CN211886911U - 用于材料试验机的小型高温加热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于材料试验机的小型高温加热装置，包括上端具有开口加热壳体、位于所述加热壳体内部且通过所述加热壳体围合而成的加热腔、贯穿所述加热壳体且延伸至所述加热腔内的加热元件以及位于所述加热腔内的温度传感器，所述温度传感器与所述加热元件分别通信连接有温控器；该装置结构简单，易于加工，小巧轻便，能够通过选择合适的加热元件实现加热腔环境的快速升温，采用温控器实现对所需温度的调节，从而根据所需试验温度调节至相应的热源温度，满足试验所需的温度；通过加热壳体的多层结构特性，既提高了加热壳体的结构强度，又减少了腔体内部热量损失。
Description
技术领域
本实用新型涉及材料高温力学性能测试技术领域，具体涉及一种用于材料试验机的小型高温加热装置。
背景技术
由于节能减排需求，生产系统及工艺过程向着高温、高压、高速、高精的方向发展，广泛应用于石油化工、航空航天、先进能源等领域的机械装备往往需要在高温、高压的严苛条件下工作，构件材料长期在高温环境中服役，会使其组织劣化从而严重影响其高温结构的完整性。传统试验中选取的标准试样耗材较多，且大量取材会对原有设备造成破坏甚至影响其正常运行，基于工程实际需要，小试样试验技术应运而生，试样体积小，可直接从服役构件取样，且表面取样技术的发展也促进了该方法在材料性能测试中的应用。而压入法是获取材料断裂、疲劳、本构关系性能等的有效手段，压入测试是采用硬质合金压头，在一定载荷或位移下将压头压入被测材料，从而根据载荷-位移实验数据获取材料力学性能参数。由于实验室现有压入设备仅能进行常温条件下的材料力学性能测试，因此，为将其使用范围拓展至高温环境条件，亟需一种能够提供高温试验环境的高温加热装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于材料试验机的小型高温加热装置，以解决现有加热装置体积大、不能满足高温条件下材料性能测试的问题。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：用于材料试验机的小型高温加热装置，包括上端具有开口的加热壳体、位于所述加热壳体内部且通过所述加热壳体围合而成的加热腔、贯穿所述加热壳体且延伸至所述加热腔内的加热元件以及位于所述加热腔内的温度传感器，所述温度传感器与所述加热元件分别通信连接有温控器；
所述加热壳体包括由外至内依次设置的硬质外壳、保温层及耐热层，所述加热元件依次贯穿所述硬质外壳、保温层及耐热层并延伸至加热腔内。
进一步，所述加热壳体侧壁开设有与所述加热元件相适配的通孔，所述加热元件贯穿于所述通孔内。
进一步，所述加热腔的底部设置有底部加热元件，且所述底部加热元件通信连接有底部温控器。
进一步，所述加热元件和所述底部加热元件均采用氮化硅陶瓷加热器。
进一步，所述温控器和底部温控器的型号均为AI-808人工智能工业调节器。
进一步，所述加热壳体为方型、棱台型、圆柱型或圆台型。
进一步，所述加热壳体上端的开口与试验机的压头大小相适配。
进一步，加热元件为长条状或方块状结构。
进一步，保温层采用硅酸铝陶瓷保温棉柔性材料。
进一步，耐热层采用耐高温不锈钢材质。
本实用新型具有以下有益效果：本实用新型所提供的用于材料试验机的小型高温加热装置，该装置结构简单，易于加工，小巧轻便，能够通过选择合适的加热元件实现加热腔环境的快速升温，采用温控器实现对所需温度的调节，从而根据所需试验温度调节至相应的热源温度，满足试验所需的温度；通过加热壳体的多层结构特性，既保证了加热壳体的结构强度，又实现了对温度的保温及控温效果；通过上端开口尺寸与试验机压头大小的限定，减少加热腔内的辐射及对流散热，节约能耗。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型中加热壳体结构示意图；
图3为本实用新型俯视图；
图4为具有底部加热元件的加热装置示意图；
图5为图4的俯视图。
图1至图5中所示附图标记分别表示为：1-开口，2-加热腔，3-加热壳体，4-加热元件，5-底部加热元件，6-温控器，7-底部温控器，30-硬质外壳，31-保温层，32-耐热层。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1至图3所示，用于材料试验机的小型高温加热装置，包括上端具有开口1加热壳体3、位于加热壳体3内部且通过加热壳体3围合而成的加热腔2、贯穿加热壳体3且延伸至加热腔2内的加热元件4以及位于加热腔2内的温度传感器，温度传感器与加热元件4分别通信连接有温控器6。
开口1位于加热壳体3上表面中心位置处，该开口1用于试验机压头压入，加热壳体3包括由外至内依次设置的硬质外壳30、保温层31及耐热层32，加热元件4依次贯穿硬质外壳30、保温层31及耐热层32并延伸至加热腔2内。保温层31采用硅酸铝陶瓷保温棉柔性材料。耐热层32采用耐高温不锈钢材质。加热腔2用于对受测试样进行加热，加热壳体3侧表面上需根据加热元件4尺寸为其预留相应开孔以便于加热元件4插入，同时在侧表面上需留有用于与加热元件4相匹配的温度传感器探头伸入的通孔。
