CN207742045U - 一种钢结构材料柔韧性测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种钢结构材料柔韧性测试装置，该装置包括电气控制系统、耐高温腔室、热像仪以及加压件，耐高温腔室内设置有电热丝以及热电偶的测温端，耐高温腔室上设有通风结构，耐高温腔室上覆盖有测试样品，热像仪与加压件设置在测试样品的上方，热像仪的检测端朝向测试样品，加压件的施压端朝向测试样品，电气控制系统控制电热丝、热电偶以及热像仪的供电；采用以上结构，测试过程不会产生有毒气体，并通过热电偶测试温度的变化、热像仪获取测试样品非受热面的热像以及测试样品在耐高温腔室内的长度，使得测试的细节更为清晰，提高样品测试评估的准确度，本实用新型的钢结构材料柔韧性测试装置结构简单，操作方便，评估结果更为准确。

Description

一种钢结构材料柔韧性测试装置

技术领域

本实用新型涉及建筑材料领域，尤其是涉及一种钢结构材料柔韧性测试装置。

背景技术

目前，在钢结构材料的柔韧性的测试一般在常温下进行，而在高温下进行的柔韧性测试使用的装置结构以及操作步骤都较为复杂，并且测试过程中多采用液化气或者乙炔氧燃烧法进行温度控制，产生有毒气体，对环境造成影响。在现有的高温测柔韧性中，只通过热电偶测试测试样品所处的温度，同时通过目测测试样品的弯曲程度，反映测试结果的测试细节不够清晰，影响测试结果。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种结构简单并且测试细节清晰的钢结构材料柔韧性测试装置。

为实现上述的主要目的，本实用新型提供的一种钢结构材料柔韧性测试装置包括：电气控制系统；耐高温腔室，耐高温腔室内设置包括电热丝以及热电偶的测温端，耐高温腔室上还设置有通风结构，耐高温腔室上覆盖有测试样品；热像仪，热像仪设置在测试样品的上方，热像仪的检测端朝向测试样品；加压件，加压件设置在测试样品的上方，加压件的施压端朝向测试样品；电气控制系统控制电热丝、热电偶以及热像仪的供电。

由此可见，耐高温腔室中通过电热丝进行测试温度的控制，在满足高温柔韧性测试的要求外，还不会产生有毒气体，在测试过程中温度梯度上升时，通过加压件对覆盖耐高温腔室的测试样品进行加压，观察在耐高温腔室内的温度梯度变化下测试样品的弯曲度的变化，其中通过获取热电偶测试温度的变化数据、热像仪获取测试样品非受热面的热像图像以及测试样品在耐高温腔室内的长度，使得测试的细节更为清晰，提高样品测试的准确度，本实用新型的钢结构材料柔韧性测试装置结构简单，操作方便，评估结果更为准确。

进一步的方案是，耐高温腔室设置在安装腔室内，安装腔室包括两根支撑柱以及连接在两根支撑柱之间的加力横梁，测试样品的第一端固定在支撑柱上，测试样品的第二端覆盖耐高温腔室，测试样品与加力横梁平行，加压件设置在加力横梁上。

可见，两根支撑柱以及设置在两个支撑柱之间的加力横梁组成一个长方体的空间，可为装置内的部件提供安装点。

进一步的方案是，加压件包括加压头、加压柱以及负荷平台，加压柱设置在加压头与负荷平台之间，负荷平台设置在安装腔室的外侧，加压头设置在安装腔室的内侧。

可见，设置在安装腔室外侧的负荷平台用于接触加力设备，设置在安装腔室内侧的加压头作为施压端接触测试样品。

进一步的方案是，耐高温腔室上设置有支撑件，支撑件用于支撑测试样品。

可见，用于支撑测试样品的支撑件设置在耐高温腔室内，使得测试样品的弯曲集中在耐高温腔室中，使得热像仪更好的获取热线图像，同时下压操作更为方便。

进一步的方案是，通风结构包括进风口与出风口，进风口连接进气泵，出风口连接溢出阀，出风口与溢出阀之间设置有气压指示表。

可见，设置通风结构可在测试过程中模仿钢结构材料在实际使用环境，使得得到的测试数据更接近实际使用数据。

进一步的方案是，耐高温腔室上还设置有观察镜，观察镜电连接电气控制系统。

可见，观察镜用于观察耐高温腔室内测试样品的受热面的受热受压情况。

进一步的方案是，耐高温腔室外设置有隔热层。

进一步的方案是，耐高温腔室上还设置有支架，支架包括支架支撑柱、支撑横梁以及斜杆，支架支撑柱与支撑横梁垂直，斜杆沿长度方向的两端分别连接支架支撑柱与支撑横梁，热像仪设置在支撑横梁上。

进一步的方案是，加力横梁包括外围框架与设置在外围框架内的支撑架，外围框架包括两根第一连杆以及两根第二连杆，两根第一连杆相互平行，两个第二连杆相互平行，两根第一连杆分别设置在两根第二连杆之间；

