CN212059773U - 热震实验装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种热震实验装置和系统，属于热震实验设备领域。该装置包括耐火材料基体和柱形塞杆，所述耐火材料基体上开设有锥形通孔，所述锥形通孔的上孔的直径大于锥形通孔的下孔的直径，所述柱形塞杆的直径大于所述锥形通孔的下孔的直径且小于锥形通孔的上孔的直径，所述柱形塞杆的上端连接有耐热金属丝。本实用新型使得待测试样从加热炉的高温炉膛内快速掉落到热震介质中，代替现有技术中常用的“高温环境下的开炉取样”环节，不用开炉取样，避免了热震实验过程中高温环境下开炉取样所造成的人身伤害和仪器损伤，保证了实验的准确性和操作的简单性，同时提高了工作效率。并且本实用新型结构简单，易于制作，安装方便，操作简单。
Description
技术领域
本实用新型涉及热震实验设备领域，特别是指一种热震实验装置和系统。
背景技术
为保证材料服役的可靠性，对于适用于高温环境下的服役件，其抗热震性的研究是非常必要的。抗热震性是指材料抵抗外界温度急剧变化而不引起破坏的能力，是评价材料抗破坏能力的重要指标。通常的测试方法是将样品放在加热炉中，以一定的升温速率加热至预定的温度，保温后，在空气、水或者油等热震介质中淬火冷却，然后对其残余力学性能进行测量，从而来表征其抗热震性能。
在热震实验过程中，为了实现“淬火冷却”的效果，需要迅速开炉取出样品放入热震介质中，例如ASTM C1525-2004《水淬法测定高级陶瓷的耐热冲击强度的标准试验方法》规定了样品从高温炉到热震介质必须在5s内完成。但开炉取出样品放入热震介质中的过程会受到试样尺寸、数量、试样—炉门—冷却介质三者之间的距离、室内温度及操作人员的熟练程度的影响，势必会影响实验的准确性，也会对实验操作者的人身安全造成威胁，同时对于加热炉的电阻丝造成一定的损伤。
为实现热震实验中的“快速取样”过程，且减小实验的误差，现有技术一般通过如下两个方向进行改进：一是对加热炉的炉体进行设计与改造，实现实验过程的自动化或半自动化，例如中国专利文献CN107478060A、CN 206160730U等。二是设计专门的热震夹具，例如中国专利文献CN 105334103A、CN 109834608A、CN 205074943U等。
但是通过对热震炉的设计与改造实现实验过程的自动化或半自动化的方法，成本高昂，加工工艺繁琐。热震夹具的制备工艺复杂，且不能完全避免“开炉取样”的过程。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种热震实验装置和系统，本实用新型避免了热震实验过程中高温环境下开炉取样所造成的人身伤害和仪器损伤，并且结构和操作简单，效率高。
本实用新型提供技术方案如下：
一种热震实验装置，包括耐火材料基体和柱形塞杆，所述耐火材料基体上开设有锥形通孔，所述锥形通孔的上孔的直径大于锥形通孔的下孔的直径，所述柱形塞杆的直径大于所述锥形通孔的下孔的直径且小于锥形通孔的上孔的直径，所述柱形塞杆的上端连接有耐热金属丝。
进一步的，所述耐火材料基体为耐火砖，所述锥形通孔位于所述耐火砖的中心处。
进一步的，所述锥形通孔侧面的坡度范围为50～70°。
进一步的，所述耐热金属丝为铂丝。
一种热震实验系统，包括加热炉和前述的热震实验装置，所述热震实验装置位于所述加热炉内，其中：
所述加热炉的底部开设有掉落孔，所述加热炉的顶部开设有提拉孔；所述耐火材料基体放置在所述掉落孔上方，并且所述锥形通孔的下孔正对所述掉落孔；所述柱形塞杆位于所述锥形通孔内，并且所述柱形塞杆的下端堵住所述锥形通孔的下孔，所述柱形塞杆与锥形通孔的侧面形成的空间用于放置待测试样；所述耐热金属丝从所述提拉孔伸出所述加热炉；所述掉落孔下方设置有热震介质。
进一步的，所述热震介质盛放于介质容器内，所述介质容器的上方开口。
进一步的，所述掉落孔和提拉孔均通过密封塞密封，所述密封塞由耐火材料制成。
进一步的，所述掉落孔的直径大于等于所述锥形通孔的下孔的直径。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型使得待测试样从加热炉的高温炉膛内快速掉落到热震介质中，代替现有技术中常用的“高温环境下的开炉取样”环节，不用开炉取样，避免了热震实验过程中高温环境下开炉取样所造成的人身伤害和仪器损伤，保证了实验的准确性和操作的简单性，同时提高了工作效率。并且本实用新型结构简单，易于制作，安装方便，操作简单。
附图说明
图1为本实用新型的热震实验装置的结构图；
图2为本实用新型的热震实验系统的结构图。
具体实施方式
为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
实施例1：
本实用新型实施例提供一种热震实验装置，如图1-2所示，其包括耐火材料基体1和柱形塞杆2，耐火材料基体1上开设有锥形通孔3，锥形通孔3的下孔4的截面积大于待测试样5的截面积，锥形通孔3的上孔6的直径大于锥形通孔3的下孔4的直径，柱形塞杆2的直径大于锥形通孔3的下孔4的直径且小于锥形通孔3的上孔6的直径，柱形塞杆2的上端连接有耐热金属丝7。
本实用新型在使用时，将柱形塞杆2放置到锥形通孔3内，并且使得柱形塞杆2的下端堵住锥形通孔3的下孔4。将待测试样5放置到柱形塞杆2与锥形通孔3的侧面8形成的空间内，并使得将待测试样5纵向平铺于锥形通孔侧面的斜坡上，若有多个待测试样，需要保证待测试样不重叠。由于柱形塞杆下端堵住锥形通孔的下孔，起到一定的保温作用并防止待测试样在非必要时滑落，待测试样不会从下孔掉落。然后将将装有待测试样的热震实验装置放置到加热炉9内，加热炉9的底部开设有掉落孔10，加热炉9的顶部开设有提拉孔11。需要使得锥形通孔3的下孔4正对掉落孔10。然后将耐热金属丝7从提拉孔11伸出加热炉9。
