CN209231078U - 一种微型原位在线加热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于材料测试技术领域，公开了一种微型原位在线加热装置，包括支撑框体和加热体；支撑框体由底板、前板、后板以及盖板构成，前板和后板在底板和盖板之间形成能够使试样穿过的空间；支撑框体开设有通孔并在通孔内安装有隔热管；加热体由加热丝弯制成三维形状，该三维形状具有上下两个加热面且两个加热面之间形成能够使试样穿过的空间；加热体的加热丝末端穿过所述隔热管并与接线端子连接。本实用新型的支撑框体安装加热体并使试样两端夹持部分通过，加热体使试样的受力部分处于高温环境中；固定在试样上的热电偶实时监测试样温度，温度控制器采集测得温度并根据测得温度控制加热体的加热温度，使试样处于合适的高温环境。
Description
技术领域
本实用新型属于材料测试技术领域，具体的说，是涉及一种用于测试材料在高温环境下性能的装置。
背景技术
材料力学性能参数作为确定材料工程设计参数的重要依据，包括材料的弹性模量、泊松比、屈服极限等。而测试这些参数的方法主要有拉/压试验、弯曲试验、疲劳试验等。其中，单向拉伸试验方法作为研究和检测材料力学性能最基本的测试方法，由于其易于实施、方法简便、结果准确等优点，至今仍被广泛应用。
然而，实际服役条件下，材料不可避免地受到多种载荷的复合作用，材料除了承受载荷的作用外，部分材料还会承受电场、磁场、温度场等特殊物理场的作用，如压电材料、超导材料、高温合金等。这些物理场中，以温度场对材料性能的影响最为明显，尤其传统金属材料的力学性能会随着外界温度场的不同发生明显变化。在石油、化工、航空、航天以及国防等重要工业的发展过程中，高温材料的应用非常重要且普遍，如发动机、叶片、涡轮等关键零部件都是在高温条件下服役的。
可见，研究并开发基于高温物理场的材料性能测试装置，对于进一步研究材料性能具有重要意义，可以根据高温材料的使用特点对材料进行测试，对于研究不同温度下材料的力学性能、评估材料在高温条件下的变形和损伤机制具有重要意义。
实用新型内容
本实用新型要解决的是试样在高温环境下在线测试的技术问题，提供了一种微型原位在线加热装置，能够实现板状试样在高温环境下的试验测试，同时保护试样夹持夹头以及传感器不影响试验结果。
为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下的技术方案予以实现：
一种微型原位在线加热装置，包括支撑框体，所述支撑框体上安装有加热体；
所述支撑框体由底板、前板、后板以及盖板构成框体结构，所述前板和所述后板分别固定连接在所述底板前后两侧，所述前板和所述后板上部固定连接所述盖板，所述前板和所述后板在所述底板和所述盖板之间形成能够使试样穿过的空间；所述支撑框体开设有通孔并在通孔内安装有隔热管；
所述加热体由加热丝弯制成三维形状，该三维形状具有上下两个加热面且两个加热面之间形成能够使试样穿过的空间；所述加热体的加热丝末端穿过所述隔热管并与接线端子连接；
试样的受力部分设置于所述加热体的三维形状内部，且由所述加热体在线加热；试样的夹持部分穿过所述支撑框体的前板和后板之间，并固定在夹具上。
进一步地，所述底板通过螺钉固定连接于试验机，所述前板、所述后板与所述底板以所述及盖板的通过磁铁吸合固定。
进一步地，所述盖板设置有玻璃视窗。
进一步地，所述隔热管由陶瓷制成。
进一步地，所述加热体由加热丝弯制构成的三维形状以U字形或匚字形的截面沿试样受力部分延伸。
进一步地，所述支撑框体上安装有热电偶，所述热电偶用于对试样实时测温并由温度控制器采集测得温度，所述温度控制器根据测得温度控制所述加热体的加热丝温度。
进一步地，所述支撑框体的前板或后板开设有用于使热电偶通过的半圆孔。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型的支撑框体安装加热体并使试样两端夹持部分通过，加热体对试样中部受力部分上下两面同时加热，使试样的受力部分处于高温环境中，达到加热试样的效果，保证了试样受热均匀；固定在试样上的热电偶实时监测试样温度，温度控制器采集测得温度并根据测得温度控制加热体的加热温度，使试样处于合适的高温环境；另外测试过程中还可以通过盖体的透明玻璃视窗配合观测系统进行实时在线观测。
附图说明
图1是本实用新型所提供的微型原位在线加热装置的结构示意图；
图2是本实用新型所提供的微型原位在线加热装置中支撑框体的结构示意图；
图3是本实用新型所提供的微型原位在线加热装置中加热体的结构示意图；
图4是本实用新型所提供的微型原位在线加热装置的应用示意图。
图中：1：支撑框体；11：底板；12：前板；13：后板；14：盖板；2：加热体。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的内容、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如图1所示，本实施例提供了一种微型原位在线加热装置，主要由支撑框体1和加热体2构成。加热体2安装在支撑框体1上，在支撑框体1内部对试样的上下两面均进行加热。
如图2所示，支撑框体1是由底板11、前板12、后板13以及盖板14构成的一个框体结构，前板12和后板13分别固定连接在底板11上部的前后两侧，前板12和后板13上部固定连接盖板14。前板12和后板13在底板11和盖板14之间形成能够使试样穿过的空间。
