CN211576752U - 一种用于力学试验中易燃气体密封环境的快速加热装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于力学试验中易燃气体密封环境的快速加热装置，有设置在密封腔体底座内用于夹载被测样品的四个平板夹具，贯穿主腔体的侧壁连接对应的平板夹具用于对被测样品施加载荷的四个载荷施加轴，密封腔体底座四个侧壁上设置有用于气体通入、通出和阻燃的阻火器，密封上盖为半球结构，密封上盖上设置有1个以上用于对密封腔体底座内的被测样品进行加温的上卤素灯，密封腔体底座的底部设置有1个用于对密封腔体底座内的被测样品进行快速加温的下卤素灯，上卤素灯通过位于密封上盖外侧的上固定法兰固定在密封上盖，下卤素灯是通过位于密封腔体底座底部外侧的下固定法兰固定在密封腔体底座的底部。本实用新型可实现对易燃气体密封环境的快速升温。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于力学试验的快速加热装置。特别是涉及一种用于力学试验中易燃气体密封环境的快速加热装置。
背景技术
随着科技发展和社会进步，材料越来越多的暴露于耦合极端环境，因此对材料的性能要求越来越高。特别是在高温环境中，金属材料表现出不同于常温的性能，不仅要承受载荷的损伤，还要承受高温损伤。在一些特殊领域，例如航天、航空飞行器的外部材料，汽车发动机和排气管部件长期暴露于力-热耦合环境，甚至一些材料会暴露于高温易燃气体氛围，而这些材料的安全性能评价和设计至关重要，因此在力学测试环境中实现高温气体密封环境变得十分重要。目前搭载于力学实验机上的加热装置多采用电阻丝加热、电流加热等方式。然而对于高温易燃气体，这些加热方法很容易导致燃烧、爆炸等危险。近年来，很多设备使用多个卤素灯的聚焦实现小范围的高温加载，然而在实际使用中发现，设备加工好后不具备调节焦点的功能，以至于加热位置固定，通用性较差，温度控制只能采用控制电源的通断实现。其次，在实际使用中发现，小范围的高温使得卤素灯体的内外温差过大，极易导致卤素灯壁破裂，使用寿命大受影响。因此设计发明一种可用于力学实验机上实现可调焦距的、快速易燃气体密封环境的加热装置十分迫切。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种可实现对易燃气体密封环境快速升温的用于力学试验中易燃气体密封环境的快速加热装置。
本实用新型所采用的技术方案是：一种用于力学试验中易燃气体密封环境的快速加热装置，包括有由密封腔体底座和密封上盖构成的密封腔体，对称设置在所述密封腔体底座内用于夹载被测样品的四个平板夹具，分别贯穿所述密封腔体底座的侧壁连接所对应的平板夹具用于通过平板夹具对被测样品施加载荷的四个载荷施加轴，所述密封腔体底座的四个侧壁上分别设置有用于实现气体通入、通出和阻燃的阻火器，所述的密封上盖为半球结构的密封上盖，所述密封上盖上设置有1个以上用于对密封腔体底座内的被测样品进行快速加温的上卤素灯，所述密封腔体底座的底部设置有1个用于对密封腔体底座内的被测样品进行快速加温的下卤素灯，所述的上卤素灯是通过位于所述密封上盖外侧的上固定法兰固定在所述的密封上盖上，所述的下卤素灯是通过位于所述密封腔体底座底部外侧的下固定法兰固定在所述的密封腔体底座的底部，且所述上卤素灯和下卤素灯的灯体分别位于所对应的密封上盖和密封腔体底座内。
本实用新型的一种用于力学试验中易燃气体密封环境的快速加热装置，可实现对易燃气体密封环境的快速升温，尤其适用力学试验机上高温密封环境的搭载，实现多种气体氛围下力-热耦合材料性能测试。气体输送与浓度检测可通入通出多种气体氛围，以及实现浓度检测功能，预防气体泄露导致的爆炸危险。
附图说明
图1是本实用新型一种用于力学试验中易燃气体密封环境的快速加热装置的外部结构示意图；
图2是本实用新型一种用于力学试验中易燃气体密封环境的快速加热装置的分解结构示意图；
图3是本实用新型中上卤素灯和下卤素灯的结构示意图；
图4是本实用新型中上卤素灯和下卤素灯的分解结构示意图。
图中
1：密封腔体底座 2：密封上盖
3：平板夹具 4：载荷施加轴
5：连接边 6：密封垫圈
7：石英观测窗 8：上卤素灯
9：下卤素灯 10：上固定法兰
11：连接法兰 12：连接座
13：转子螺母 14：球形支架
15：旋转底座 16：耐高温涂料层
17：灯罩 18：聚光反射层
19：卤素灯泡 20：玻璃灯盖
21：导线 22：热电偶
23：阻火器
