CN211825487U - 一种高温试验盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及膜结构加工制造技术领域，尤其是一种高温试验盒，包括盒体、盒盖，该盒体内部具有加热元件和测温元件，该盒体由底板及其周围的侧壁构成，其顶部敞开，该盒盖可开合地覆盖于该盒体顶部，该侧壁均匀地布设有四个开口。该高温试验盒的盒体固定在薄膜双轴拉伸试验机上，位于试样核心区域的正下方，十字形试样可以从该盒体敞开的顶部装入，并且在将十字形试样放入该盒体后，还可以将四条伸臂从该开口穿出，与该薄膜双轴拉伸试验机的拉伸装置连接，从而在进行拉伸试验的同时实现对试样的核心区域进行加热和保温，达到测试膜材在高温环境下的双向拉伸力学特性的目的，并且具有隔热性能良好，内部温度分布均匀的特点。

Description

一种高温试验盒

技术领域

本实用新型涉及一种膜结构加工制造技术，尤其涉及一种膜材料高温试验盒。

背景技术

膜结构作为一种新型的建筑形式，在各种类型的工程建筑中得到越来越广泛地应用。膜材作为膜结构工程中最主要的材料，在使用之前需要对其性能进行检测。双轴向拉伸试验是用于检测膜材力学性能的一个重要方法。根据目前国际上包括美国、日本、欧洲等地区在内的膜结构标准，在对膜材进行双轴向拉伸试验时，均采用十字形的试样，并按规定的方向装在双向拉伸试验机上，并以指定的张力载荷和规定的张拉速度进行周期性张拉，实时记录应力和应变数据。利用在试验过程中记录的膜材应力应变数据，并绘制出相应的变化关系曲线，可以为分析和掌握膜材的弹性和塑性力学性能提供客观依据。

随着膜结构技术的发展，膜结构在特殊地理环境中，其膜材的结构性能是否能够在各种气候条件下充分满足使用要求，成为影响膜结构应用是否能在世界各地更大的范围内进一步推广的重要因素之一。由于温度变化是对膜材性能影响较大一项环境因素，因此膜材在对膜材进行双轴拉伸试验的过程中，针对热带地区的气候特点，提供高温试验环境，取得膜材在高温条件下的结构性能数据，可以为工程质量提供更加全面的保障，进一步为膜结构应用推广带来帮助。

目前用于膜材双轴拉伸试验的设备，通常是针对在常温环境下试验设计的，要为试样提供高温试验环境，需要在双向拉伸机上安装高温试验盒，从而在对膜材试样进行双轴拉伸的同时，对试样进行加热和保温。而在现有技术中的高温试验盒都是与通用单向拉伸试验设备配套使用的，而无法应用于连接在双向拉伸机上进行双轴拉伸试验的十字形膜材试样。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种高温试验盒，其盒体的四周具有与十字形试样的伸臂大小适配的开口，其目的在于，可以将十字形试样核心区域放置在该高温试验盒内部，并将试样的四个伸臂与盒体外与双轴拉伸试验机的拉伸装置连接，从而通过在对膜材试样进行拉伸的同时对该试样的核心区域进行加热和保温，实现测试膜材在高温环境下的双向拉伸力学特性的目的。

为实现上述目的，本实用新型公开了一种高温试验盒，是这样实现的，具体地，包括：盒体、盒盖，该盒体内部具有加热元件，该盒体由底板及其周围的侧壁构成，其顶部敞开，该侧壁均匀地布设有四个开口，该盒盖可开合地盖在该盒体顶部。

本实用新型公布的一种高温试验盒，其盒体固定在薄膜双轴拉伸试验机上，位于试样的核心区域所在的位置的正下方。由于该盒体顶部敞开，十字形试样可以从该盒体敞开的顶部装入；由于该盒体的侧壁上布设有四个开口，因此在将十字形试样放入该盒体后，还可以将四条伸臂从该开口穿出，与双轴拉伸试验机的拉伸装置连接，对试样进行拉伸；由于该盒盖可开合地覆盖在该盒体顶部，因此在拉伸试验过程中可以合上该盒盖，抑制盒体内外的空气对流，减少热量损失，有利于使该高温试验盒体内部的温度保持恒定，而在拆装试样时，可以开启该盒盖，使操作更为方便。

