CN204495662U - 一种复合式耐火材料荷重软化温度测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种复合式耐火材料荷重软化温度测试仪包括机架、试验炉、加荷系统、温度测控系统、形变测量系统。试验炉设置在机架上；加荷系统包括机械加荷装置、加压棒、上垫片、试样、下垫片、支承棒；设置一对形变测量装置，包括示差法位移传感器和非示差法位移传感器，所述的示差法位移传感器设置在试验炉的下部，非示差法位移传感器设置在试验炉的上部；所述的热电偶为两个，包括示差法测温热电偶非示差法测控热电偶，所述的示差法测温热电偶设置在试样中心孔内部的中心部位，非示差法测控热电偶设置在试样外侧部中心部位。本实用可在同一个测试仪上、以完全相同的技术条件，同时测得两种（国标、行标）标准的数据。

Description

一种复合式耐火材料荷重软化温度测试仪

技术领域

本实用新型属于材料性能测试设备类，涉及耐火材料荷重软化温度的测试仪，特别是在一台测试仪上设置一对及以上变形测量装置，一块试样的一次试验，即可获取示差法和非示差法荷重软化温度值的测试仪。

背景技术

荷重软化温度是耐火材料的重要技术指标。

中华人民共和国国家标准《GB/T 5989-2008  耐火材料  荷重软化温度试验方法  示差升温法》（ISO 1893:2005，IDT）的测试原理是：圆环柱体试样在规定的恒定载荷和升温速率下加热，直到其产生规定的压缩形变，记录升温时试样的形变，测量在产生规定变形时的温度；中华人民共和国黑色冶金行业标准《YB/T 370-1995 耐火制品荷重软化温度试验方法（非示差-升温法）》及《YB/T 2203-1998 耐火浇注料荷重软化温度试验方法（非示差-升温法）》的测试原理是：在恒定的载荷和升温速率下，圆柱体试样受荷重和高温的共同作用下产生形变，测定其规定变形程度的相应温度。

上述的国家标准为示差法，所用测试设备为示差法高温荷重软化温度测试仪，试样为直径ф50mm、高50mm、中心孔直径ф12mm～13mm的圆环柱体，该方法等同于国际标准ISO 1893。通过内外示差机构和标准物质的系统校验，消除了系统膨胀对试样的影响，测试仪测得的位移变化为试样实际的一维纵向膨胀、收缩量或其相对试样原始高度的百分变化率；测温热电偶测温端设置在试样中心通孔的中部，测试的试样温度，为试样的中心温度。该测试方法科学、准确。我国自1985年起就制定了国家标准（等同国际标准）

上述的冶金行业标准为非示差法，试样为直径为ф36mm或ф50mm、高度为50mm的圆柱体，与国家标准不同。测试的位移变化为支撑棒+下垫片+试样+上垫片+压棒+施加负荷的机械系统的一维纵向膨胀、收缩量或其相对试样原始高度的百分变化率，测试的试样温度为试样的外表面温度。我国自1955年就制定为黑色冶金行业标准，并经1963年、1975年、1995年、2005年多次修订。

迄今，不论一台满足国家标准的示差法荷重软化温度测试仪，还是一台满足冶金行业标准的非示差法荷重软化温度测试仪，均具有单试样测试系统和多试样测试系统的设备。

示差法为国际标准，我国国家标准等同采用，科学、准确，理应得到推广。

但是，非示差法测试荷软的概念在国际范围内早已建立，各国的耐火材料工业和高温工业都采用这个指标。1955年我国就制定了此项黑色冶金行业标准，自此，耐火材料的检测、各高温行业的高温窑炉设计、砌筑都广泛使用这个指标，各种设计手册均为非示差法的荷重软化温度数据。近六十年来，此法得到广泛的认可、习惯的应用。例如，某检测机构2011年承接全国委托的荷重软化温度检测试样，共1289件，其中非示差法的委托1230 件，占总委托量的95%以上；而示差法仅59件，不足5%。在59件中，指明要满足ISO标准的3件，EN标准的4件，DIN标准的1件，其余51件为国家标准。

应该强调的是，我国示差法标准已于1985年制定、颁布（1986年、1998年修订、2008年再次修订），已有30年的历程。但示差法的应用推广十分困难，主要是没有更好的办法作前导、铺垫。在我国和世界范围内，示差法荷软测试仪与非示差法荷软测试仪依然独立并行，就更不要说用示差法取代非示差法了。

在技术上，即便是采用相同样本，而不同的试样，在两台不同的测试设备以上进行试验比对，其结果的不确定性是显然易见的。

发明内容

    本实用新型的目的在于克服现有技术单一、一台设备只能满足一种试验方法的试验测试，提供一种复合式耐火材料荷重软化温度测试仪，其设置一对及以上变形测量装置，用一块试样的一次试验，即可获取示差法和非示差法荷重软化温度值。

本实用新型的目的可以采取以下技术方案来实现：

所述的复合式耐火材料荷重软化温度测试仪，包括机架、试验炉、加荷系统、温度测控系统、形变测量系统。试验炉设置在机架上；加荷系统包括机械加荷装置、加压棒、上垫片、试样、下垫片、支承棒等；温度测控系统包括主控电器、强电信号和弱信号的测控单元以及热电偶；设置一对形变测量装置，包括示差法位移传感器和非示差法位移传感器，示差法位移传感器设置在试验炉的下部，非示差法位移传感器设置在试验炉的上部；热电偶为两个，包括示差法测温热电偶和非示差法测控热电偶，所述的示差法测温热电偶设置在试样内部中心孔的中心部位，非示差法测控热电偶设置在试样外侧部中心部位。