加热炉加热至设定的温度，保温后，从加热炉顶部的提拉孔提拉耐热金属丝，从而将柱形塞杆向上拔出，柱形塞杆的下端不再堵住锥形通孔的下孔，在重力的作用下，待测试样从锥形通孔的下孔以及加热炉的掉落孔掉落至加热炉下方的热震介质中，实现热震试验所需的“淬火冷却”要求。
本实用新型使得待测试样从加热炉的高温炉膛内快速掉落到热震介质中，代替现有技术中常用的“高温环境下的开炉取样”环节，不用开炉取样，避免了热震实验过程中高温环境下开炉取样所造成的人身伤害和仪器损伤，保证了实验的准确性和操作的简单性，同时提高了工作效率。并且本实用新型结构简单，易于制作，安装方便，操作简单。
本实用新型的耐火材料基体1可以为耐火砖，锥形通孔3优选位于耐火砖的中心处。耐火砖的材质可根据具体的实验温度而定，只需保证其能够承受实验所需的最高温度，且不与待测试样发生反应即可。
锥形通孔侧面的坡度应较大，优选的，锥形通孔3侧面8的坡度范围为50～70°，确保拔掉柱形塞杆时，待测试样能快速从高温炉中掉落到热震介质中，必要时，可以将锥形通孔侧面设置成光滑面，有利于待测试样的滑落。
前述的耐热金属丝7优选为铂丝。
实施例2：
本实用新型实施例提供一种热震实验系统，如图2所示，其包括加热炉9和前述实施例1所示的热震实验装置，该热震实验装置位于加热炉9内，耐火材料基体的大小应小于加热炉内腔的大小，其中：
加热炉9的底部开设有掉落孔10，加热炉9的顶部开设有提拉孔11；耐火材料基体1放置在掉落孔10上方，并且锥形通孔3的下孔4正对掉落孔10；柱形塞杆2位于锥形通孔3内，并且柱形塞杆2的下端堵住锥形通孔3的下孔4，柱形塞杆2与锥形通孔3的侧面8形成的空间用于放置待测试样5；耐热金属丝7从提拉孔11伸出加热炉9；掉落孔10下方设置有热震介质12。
本实用新型的使用过程及其有益效果参见实施例1的描述，本实施例不再赘述。
热震介质12盛放于介质容器13内，介质容器13的上方开口。
前述的掉落孔10的直径大于等于锥形通孔3的下孔4的直径，方便待测试样掉落。
为了在加热过程中保温，掉落孔10和提拉孔均11通过密封塞14密封，密封塞14由耐火材料制成。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种热震实验装置，其特征在于，包括耐火材料基体和柱形塞杆，所述耐火材料基体上开设有锥形通孔，所述锥形通孔的上孔的直径大于锥形通孔的下孔的直径，所述柱形塞杆的直径大于所述锥形通孔的下孔的直径且小于锥形通孔的上孔的直径，所述柱形塞杆的上端连接有耐热金属丝。
2.根据权利要求1所述的热震实验装置，其特征在于，所述耐火材料基体为耐火砖，所述锥形通孔位于所述耐火砖的中心处。
3.根据权利要求2所述的热震实验装置，其特征在于，所述锥形通孔侧面的坡度范围为50～70°。
4.根据权利要求1-3任一所述的热震实验装置，其特征在于，所述耐热金属丝为铂丝。
5.一种热震实验系统，其特征在于，包括加热炉和权利要求1-4任一所述的热震实验装置，所述热震实验装置位于所述加热炉内，其中：
所述加热炉的底部开设有掉落孔，所述加热炉的顶部开设有提拉孔；所述耐火材料基体放置在所述掉落孔上方，并且所述锥形通孔的下孔正对所述掉落孔；所述柱形塞杆位于所述锥形通孔内，并且所述柱形塞杆的下端堵住所述锥形通孔的下孔，所述柱形塞杆与锥形通孔的侧面形成的空间用于放置待测试样；所述耐热金属丝从所述提拉孔伸出所述加热炉；所述掉落孔下方设置有热震介质。
6.根据权利要求5所述的热震实验系统，其特征在于，所述热震介质盛放于介质容器内，所述介质容器的上方开口。
7.根据权利要求6所述的热震实验系统，其特征在于，所述掉落孔和提拉孔均通过密封塞密封，所述密封塞由耐火材料制成。
8.根据权利要求7所述的热震实验系统，其特征在于，所述掉落孔的直径大于等于所述锥形通孔的下孔的直径。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202020793489.3U CN212059773U (zh) | 2020-05-14 | 2020-05-14 | 热震实验装置和系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN212059773U true CN212059773U (zh) | 2020-12-01 |
Family
ID=73520292
Family Applications (1)
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| CN202020793489.3U Active CN212059773U (zh) | 2020-05-14 | 2020-05-14 | 热震实验装置和系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212059773U (zh) |
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2020
- 2020-05-14 CN CN202020793489.3U patent/CN212059773U/zh active Active
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