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型的一种用于力学试验中易燃气体密封环境的快速加热装置做出详细说明。
如图1、图2所示，本实用新型的一种用于力学试验中易燃气体密封环境的快速加热装置，包括有由密封腔体底座1和密封上盖2构成的密封腔体，对称设置在所述密封腔体底座 1内用于夹载被测样品的四个平板夹具3，分别贯穿所述密封腔体底座1的侧壁连接所对应的平板夹具3用于通过平板夹具3对被测样品施加载荷的四个载荷施加轴4，用于实现不同形式的力学加载，所述四个载荷施加轴4与所述密封腔体底座1为动密封。其特征在于，所述密封腔体底座1的四个侧壁上分别设置有用于实现气体通入、通出和阻燃的阻火器23，所述的密封上盖2为半球结构的密封上盖2，所述密封上盖2上设置有1个以上用于对密封腔体底座1内的被测样品进行快速加温的上卤素灯8，所述密封腔体底座1的底部设置有1个用于对密封腔体底座1内的被测样品进行快速加温的下卤素灯9，所述的上卤素灯8是通过位于所述密封上盖2外侧的上固定法兰10固定在所述的密封上盖2上，所述的下卤素灯9是通过位于所述密封腔体底座1底部外侧的下固定法兰图中未视出固定在所述的密封腔体底座1 的底部，且所述上卤素灯8和下卤素灯9的灯体分别位于所对应的密封上盖2和密封腔体底座1内。
所述的四个载荷施加轴4和所述的四个阻火器23与所述的密封上盖2和密封腔体底座1 均为静密封。
所述半球结构的密封上盖2的周边一体形成有一圈与所述密封腔体底座1上端口相对应的连接边5，所述的连接边5通过螺栓与所述密封腔体底座1的上端口固定连接，并且所述的连接边5与所述的密封腔体底座1的上端口之间设置有密封垫圈6，实现静密封。所述半球结构的密封上盖2的顶部设置有用于观察密封腔体底座1内被测样品表面形貌的石英观测窗7，还可以可透过非接触视频引伸计通过石英观测窗7测量被测样品的应变。所述的上卤素灯8在所述的密封上盖2对称设置有4个。
如图3、图4所示，所述的上卤素灯8和下卤素灯9结构相同，均包括有下部与所述上固定法兰10或下固定法兰固定连接的连接座12，螺纹连接在所述连接座12上部的转子螺母13，下部能够旋转的嵌入在所述转子螺母13内的旋转底座15，所述旋转底座15上端设置有灯罩17，所述灯罩17内设置有卤素灯泡19，所述卤素灯泡19的下端贯穿所述灯罩17的底部与所述旋转底座15螺纹连接，所述灯罩17通过卤素灯泡19固定在所述旋转底座15上，所述灯罩17上端口设置有玻璃灯盖20，所述卤素灯泡19通过依次贯穿密封上盖2、连接座 12、转子螺母13和旋转底座15的导线21连接外部电源。
如图4所示，所述的转子螺母13的顶部形成有向内凹进的弧形凹槽，所述的旋转底座 15的下部一体形成有球形支架14，所述球形支架14嵌入在所述转子螺母13上部的弧形凹槽内，并能够在所述的弧形凹槽内旋转，从而带动连接在所述旋转底座15顶部的卤素灯泡19 和灯罩17旋转，可以实现焦点多向调节，适用于多种尺寸规格的样品。
所述的连接座12的中部一体形成有向外凸出的连接法兰11，所述的连接法兰11与位于密封上盖2外侧或密封腔体底座1外侧的上固定法兰10或下固定法兰固定连接，所述的连接法兰11、上固定法兰10及下固定法兰与所在的密封上盖2或密封腔体底座1之间均为静密封。
所述的灯罩17的内侧面上涂有一层聚光反射层18，所述灯罩17的外侧面上涂有一层耐高温涂料层16。其中，所述的耐高温涂料层16是由有机硅树脂粘合剂、多孔粉石英隔热填料、复合阻燃剂和分散剂按13：3：3：1的比例配制而成，其中，多孔粉石英隔热填料的粒度为5～7μm，所述的复合阻燃剂材料是由氢氧化镁和氢氧化铝按1：1的比例混合而成，所述的分散剂为聚丙烯酸。所述的密封腔体底座1底部设置有用于检测密封腔体底座1内温度的热电偶22。
Claims (10)
1.一种用于力学试验中易燃气体密封环境的快速加热装置，包括有由密封腔体底座(1)和密封上盖(2)构成的密封腔体，对称设置在所述密封腔体底座(1)内用于夹载被测样品的四个平板夹具(3)，分别贯穿所述密封腔体底座(1)的侧壁连接所对应的平板夹具(3)用于通过平板夹具(3)对被测样品施加载荷的四个载荷施加轴(4)，其特征在于，所述密封腔体底座(1)的四个侧壁上分别设置有用于实现气体通入、通出和阻燃的阻火器(23)，所述的密封上盖(2)为半球结构的密封上盖(2)，所述密封上盖(2)上设置有1个以上用于对密封腔体底座(1)内的被测样品进行快速加温的上卤素灯(8)，所述密封腔体底座(1)的底部设置有1个用于对密封腔体底座(1)内的被测样品进行快速加温的下卤素灯(9)，所述的上卤素灯(8)是通过位于所述密封上盖(2)外侧的上固定法兰(10)固定在所述的密封上盖(2)上，所述的下卤素灯(9)是通过位于所述密封腔体底座(1)底部外侧的下固定法兰固定在所述的密封腔体底座(1)的底部，且所述上卤素灯(8)和下卤素灯(9)的灯体分别位于所对应的密封上盖(2)和密封腔体底座(1)内。