加热元件4氮化硅陶瓷加热器，其氮化硅高温陶瓷加热器是以陶瓷为基体，以钨丝为发热源，钨丝埋在陶瓷基体中，通过热压烧结的方法形成一体，再磨削加工、焊接引线制成的发热元件，具有热惯性小、升温速度快等优点。氮化硅陶瓷是一种超硬物质，密度小、耐磨损、抗腐蚀能力强，能够抵抗冷热冲击，在空气中加热到1000℃以上时，急剧冷却再急剧加热也不会碎裂，同时也具有良好的承压性能，在应用时，氮化硅陶瓷加热器的发热端置于加热腔内，接有导线的一端延伸至加热腔外侧。
为了提高加热腔内加热效果及效率，如图4至图5所示，本实用新型中，所述加热腔的底部设置有底部加热元件，且所述底部加热元件通信连接有底部温控器。通过增加底部加热元件从而形成底部及四周均具有加热能力，为加热腔供热。优选地，所述温控器和底部温控器的型号均为AI-808人工智能工业调节器。
加热元件4的形状可根据需要选取长条状或方块状，当输入功率相同时，加热元件4的布置形式对受测试样升温速度及温度影响不大，加热元件4大小与加热腔2侧壁面大小一致时受测试样升温速度最快。
加热壳体3可以采用方型、棱台型、圆柱型或圆台型，在加热腔2上端的开口1大小不变且开口1面积较小的情况下，通过减小腔体内表面积来增大开口1比均有利于提升受测试样的升温速度。加热壳体3上端的开口1于试验机的压头大小相适配。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，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 (10)
1.用于材料试验机的小型高温加热装置，其特征在于，包括上端具有开口(1)的加热壳体(3)、位于所述加热壳体(3)内部且通过所述加热壳体(3)围合而成的加热腔(2)、贯穿所述加热壳体(3)且延伸至所述加热腔(2)内的加热元件(4)以及位于所述加热腔(2)内的温度传感器，所述温度传感器与所述加热元件(4)分别通信连接有温控器(6)；
所述加热壳体(3)包括由外至内依次设置的硬质外壳(30)、保温层(31)及耐热层(32)，所述加热元件(4)依次贯穿所述硬质外壳(30)、保温层(31)及耐热层(32)并延伸至加热腔(2)内。
2.根据权利要求1所述的用于材料试验机的小型高温加热装置，其特征在于，所述加热壳体(3)侧壁开设有与所述加热元件(4)相适配的通孔，所述加热元件(4)贯穿于所述通孔内。
3.根据权利要求2所述的用于材料试验机的小型高温加热装置，其特征在于，所述加热腔(2)的底部设置有底部加热元件(5)，且所述底部加热元件(5)通信连接有底部温控器(7)。
4.根据权利要求3所述的用于材料试验机的小型高温加热装置，其特征在于，所述加热元件(4)和所述底部加热元件(5)均采用氮化硅陶瓷加热器。
5.根据权利要求3所述的用于材料试验机的小型高温加热装置，其特征在于，所述温控器(6)和底部温控器(7)的型号均为AI-808人工智能工业调节器。
6.根据权利要求1至5任一项所述的用于材料试验机的小型高温加热装置，其特征在于，所述加热壳体(3)为方型、棱台型、圆柱型或圆台型。
7.根据权利要求6所述的用于材料试验机的小型高温加热装置，其特征在于，所述加热壳体(3)上端的开口(1)与试验机的压头大小相适配。
8.根据权利要求6所述的用于材料试验机的小型高温加热装置，其特征在于，加热元件(4)为长条状或方块状结构。
9.根据权利要求8所述的用于材料试验机的小型高温加热装置，其特征在于，保温层(31)采用硅酸铝陶瓷保温棉柔性材料。
10.根据权利要求8所述的用于材料试验机的小型高温加热装置，其特征在于，耐热层(32)采用耐高温不锈钢材质。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202020283517.7U CN211886911U (zh) | 2020-03-09 | 2020-03-09 | 用于材料试验机的小型高温加热装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN211886911U true CN211886911U (zh) | 2020-11-10 |
Family
ID=73321598
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202020283517.7U Active CN211886911U (zh) | 2020-03-09 | 2020-03-09 | 用于材料试验机的小型高温加热装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN211886911U (zh) |
-
2020
- 2020-03-09 CN CN202020283517.7U patent/CN211886911U/zh active Active
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