另外，根据本实用新型的实施例所提供的一种高温试验盒还具有如下附加技术特征：

作为对本实用新型的一种优选的实施方式，该盒体的该底板为正方形，其侧壁为矩形，该四个开口分别位于四个该侧壁平面的中间。

这样，就使该盒体具有对称的结构外形，该高温试验盒装在双轴拉伸试验机上时，只要盒体的中心轴与拉伸装置的运动轴线两两重合，就可以保证盒体四个侧壁到拉伸装置机头的距离相等，可以保证该高温试验盒的位置与拉伸装置的行程有效匹配，而不需受到安装方向的限制，给安装带来了方便；同时该高温试验盒的底板可以与十字形试样的核心区域中心重合，可以使试样周围具有完全对称的散热条件，试样表面温度分布均匀。

作为对本实用新型的一种优选的实施方式，该盒盖为正方形，其大小与该盒体相适配，其中央具有透明观察窗，四周具有折边。

进一步地，该盒盖的该折边包围在该盒体的该四个侧壁之外。

这样，将该盒盖覆盖在该盒体上，使该高温试验盒的内部与外界之间的空气对流面积受到限制的同时，还可以在试验过程中通过该观察窗监视试件的变化状态；该盒盖四周的折边，可以对通过该盒盖和该盒体之间的间隙流动的气流，起到抑制流速的作用。

作为本实用新型的一种优选的实施方式，该加热元件为正方形电热板，该电热板居中架设在所述盒体的底板上。这样，在该高温试验盒内发热元件和试样都居中对称布置，可以使发热元件传递到试样核心区域的热量更加均匀。

作为本实用新型的一种优选的实施方式，该盒体开设有一个内外贯通的穿线孔，该穿线孔设置在该盒体的底板中央。该穿线孔为用于连接该高温试验盒内部的发热元件、测温元件和该高温试验盒外部的温度控制单元的电线电缆提供布设通道，将穿线孔设置在盒体底板上，使其位于发热元件的正下方，可以更好地抑制通过穿线孔的气流带走热量对该高温试验盒内部温度分布的影响。

作为对本实用新型的一种改进，该盒体的该底板和该侧壁具有夹层，该夹层材料为气凝胶。气凝胶与常用的保温材料相比，不但具有良好的保温，而且便于实施敷设，使该高温试验盒的保温性能更容易得到保障。

由于本实用新型采用四壁具有开口的盒体结构，从而为薄膜双轴拉伸试验机提供了一种可以在试验过程中对试样的核心区域进行加热和保温的配套装置，具有隔热性能良好，内部温度分布均匀的特点，并且可以通过目视观察试样的变化情况。

附图说明：

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合以下附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型高温试验盒的一个优选实施例的装配示意图；

图2是本实用新型高温试验盒的一个优选实施例的剖面图；

图3是本实用新型高温试验盒优选实施例的盒体的局部剖切示意图；

图4是本实用新型高温试验盒优选实施例的盒盖示意图；

图5是本实用新型高温试验盒优选实施例在拉伸试验机上的安装应用示意图。

如图中所示附图标记和部件名称之间的对应关系为：

1-盒体，11-底板，111-穿线孔，12-侧壁，121-开口，13-夹层，2-盒盖，21-观察窗，22-折边，3-加热元件，4-测温元件，5-双轴拉伸试验机，6-十字形试样

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合具体实施方式和附图进一步对本实用新型进行清楚、完整的描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

如图1~2所示，是本实用新型的优选实施例所述的一种高温试验盒，包括盒体1和盒盖2，该盒体1内部具有加热元件3和测温元件4。该盒体1外形为方柱体，该盒盖2为正方形，其大小与该盒体1适配，其四周具有折边22，该盒盖2可开合地盖在所述盒体1的顶部，其折边22包围在该盒体1的侧壁12之外，该折边22与该盒体1的侧壁12外表面之间的间隙为1mm，其边缘下方与该侧壁12的开口121之间留有10mm宽的缝隙。