 所述的试样具有内径为12mm～13mm的中心通孔。

本实用新型克服了现有技术单一、一台设备只能满足一种试验方法的试验测试、而两种方法的试验必须使用不同台的设备，设备耗资大；一块试样只能获得一种方法测得的数据，缺乏拓展性和快捷、简洁性，使工作复杂化，成本高等缺点，本实用新型的优点在于：本技术方案，是在同一个复合式测试仪上，温度、负荷完全相同的技术条件下，用一块试样的一次试验，同时测得两种（国标、行标）标准的数据。①两种数据的对比条件一致，对比性可靠，可以准确地找出两种数据的相依关系，从而为系统的统计工作提供了可靠的基础；②实现了一机多用，节约了设备资金，节约了人力物力；③为示差法国家标准的推广应用打下了牢固可靠的基础，是极为重要应用技术。

附图说明   

   图1为一种单试样复合式荷重软化温度测试仪正视图的示意图。

   图中，1、非示差法传感器固定架，2、非示差法位移传感器，3、机械加荷装置，4、加压棒，5、上垫片，6、内示差管，7、示差法测温热电偶 ，8、试样，9、下垫片，10、支撑棒 ，11、试验炉，12、外刚玉管，13、机架，14、示差法位移传感器，15、非示差法测控热电偶。

具体实施方式

结合附图给出本发明的具体实施例。

实施例1：如附图1所示为单试样复合式荷重软化温度测试仪。

所述的单试样复合式荷重软化温度测试仪包括机架13、试验炉11、加荷系统、温度测控系统、形变测量系统。试验炉11设置在机架13上；加荷系统包括机械加荷装置3、加压棒4、上垫片5、试样8、下垫片9、支承棒10等；温度测控系统包括主控电器、强电信号和弱信号的测控单元以及热电偶；所述的形变测量装置为两个，其包括示差法位移传感器14和非示差法位移传感器2构成，示差法位移传感器14设置在试验炉的下部，非示差法位移传感2器设置在试验炉11的上部；热电偶为两个，包括示差法测温热电偶7和非示差法测控热电偶15，所述的示差法测温热电偶7设置在试样8内部中心孔的中心部位，非示差法测控热电偶15设置在试样外侧部中心部位。所述的试样8具有内径为12mm～13mm的中心通孔。

其测试过程如下：

（1）按国家标准制取一等高铝砖试样8，圆柱体，外径50mm，高50 mm；其中心孔的内径12mm～13mm，并进行干燥处理，备用。

    （2）.按国家标准，将试样8放入试验炉11炉膛内，置于支撑棒10之上的下垫片9之上，试样8之上依次放置上垫片5、加压棒4、机械加荷装置3，机械加荷装置3的上方之一侧安装非示差法传感器2及其固定架1；加压棒4、上垫片5、试样8、下垫片9、支撑棒10、机械加荷装置3严格对中，在中心孔内放置内示差管6，内示差管6内安装示差法测温热电偶7，再在下垫片9下、内示差管6外安置外刚玉管12，它们的下方为示差法传感器14；在试验炉的一侧安装非示差法测控热电偶15，用于非示差法试验的温度测量，也可兼做试验炉11的温度控制。

    （3）.调整各个部件处于工作状态。

    （4）.通电，开始试验。

（5）.自动记录、报出结果；终止试验。

实施例2：多试样复合式荷重软化温度测试仪。

   在实施例1的基础上，加大试验炉11的炉膛容积，使其可容纳多组（2个、3个……）试样，对应于每个试样，都复合装置有示差法和非示差法测试装置（包括：示差法位移传感器14、示差法测温热电偶7、非示差法位移传感器2、非示差法测控温热电偶15），每套测试装置各自独立，自成系统，则可在一炉测试后获得多组（2个、3个……）复合式数据。

本实用新型未详述部分为现有技术。

Claims (2)

1.一种复合式耐火材料荷重软化温度测试仪，包括机架（13）、试验炉（11）、加荷系统、温度测控系统、形变测量系统；试验炉（11）设置在机架（13）上；加荷系统包括机械加荷装置(3)、加压棒(4)、上垫片(5)、试样(8)、下垫片（9）、支承棒（10）；温度测控系统包括主控电器、强电信号和弱信号的测控单元以及热电偶；其特征是：设置一对形变测量装置，包括示差法位移传感器（14）和非示差法位移传感器（2），所述的示差法位移传感器（14）设置在试验炉（11）的下部， 非示差法位移传感器（2）设置在试验炉（11）的上部；所述的热电偶为两个，包括示差法测温热电偶（7）和非示差法测控热电偶（15），所述的示差法测温热电偶（7）设置在试样（8）中心孔内部的中心部位，非示差法测控热电偶（15）设置在试样（8）外侧部中心部位。

2.根据权利要求1所述的一种复合式耐火材料荷重软化温度测试仪，其特征是：所述的试样（8）具有内径12mm ～ 13mm的中心通孔。