底板11通过螺钉固定连接在试验机上，前板12、后板13与底板11以及盖板14的固定连接方式以通过磁铁吸合固定为佳。
盖板14设置有玻璃视窗，用于观察支撑框体1内部的试样状态。
前板12或后板13上开设有两个通孔，并在通孔内穿装有隔热管，隔热管用于使加热体2的加热丝穿过。由于加热温度较高，隔热管优选采用陶瓷材料制成。
前板12或后板13上还开设有一个半圆孔，用于使热电偶通过。热电偶用于对试样进行测温，其通过焊接机固定在试样上，穿过该半圆形孔后连接到温度控制器，温度控制器采集热电偶实时测得的温度。
如图3所示，加热体2是由加热丝弯制构成的，能够使试样受力部分通过的，且具有上下两个加热面的三维形状，该三维形状以U字形或匚字形的截面沿试样受力部分延伸，使试样受力部分可以从其内部穿过并且使试样受力部分的上下两面同时得到均匀的加热。加热体2的加热丝末端由前板12或后板13上的隔热管内部穿过后与陶瓷接线端子连接，接线端子通过螺钉固定在试验机上；安装在前板12或后板13上的陶瓷隔热管同时对加热体2形成支撑作用。加热体2的加热丝末端还连接于温度控制器，温度控制器根据热电偶测得的温度，控制加热体2的加热丝温度，以使试验处于合适的高温环境中。
如图4所示，本实用新型的微型原位在线加热装置在使用时，将试样放于加热体2中间，加热体2的加热丝通电后高温，加热试样，通过温度控制器控制加热体2的加热丝温度，使试样处于设置的高温环境中。试样两端的夹持部分穿过支撑框体1，并夹持于两端夹具上，两端夹具均设置有水冷通道，防止温度传到载荷传感器对测量精度造成影响。
尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种微型原位在线加热装置，其特征在于，包括支撑框体，所述支撑框体上安装有加热体；
所述支撑框体由底板、前板、后板以及盖板构成框体结构，所述前板和所述后板分别固定连接在所述底板前后两侧，所述前板和所述后板上部固定连接所述盖板，所述前板和所述后板在所述底板和所述盖板之间形成能够使试样穿过的空间；所述支撑框体开设有通孔并在通孔内安装有隔热管；
所述加热体由加热丝弯制成三维形状，该三维形状具有上下两个加热面且两个加热面之间形成能够使试样穿过的空间；所述加热体的加热丝末端穿过所述隔热管并与接线端子连接；
试样的受力部分设置于所述加热体的三维形状内部，且由所述加热体在线加热；试样的夹持部分穿过所述支撑框体的前板和后板之间，并固定在夹具上。
2.根据权利要求1所述的一种微型原位在线加热装置，其特征在于，所述底板通过螺钉固定连接于试验机，所述前板、所述后板与所述底板以所述及盖板的通过磁铁吸合固定。
3.根据权利要求1所述的一种微型原位在线加热装置，其特征在于，所述盖板设置有玻璃视窗。
4.根据权利要求1所述的一种微型原位在线加热装置，其特征在于，所述隔热管由陶瓷制成。
5.根据权利要求1所述的一种微型原位在线加热装置，其特征在于，所述加热体由加热丝弯制构成的三维形状以U字形或匚字形的截面沿试样受力部分延伸。
6.根据权利要求1所述的一种微型原位在线加热装置，其特征在于，所述支撑框体上安装有热电偶，所述热电偶用于对试样实时测温并由温度控制器采集测得温度，所述温度控制器根据测得温度控制所述加热体的加热丝温度。
7.根据权利要求6所述的一种微型原位在线加热装置，其特征在于，所述支撑框体的前板或后板开设有用于使热电偶通过的半圆孔。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821654766.1U CN209231078U (zh) | 2018-10-11 | 2018-10-11 | 一种微型原位在线加热装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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|---|---|
| CN209231078U true CN209231078U (zh) | 2019-08-09 |
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ID=67499903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201821654766.1U Active CN209231078U (zh) | 2018-10-11 | 2018-10-11 | 一种微型原位在线加热装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN209231078U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111289439A (zh) * | 2020-02-29 | 2020-06-16 | 天津大学 | 一种用于动态红外光谱技术的局部高温环境装置 |
| CN111289438A (zh) * | 2020-02-29 | 2020-06-16 | 天津大学 | 一种用于动态红外光谱技术的高温加载装置 |
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2018
- 2018-10-11 CN CN201821654766.1U patent/CN209231078U/zh active Active
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