2.根据权利要求1所述的一种用于力学试验中易燃气体密封环境的快速加热装置，其特征在于，所述半球结构的密封上盖(2)的周边一体形成有一圈与所述密封腔体底座(1)上端口相对应的连接边(5)，所述的连接边(5)通过螺栓与所述密封腔体底座(1)的上端口固定连接，并且所述的连接边(5)与所述的密封腔体底座(1)的上端口之间设置有密封垫圈(6)。
3.根据权利要求1所述的一种用于力学试验中易燃气体密封环境的快速加热装置，其特征在于，所述半球结构的密封上盖(2)的顶部设置有用于观察密封腔体底座(1)内的石英观测窗(7)。
4.根据权利要求1所述的一种用于力学试验中易燃气体密封环境的快速加热装置，其特征在于，所述的上卤素灯(8)在所述的密封上盖(2)对称设置有4个。
5.根据权利要求1所述的一种用于力学试验中易燃气体密封环境的快速加热装置，其特征在于，所述的上卤素灯(8)和下卤素灯(9)结构相同，均包括有下部与所述上固定法兰(10)或下固定法兰固定连接的连接座(12)，螺纹连接在所述连接座(12)上部的转子螺母(13)，下部能够旋转的嵌入在所述转子螺母(13)内的旋转底座(15)，所述旋转底座(15)上端设置有灯罩(17)，所述灯罩(17)内设置有卤素灯泡(19)，所述卤素灯泡(19)的下端贯穿所述灯罩(17)的底部与所述旋转底座(15)螺纹连接，所述灯罩(17)通过卤素灯泡(19)固定在所述旋转底座(15)上，所述灯罩(17)上端口设置有玻璃灯盖(20)，所述卤素灯泡(19)通过依次贯穿密封上盖(2)、连接座(12)、转子螺母(13)和旋转底座(15)的导线(21)连接外部电源。
6.根据权利要求5所述的一种用于力学试验中易燃气体密封环境的快速加热装置，其特征在于，所述的转子螺母(13)的顶部形成有向内凹进的弧形凹槽，所述的旋转底座(15)的下部一体形成有球形支架(14)，所述球形支架(14)嵌入在所述转子螺母(13)上部的弧形凹槽内，并能够在所述的弧形凹槽内旋转，从而带动连接在所述旋转底座(15)顶部的卤素灯泡(19)和灯罩(17)旋转。
7.根据权利要求5所述的一种用于力学试验中易燃气体密封环境的快速加热装置，其特征在于，所述的连接座(12)的中部一体形成有向外凸出的连接法兰(11)，所述的连接法兰(11)与位于密封上盖(2)外侧或密封腔体底座(1)外侧的上固定法兰(10)或下固定法兰固定连接，所述的连接法兰(11)、上固定法兰(10)及下固定法兰与所在的密封上盖(2)或密封腔体底座(1)之间均为静密封。
8.根据权利要求5所述的一种用于力学试验中易燃气体密封环境的快速加热装置，其特征在于，所述的灯罩(17)的内侧面上涂有一层聚光反射层(18)，所述灯罩(17)的外侧面上涂有一层耐高温涂料层(16)。
9.根据权利要求8所述的一种用于力学试验中易燃气体密封环境的快速加热装置，其特征在于，所述的耐高温涂料层(16)是由有机硅树脂粘合剂、多孔粉石英隔热填料、复合阻燃剂和分散剂按13：3：3：1的比例配制而成，其中，多孔粉石英隔热填料的粒度为5～7μm，所述的复合阻燃剂材料是由氢氧化镁和氢氧化铝按1：1的比例混合而成，所述的分散剂为聚丙烯酸。
10.根据权利要求1所述的一种用于力学试验中易燃气体密封环境的快速加热装置，其特征在于，所述的密封腔体底座(1)底部设置有用于检测密封腔体底座(1)内温度的热电偶(22)。
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| CN110793840A (zh) * | 2019-11-30 | 2020-02-14 | 天津大学 | 一种用于力学试验中易燃气体密封环境的快速加热装置 |
| CN116990091A (zh) * | 2023-09-25 | 2023-11-03 | 黑龙江省农业科学院农产品质量安全研究所 | 一种大米香气收集及成分测定一体化设备 |
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