CN201548466U - 低温霍普金森压杆试验可控恒温试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及低温霍普金森压杆试验可控恒温试验装置，该装置包括霍普金森压杆的输入杆和输出杆，还包括具有隔热保湿层的箱体，箱体一侧面设有双层门；箱体内底部设有试样托架，与托架对应的箱体两侧壁上分别设有杆孔，霍普金森压杆的输入杆和输出杆穿过箱体上的杆孔位于托架上；箱体内上部设有冷凝器，冷凝器一侧的箱体壁上设有风扇，箱体内设有测温探头；箱体底部设有底架，底架上设有调平机构；冷凝器的制冷液输出管和制冷液输入管分别伸至箱体外；箱体顶部设有箱内温度显示器，测温探头通过电缆与箱内温度显示器连接。本实用新型可使实验人员处于常温环境下进行低温试验，且保证冻土试样所需要的低温环境，本实用新型具有结构简单、重量轻、便于移动，使用方便等特点。

Description

低温霍普金森压杆试验可控恒温试验装置

技术领域

本实用新型涉及低温霍普金森压杆试验装置。

背景技术

分离式Hopkinson压杆(Split Hopkinson Pressure Bar，简称SHPB)冲击试验系统由于其众多的优点而广泛应用于研究材料在高应变率下的动态力学响应，它的巧妙之处在于把波传播效应和材料应变率效应进行解耦：一方面，采用高强度细长杆制作加载装置，使得易于记录和分析有关的波传播效应，但载荷又限于杆材料的弹性范围内，从而可忽略加载杆件材料的应变率效应；另一方面采用短试件，使得可以忽略试件中的波传播，而只反映试件材料的应变率效应。

由于SHPB实验装置具有结构简单、操作方便、测量方法精巧、加载波形容易控制等优点；同时，SHPB实验方法所涉及的应变率范围(10²～10⁴s^-1)也是人们所关心的一般工程材料流动应力的应变率敏感性变化比较剧烈的范围。因此，SHPB现在已经成为测试材料动态力学性能最基本的一种实验装置。

SHPB装置主要用来研究金属等内部组织结构很均匀的材料，但现在已经广泛地应用这项实验技术来研究一些比较特殊的材料，如泡沫塑料、泡沫金属等波阻抗很低的多孔介质，岩石、装甲陶瓷等破坏应变很小的脆性材料，以及内部组分复杂，均匀性极差的混凝土材料等。那么，对于冻土或低温环境下材料的SHPB试验，应必须为一个低温装置，用来测量不同低温条件下材料的动态力学性能。

发明内容

为了解决测量不同低温条件下材料(如冻土或低温环境下材料)的动态力学性能的问题，本实用新型提供一种低温霍普金森压杆试验可控恒温试验装置。

实现上述目的的技术解决方案如下：

低温霍普金森压杆试验可控恒温试验装置包括霍普金森压杆的输入杆6和输出杆8，还包括具有隔热保湿层的箱体3，箱体3一侧面设有双层门；箱体3内底部设有试样托架9，与托架9对应的箱体两侧壁上分别设有杆孔，霍普金森压杆的输入杆6和输出杆8穿过箱体上的杆孔位于托架9上；箱体3内上部设有冷凝器2，冷凝器2一侧的箱体壁上设有风扇4，箱体3内设有测温探头5；箱体3底部设有底架13，底架13上设有调平机构；冷凝器2的制冷液输出管和制冷液输入管分别伸至箱体外；箱体3顶部设有箱内温度显示器1，测温探头5通过电缆与箱内温度显示器1连接。

所述托架9底部配合设有调节螺栓10，调节螺栓10的另一端固定设在箱体内底部，通过螺纹调节托架9的高度。

所述调平机构包括设于底架13上的一个以上水平面水准泡11、一个以上垂直面水准泡12，底架13底部配合设有三个以上的调平螺栓14。

所述箱体3的双层门包括外侧第一道门和内侧第二道门，外侧第一道门为玻璃门，内侧第二道门为隔热帘。

所述冷凝器2的制冷液输出管和制冷液输入管分别连接着冷浴机构23的进液管15和出液管16。

本实用新型的有益技术效果是可使实验人员处于常温环境下进行低温试验，且保证冻土试样所需要的低温环境，本实用新型具有结构简单、重量轻、便于移动，使用方便等特点。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地说明。

