CN112557233A - 一种玻璃制品抗热震性试验测试装置及试验方法 - Google Patents

一种玻璃制品抗热震性试验测试装置及试验方法 Download PDF

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彭寿
张冲
柯震坤
单传丽
倪嘉
赵凤阳
崔介东
仲召进
王萍萍
高强
王巍巍
韩娜
石丽芬
杨勇
李金威
李常青
周刚
曹欣
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Abstract

本发明公开一种玻璃制品抗热震性试验装置及试验方法,包括并排设置的加热炉与保温箱,加热炉内设有加热器,加热炉的炉膛底部设有导轨底板,导轨底板由加热炉朝向保温箱设置、并延伸至保温箱内;导轨底板上设有形成滑动配合的载物台,加热炉的侧壁穿设有与导轨底板同向的伸缩推杆,伸缩推杆与载物台形成配合;保温箱顶部设有箱门,保温箱内设有冷却水槽,冷却水槽设有水温检测传感器;保温箱外壁设有水泵,水泵入口连接冷却水槽的底部相连接,出口连接出口管,出口管设有与待测玻璃配合的出水喷头;试验时,使加热玻璃样品和用水倾倒玻璃样品降温的步骤在同一个试验装置中进行,避免了需要将样品取出造成的人为因素误差;提高试验结果的准确性。