支撑架包括两根第三连杆、两根第四连杆以及两根第五连杆，第四连杆平行第一连杆，两根第四连杆设置在第二连杆之间，两根第五连杆设置在两根第四连杆之间，第三连杆设置在第一连杆与第四连杆之间。

可见，加力横梁内的十字结构可用于安装加力设备。

附图说明

图1是本实用新型钢结构材料柔韧性测试装置实施例的结构示意图。

图2是本实用新型钢结构材料柔韧性测试装置实施例中加力横梁的结构图。

图3是本实用新型钢结构材料柔韧性测试装置实施例中电热丝连接示意图。

图4是本实用新型钢结构材料柔韧性测试装置实施例中支撑件支撑测试样品时的仰视图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

本实用新型的一种钢结构材料柔韧性测试装置应用在钢结构材料的柔韧性的测试过程，通过电热丝进行温度控制，在不产生有毒气体的同时操作更为简单方便，并且同时通过热电偶测试加热温度以及测试样品上方的热像仪获取热像图像，得到的测试数据更多，测试细节更清晰，使得测试结论更准确。

参见图1，本实用新型的一种钢结构材料柔韧性测试装置包括安装腔室3、耐高温腔室2、热像仪14、加压件4以及电气控制系统5。钢结构材料柔韧性测试装置用于测试涂有防火材料的钢结构材料在高温梯度下的柔韧性，在测试样品1沿测试样品1的长度方向的一侧涂上防火材料，风干后覆盖在耐高温腔室2上并且涂有防火材料的一侧朝向耐高温腔室2。加压件4设置在耐高温腔室2的上方，加压件4 的施压端朝向测试样品1。热像仪14也设置在耐高温腔室2的上方并朝向测试样品1没有涂有防火材料的一侧。

电气控制系统5放置在电气控制柜支撑台51上，电气控制柜支撑台51通过地面支撑柱52设置在地面31上。电气控制系统5用于各部件的供电控制。

安装腔室3设置在地面31上，安装腔室3包括两根支撑柱32以及连接在两根支撑柱32之间的加力横梁33，使得安装腔室3为长方体空间。参见图2，加力横梁33包括外围框架与设置在外围框架内的支撑架，外围框架包括两根第一连杆331以及两根第二连杆332，两根第一连杆331相互平行，两个第二连杆332相互平行，两根第一连杆331分别设置在两根第二连杆332之间；支撑架包括两根第三连杆 333、两根第四连杆334以及两根第五连杆335，第四连杆334平行第一连杆331，两根第四连杆334设置在第二连杆332之间，两根第五连杆335设置在两根第四连杆334之间，第三连杆333设置在第一连杆331与第四连杆334之间，支撑架呈十字，十字结构可用于安装加力设备。

耐高温腔室2通过地面支撑柱34设置在安装腔室3内，测试样品涂有防火材料的一侧朝向耐高温腔室2内部。耐高温腔室2的侧壁上设置有第一电热丝接线端26与第二电热丝接线端27，参见图3，两电热丝接线端之间连接有电热丝28，电热丝28的供电由电气控制系统5 进行控制。耐高温腔室2内设置有热电偶21，热电偶21的测温端设置在耐高温腔室2内，热电偶21的接电端连接电气控制系统5并设置在耐高温腔室2的外侧。耐高温腔室2上还设置有观察镜25，观察镜 25的第一端设置在耐高温腔室2内，观察镜25的第二端设置在耐高温腔室2外并电连接电气控制系统5，观察镜25用于观察耐高温腔室 2内测试样品1的受热面的受压受热的情况。

为降低耐高温腔室2内的热量的散发速度，耐高温腔室2外设置有隔热层24。

为尽可能模拟现实中测试样品的受热受压情况，耐高温腔室2上还设置有通风结构，通风结构包括进风口23与出风口22，进风口23 连接进气泵232，出风口22连接溢出阀223。进风口23与进气泵232 之间连接有进风口阀门231。出风口22与溢出阀223之间设置有出风口阀门221与气压指示表222。其中溢出阀223与进气泵232也通过地面支撑柱25设置在地面31上。

耐高温腔室2上还设置有支架，支架包括支架支撑柱12、支撑横梁13以及斜杆15，支架支撑柱12与支撑横梁13垂直，斜杆15沿斜杆15的长度方向的两端分别连接支架支撑柱12与支撑横梁13，热像仪14设置在支撑横梁13上。

加压件4设置在安装腔室3上，加压件4包括加压头41、加压柱 42以及负荷平台43，加压柱42设置在加压头41与负荷平台43之间，负荷平台43设置在安装腔室3的外侧，加压头41设置在安装腔室3 的内侧。测试样品1与加力横梁33平行，加压件4设置在加力横梁 33上，加压头41作为加压件4的施压端设置在测试样品1的上方并朝向测试样品1没有涂有防火材料的一侧接触测试样品1；设置在安装腔室3外侧的负荷平台43用于接触加力设备，其中加压头41可呈半球形。

