：所述上密封组件(13)与下密封组件(14)结构相同，且上密封组件(13)与下密封组件(14)对称设置。
3.根据权利要求2所述的一种高低温冲击试验装置，其特征在于：所述上密封组件(13)和下密封组件(14)上的密封盖板(21)两侧壁上均设有滑块(22)，所述高温室(2)、低温室(3)内部两侧壁上均开设有与滑块(22)匹配的滑槽(32)。
4.根据权利要求1所述的一种高低温冲击试验装置，其特征在于：所述升降机构包括收卷电机(11)、牵引钢丝绳(12)、收卷轴(34)，所述试验柜体(1)顶端设有收卷箱(10)，所述收卷轴(34)转动安装在收卷箱(10)内部，所述收卷电机(11)固定安装在收卷箱(10)一侧壁上，且收卷电机(11)的输出端与收卷轴(34)一端固定连接，所述牵引钢丝绳(12)缠绕设置在收卷轴(34)上，且牵引钢丝绳(12)一端贯穿高温室(2)内部顶端设有顶座(33)与上密封组件(13)固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种高低温冲击试验装置，其特征在于：所述低温室(3)两侧壁上均开设有多组凹槽(35)，多组所述分流管(36)分别固定安装在凹槽(35)内，所述主流管(38)两侧均固定连接有分流排管(39)，所述分流排管(39)上设有多组接口(41)，多组所述分流管(36)分别通过接口(41)与分流排管(39)内部连通。
6.根据权利要求1所述的一种高低温冲击试验装置，其特征在于：所述高温室(2)、低温室(3)一侧分别铰连有高温腔门(7)、低温腔门(8)，所述高温腔门(7)、低温腔门(8)一侧表面上均设有第一密封圈(9)。
7.根据权利要求1所述的一种高低温冲击试验装置，其特征在于：所述试验柜体(1)上设有控制面板(15)，所述控制面板(15)上设有显示屏(16)和控制按钮(17)，所述控制按钮(17)位于显示屏(16)的下方。
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