Description

一种玻璃制品抗热震性试验测试装置及试验方法
技术领域
本发明涉及玻璃制品检测技术领域,具体是一种玻璃制品抗热震性试验测试装置及试验方法。
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。
耐火玻璃应用于建筑玻璃,微波炉视窗玻璃等家电玻璃,对它的抗热冲击性能有很高的要求,为了防止耐火玻璃在使用时,因温度急变而破坏,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。
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
本发明的目的在于提供一种玻璃制品抗热震性试验测试装置及试验方法,该装置能够完成玻璃样品加热以及水冷却样品的步骤,缩短步骤之间的玻璃样品温度的散失,提高试验结果的准确性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种玻璃制品抗热震性试验测试装置,包括并排设置的加热炉与保温箱,加热炉的出口与保温箱的入口相连通;加热炉砌设有保温砖,加热炉内设有加热器,加热炉的炉膛底部设有导轨底板,导轨底板由加热炉朝向保温箱设置、并延伸至保温箱内;导轨底板上设有形成滑动配合的载物台,载物台顶部设有一组用于放置待测玻璃的样品凹槽;加热炉的侧壁穿设有与导轨底板同向的伸缩推杆,伸缩推杆与载物台形成配合;加热炉的侧壁还穿设有用于检测炉温的热电偶;加热炉出口与保温箱入口之间设有升降炉门;
所述保温箱顶部设有箱门,保温箱内设有冷却水槽,冷却水槽位于导轨底板下方,冷却水槽设有水温检测传感器;保温箱外壁设有水泵,水泵的入口通过入口管与冷却水槽的底部相连接,水泵的出口连接有延伸至导轨底板上方的出口管,出口管设有一组出水喷头;位于保温箱内的导轨底板设置限位挡板;出水喷头能够与到达限位挡板位置的载物台上的待测玻璃对应形成配合;
冷却水槽与导轨底板之间还设有回收水槽。
进一步的,所述加热器的加热温度为380~420℃。
进一步的,所述导轨底板还铺设有耐火瓷球层。
进一步的,所述载物台的长宽尺寸为200*100mm,所述出水喷头距离待测玻璃的高度为5-7mm。
进一步的,所述样品凹槽的尺寸为50.1*50.1*2mm。
进一步的,所述冷却水槽储存有室温水。
进一步的,所述载物台采用不锈钢材料。
本发明还提供一种玻璃制品抗热震性试验方法,包括以下步骤:
S1、采用上述方案的试验装置,水温检测传感器检测冷却水槽中水的温度为T1,将待测玻璃放入样品凹槽,载物台移动至加热炉内,关闭升降炉门;若待测玻璃的抗热冲击性为ΔT,则设置加热炉的加热温度为T2=T1+ΔT,待加热温度升至T2后,保温15min;
S2、打开升降炉门,伸缩推杆将载物台沿导轨底板推至保温箱内的限位挡板处,收回伸缩推杆,关闭升降炉门的同时,开启抽水泵,使出水喷头朝向待测玻璃持续喷水3s;
S3、打开保温箱的箱门,查看待测玻璃的试验结果。
本发明的有益效果是,通过本装置对玻璃制品进行抗热震性试验测试时,使加热玻璃样品和用水倾倒玻璃样品降温的步骤在同一个试验装置中进行,避免了需要将样品取出造成的人为因素误差;尤其在冬天,室温较低的情况下,极大程度上缩短了将玻璃样品从加热炉中拿出和用水倾倒玻璃样品这段时间中,玻璃样品温度的散失,提高了玻璃制品抗热震性的数据准确性,并且本试验装置可同时测试多个试样样品,同时试验装置操作简单,避免人工操作过程中的容易烫伤问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明导轨底板与载物台的放大侧视图;
图3是本发明载物台的放大俯视图。
具体实施方式
结合图1~3所示,本发明提供一种玻璃制品抗热震性试验测试装置,包括并排设置的加热炉1与保温箱2,加热炉1的出口与保温箱2的入口相连通;加热炉砌设有保温砖3,加热炉内设有加热器4,加热炉的炉膛底部设有导轨底板5,导轨底板5由加热炉1朝向保温箱2设置、并延伸至保温箱2内;导轨底板5上设有形成滑动配合的载物台6,导轨底板5还铺设有耐火瓷球层7;载物台顶部设有一组用于放置待测玻璃的样品凹槽8;加热炉的侧壁穿设有与导轨底板同向的伸缩推杆9,伸缩推杆9与载物台6形成配合;加热炉1的侧壁还穿设有用于检测炉温的热电偶10;加热炉出口与保温箱入口之间设有升降炉门11。
所述保温箱2顶部设有箱盖12,保温箱2内设有冷却水槽13,冷却水槽位于导轨底板5下方,冷却水槽13设有水温检测传感器14;保温箱2外壁设有水泵15,水泵15的入口通过入口管16与冷却水槽的底部相连接,水泵15的出口连接有延伸至导轨底板上方的出口管17,出口管17优选为L形;出口管设有一组出水喷头18;位于保温箱内的导轨底板设置限位挡板19;出水喷头18能够与到达限位挡板位置的载物台上的待测玻璃对应形成配合。冷却水槽与导轨底板之间还设有回收水槽20。
作为优选的,载物台6的长宽尺寸为200*100mm,所述出水喷头距离待测玻璃的高度为5-7mm;样品凹槽的尺寸为50.1*50.1*2mm。加热器的加热温度为380~420℃。冷却水槽储存有室温水。载物台采用不锈钢材料。
本发明还提供一种玻璃制品抗热震性试验方法,包括以下步骤:
S1、采用上述方案的试验测试装置,水温检测传感器14检测冷却水槽13中水的温度为T1,将待测玻璃放入样品凹槽,载物台移动至加热炉内,关闭升降炉门;若待测玻璃的抗热冲击性为ΔT,则设置加热炉的加热温度为T2=T1+ΔT,待加热温度升至T2后,保温15min;
S2、打开升降炉门,伸缩推杆9将载物台沿导轨底板推至保温箱内的限位挡板处,收回伸缩推杆,关闭升降炉门的同时,开启抽水泵15,使出水喷头朝向待测玻璃持续喷水3s;
S3、打开保温箱的箱门12,查看待测玻璃的试验结果。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制;任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种玻璃制品抗热震性试验测试装置,其特征在于,包括并排设置的加热炉与保温箱,加热炉的出口与保温箱的入口相连通;加热炉砌设有保温砖,加热炉内设有加热器,加热炉的炉膛底部设有导轨底板,导轨底板由加热炉朝向保温箱设置、并延伸至保温箱内;导轨底板上设有形成滑动配合的载物台,载物台顶部设有一组用于放置待测玻璃的样品凹槽;加热炉的侧壁穿设有与导轨底板同向的伸缩推杆,伸缩推杆与载物台形成配合;加热炉的侧壁还穿设有用于检测炉温的热电偶;加热炉出口与保温箱入口之间设有升降炉门;
所述保温箱顶部设有箱门,保温箱内设有冷却水槽,冷却水槽位于导轨底板下方,冷却水槽设有水温检测传感器;保温箱外壁设有水泵,水泵的入口通过入口管与冷却水槽的底部相连接,水泵的出口连接有延伸至导轨底板上方的出口管,出口管设有一组出水喷头;位于保温箱内的导轨底板设置限位挡板;出水喷头能够与到达限位挡板位置的载物台上的待测玻璃对应形成配合;
冷却水槽与导轨底板之间还设有回收水槽。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃制品抗热震性试验测试装置,其特征在于,所述加热器的加热温度为380~420℃。
3.根据权利要求1所述的一种玻璃制品抗热震性试验测试装置,其特征在于,所述导轨底板还铺设有耐火瓷球层。
4.根据权利要求1所述的一种玻璃制品抗热震性试验测试装置,其特征在于,所述载物台的长宽尺寸为200*100mm,所述出水喷头距离待测玻璃的高度为5-7mm。
5.根据权利要求1所述的一种玻璃制品抗热震性试验测试装置,其特征在于,所述样品凹槽的尺寸为50.1*50.1*2mm。
6.根据权利要求1所述的一种玻璃制品抗热震性试验测试装置,其特征在于,所述冷却水槽储存有室温水。
7.根据权利要求1所述的一种玻璃制品抗热震性试验测试装置,其特征在于,所述载物台采用不锈钢材料。
8.一种玻璃制品抗热震性试验方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、采用权利要求1~7任一所述的试验测试装置,水温检测传感器检测冷却水槽中水的温度为T1,将待测玻璃放入样品凹槽,载物台移动至加热炉内,关闭升降炉门;若待测玻璃的抗热冲击性为ΔT,则设置加热炉的加热温度为T2=T1+ΔT,待加热温度升至T2后,保温15min;
S2、打开升降炉门,伸缩推杆将载物台沿导轨底板推至保温箱内的限位挡板处,收回伸缩推杆,关闭升降炉门的同时,开启抽水泵,使出水喷头朝向待测玻璃持续喷水3s;
S3、打开保温箱的箱门,查看待测玻璃的试验结果。
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