该盒体1内的加热元件3为正方形电热板，该电热板居中架设在该盒体1的该底板11上，并用螺栓和螺母固定在该盒体1上，其电源线从该加热元件3底部的中央引出，并经过盒体1的底部穿出，与温度控制单元连接。

该盒体1内的测温元件4固定在该盒体1的内部，位于该加热元件3的角部与该盒体1的该侧壁12之间，并向该加热元件3的中心挑出，该测温元件4的导线从该盒体1的底部穿出，与温度控制单元连接。

如图3所示，本实用新型的优选实施例所述的该盒体1由底板11及其周围的侧壁12构成，其顶部敞开。该盒体1的底板11为正方形，其侧壁12为矩形，所述侧壁12均匀地布设有四个开口121，该四个开口121分别位于各所述侧壁12的中间，并向上贯通，使该侧壁12形成“凹”字形。该盒体1上还开设有一个内外贯通的矩形穿线孔111，该穿线孔111位于该底板11的中央。

该盒体1的底板11和侧壁12采用不锈钢板制成，并具有双层夹芯结构，其内外两层钢板之间为夹层13，该夹层13的材料为气凝胶。

如图4所示，本实用新型的优选实施例所述的该盒盖2中央具有透明观察窗21，该透明观察窗21为有机玻璃制成的平板，并用铆钉固定在该盒盖2上。

本方案主要用于在薄膜双轴拉伸试验中，对十字形试样的核心区域进行加热和保温。

具体使用时，本实用新型的工作原理和工作过程如下：

如图5所示，将本实用新型的优选实施例所述的一种高温试验盒的该盒体1固定在双轴拉伸试验机5支架的中央，安装十字形试样6时，先使其核心区域位于该盒体1内的加热元件3上方，再将该十字形试样6的四条伸臂分别从该盒体1四周的开口121穿出，并与该双轴拉伸试验机5的拉伸装置连接，最后将该盒盖2盖在该盒体1的顶部，然后通过温控单元接通该加热元件3的电源对该高温试验盒内部进行加热，并通过该测温元件4测量该盒体1内部的温度，待该盒体1内部温度达到设定的温度并稳定后，再进行高温条件下的双轴拉伸试验。

综上所述，采用本实用新型的优选实施方式，可以在对膜材试样进行拉伸的同时对该试样的核心区域进行加热和保温，实现测试膜材在高温环境下的双向拉伸力学特性的目的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制；在本实用新型的描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行修改、等同替换和改进。凡在本实用新型的精神和准则内，所作的任何修改、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 (7)

1.一种高温试验盒，具有盒体（1）和盒盖（2），所述盒体（1）内部具有加热元件（3）和测温元件（4），其特征在于，所述盒体（1）由底板（11）及其周围的侧壁（12）构成，其顶部敞开，所述侧壁（12）均匀地布设有四个开口（121），所述盒盖（2）可开合地盖在所述盒体（1）顶部。

2.根据权利要求1所述的高温试验盒，其特征在于，所述盒体（1）的所述底板（11）为正方形，所述侧壁（12）为矩形，所述四个开口（121）分别位于各所述侧壁（12）的中间。

3.根据权利要求1所述的高温试验盒，其特征在于，所述盒盖（2）为正方形，其大小与所述盒体（1）适配，其中央具有透明的观察窗（21），其四周具有折边（22）。

4.根据权利要求3所述的高温试验盒，其特征在于，所述盒盖（2）的所述折边（22）包围在所述盒体（1）的所述侧壁（12）之外。

5.根据权利要求1所述的高温试验盒，其特征在于，所述加热元件（3）为正方形电热板，该电热板居中架设在所述盒体（1）的所述底板（11）上。

6.根据权利要求1所述的高温试验盒，其特征在于，所述盒体（1）开设有一个内外贯通的穿线孔（111），所述穿线孔（111）位于所述底板（11）的中央。

7.根据权利要求1所述的高温试验盒，其特征在于，所述盒体（1）的所述底板（11）和所述侧壁（12）具有夹层（13），所述夹层（13）材料为气凝胶。

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