在测试样品1覆盖耐高温腔室2时，测试样品1沿测试样品1长度方向的第一端固定在支撑柱32上，测试样品1的第二端覆盖耐高温腔室2，为使得热像仪14更准确地获取热像图像，可在耐高温腔室2 靠近测试样品1的一端安装支撑件20，参见图4，支撑件20用于支撑测试样品1的同时保证测试产品有足够的受热面面积，使得加压件4 下压测试样品1时，弯曲部分集中在耐高温腔室2的上方。同时为隔离测试样品和空气，可在测试样品1上覆盖隔热材料11，减少测试样品1朝外热度辐射量。

测试样品1朝向耐高温腔室2的一侧涂有防火材料，耐高温腔室 2中通过电热丝28进行测试温度的控制，在满足高温柔韧性测试的要求外，还不会产生有毒气体，在温度梯度上升的过程中，通过加压件 4对覆盖耐高温腔室2的测试样品进行加压，测试在耐高温腔室2内的温度梯度变化下测试样品1的弯曲度的变化，其中通过热电偶21测试温度的变化、热像仪14获取测试样品1的受压面的热像图像以及测试样品1的弯曲程度，使得测试的细节更为清晰，提高样品测试评估的准确度，本实用新型的钢结构材料柔韧性测试装置结构简单，能够通过更多的测试细节进行测试评估工作，使得评估结果更为准确。弯曲程度可以用压下深度和测试样品1在耐高温腔室2上的长度来估算。

在测试过程中，将涂有防火材料并风干后的测试样品1覆盖耐高温腔室2，可在一定温度下逐步增加加压负荷，观察测试样品1在不同压力下涂层的变化，以及在一定压力下逐步控制温度的梯度变化，观察测试样品在不同温度下涂层的变化，数据采集装置收集热电偶以及热像仪的相关信息，并且将所采集的信息发送至外部的数据分析设备，外部的数据分析设备对接收到的信息进行分析，最后总结压力和温度对具有防火涂层的钢结构材料的柔韧性的影响。

最后需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种变化和更改，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种钢结构材料柔韧性测试装置，其特征在于，包括：

电气控制系统；

耐高温腔室，所述耐高温腔室内设置包括电热丝以及热电偶的测温端，所述耐高温腔室上还设置有通风结构，所述耐高温腔室上覆盖有测试样品；

热像仪，所述热像仪设置在所述测试样品的上方，所述热像仪的检测端朝向所述测试样品；

加压件，所述加压件设置在所述测试样品的上方，所述加压件的施压端朝向所述测试样品；

所述电气控制系统控制所述电热丝、所述热电偶以及所述热像仪的供电。

2.根据权利要求1所述的钢结构材料柔韧性测试装置，其特征在于：

所述耐高温腔室设置在安装腔室内，所述安装腔室包括两根支撑柱以及连接在两根所述支撑柱之间的加力横梁，所述测试样品的第一端固定在所述支撑柱上，所述测试样品的第二端覆盖所述耐高温腔室，所述测试样品与所述加力横梁平行，所述加压件设置在所述加力横梁上。

3.根据权利要求2所述的钢结构材料柔韧性测试装置，其特征在于：

所述加压件包括加压头、加压柱以及负荷平台，所述加压柱设置在所述加压头与所述负荷平台之间，所述负荷平台设置在所述安装腔室的外侧，所述加压头设置在所述安装腔室的内侧。

4.根据权利要求1所述的钢结构材料柔韧性测试装置，其特征在于：

所述耐高温腔室上设置有支撑件，所述支撑件用于支撑所述测试样品。

5.根据权利要求1所述的钢结构材料柔韧性测试装置，其特征在于：

所述通风结构包括进风口与出风口，所述进风口连接进气泵，所述出风口连接溢出阀，所述出风口与所述溢出阀之间设置有气压指示表。

6.根据权利要求1所述的钢结构材料柔韧性测试装置，其特征在于：

所述耐高温腔室上还设置有观察镜，所述观察镜电连接所述电气控制系统。

7.根据权利要求1所述的钢结构材料柔韧性测试装置，其特征在于：

所述耐高温腔室外设置有隔热层。

8.根据权利要求1所述的钢结构材料柔韧性测试装置，其特征在于：

所述耐高温腔室上还设置有支架，所述支架包括支架支撑柱、支撑横梁以及斜杆，所述支架支撑柱与所述支撑横梁垂直，所述斜杆沿长度方向的两端分别连接所述支架支撑柱与所述支撑横梁，所述热像仪设置在所述支撑横梁上。

9.根据权利要求2所述的钢结构材料柔韧性测试装置，其特征在于：

所述加力横梁包括外围框架与设置在所述外围框架内的支撑架，所述外围框架包括两根第一连杆以及两根第二连杆，两根所述第一连杆相互平行，两个所述第二连杆相互平行，两根所述第一连杆分别设置在两根所述第二连杆之间；

所述支撑架包括两根第三连杆、两根第四连杆以及两根第五连杆，所述第四连杆平行所述第一连杆，两根所述第四连杆设置在所述第二连杆之间，两根所述第五连杆设置在两根所述第四连杆之间，所述第三连杆设置在所述第一连杆与第四连杆之间。