实施例：

参见图1，低温霍普金森压杆试验可控恒温试验装置包括霍普金森压杆的输入杆6和输出杆8，还包括具有隔热保湿层的箱体3，箱体3的隔热保温层采用聚氨酯板材，接缝全部嵌套胶合，隔热保温层内外两面加铺防水层，隔热保温层厚度为50mm。箱体3一侧面设有双层门，外侧第一道门为玻璃门，以便能观察试样的放置；内侧第二道门为隔热帘起到保温作用。当温度降到所需温度时，打开第一道门，通过保温布帘，把冻土试样7放到霍普金森压杆的输入杆6和输出杆8中间，并处于同一水平上。

箱体3内底部安装有试样托架9，托架9底部配合设有调节螺栓10，调节螺栓10的另一端固定安装在箱体内底部，通过螺纹调节托架9的高度。与托架9对应的箱体两侧壁上分别设有杆孔，霍普金森压杆的输入杆6和输出杆8穿过箱体上的杆孔位于托架9上。箱体3内上部安装有冷凝器2，冷凝器2一侧的箱体壁上安装有风扇4；箱体3内设有测温探头5，箱体3顶部设有箱内温度显示器1；测温探头5通过电缆与箱内温度显示器1连接，温度显示器设于保温箱的面板上。

箱体3底部安装有底架13，底架13上设有一个以上水平面水准泡11和一个以上垂直面水准泡12；其底部配合设有三个以上的调平螺栓14。垂直面水准泡12、水平面水准泡11使箱体3调平，通过调平螺栓14将箱体3调至合适的高度，支架底部可安装转向轮便于移动。

冷凝器2的制冷液输出管和制冷液输入管分别伸至箱体外，且分别连接着冷浴机构的进液管和出液管。

使用操作时，将试样7置于试样托架9上，通过调平螺栓14观察垂直面水准泡12、水平面水平泡11使试样7中心与霍普金森压杆的输入杆6和输出杆8轴心在一条直线上。

试样7在箱体3内保温时间在6小时以上，以使试样7、霍普金森压杆的输入杆6和输出杆8的温度均匀，减少温度效应。温度控制装置22由冷浴温度显示器19、制冷调节阀17、制冷开关18、加热调节阀20、加热开关21组成。温度采用设定温度、测定温度双温度显示，温度控制由恒温冷浴、冷凝器2控温。箱体3内装有风扇4使箱体内试样周围温度均匀。温度控制精度为±0.05℃。

Claims (5)

1.低温霍普金森压杆试验可控恒温试验装置，包括霍普金森压杆的输入杆和输出杆，其特征在于：还包括具有隔热保湿层的箱体(3)，箱体(3)一侧面设有双层门；箱体(3)内底部设有试样托架(9)，与托架(9)对应的箱体两侧壁上分别设有杆孔，霍普金森压杆的输入杆(6)和输出杆(8)穿过箱体上的杆孔位于托架(9)上；箱体(3)内上部设有冷凝器(2)，冷凝器(2)一侧的箱体壁上设有风扇(4)，箱体(3)内设有测温探头(5)；箱体(3)底部设有底架(13)，底架(13)上设有调平机构；冷凝器(2)的制冷液输出管和制冷液输入管分别伸至箱体外；箱体(3)顶部设有箱内温度显示器(1)，测温探头(5)通过电缆与箱内温度显示器(1)连接。

2.根据权利要求1所述的低温霍普金森压杆试验可控恒温试验装置，其特征在于：所述托架(9)底部配合设有调节螺栓(10)，调节螺栓(10)的另一端固定设在箱体内底部，通过螺纹调节托架(9)的高度。

3.根据权利要求1所述的低温霍普金森压杆试验可控恒温试验装置，其特征在于：所述调平机构包括设于底架(13)上的一个以上水平面水准泡(11)、一个以上垂直面水准泡(12)，底架(13)底部配合设有三个以上的调平螺栓(14)。

4.根据权利要求1所述的低温霍普金森压杆试验可控恒温试验装置，其特征在于：所述箱体(3)的双层门包括外侧第一道门和内侧第二道门，外侧第一道门为玻璃门，内侧第二道门为隔热帘。

5.根据权利要求1所述的低温霍普金森压杆试验可控恒温试验装置，其特征在于：所述冷凝器(2)的制冷液输出管和制冷液输入管分别连接着冷浴机构(23)的进液管(15)和出液管(16)。

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