CN219608912U - 一种用于检测铁铬铝合金塌陷性能的测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于检测铁铬铝合金塌陷性能的测试系统，所述测试系统包括：测试装置、电源、测距仪以及温度检测装置，测试装置包括样品夹具；样品夹具用于将待测铁铬铝合金横向悬空夹住，样品夹具与电源连接，电源用于向样品夹具通电，对待测铁铬铝合金进行加热；温度检测装置用于检测待测铁铬铝合金的温度，测距仪用于测量待测铁铬铝合金的下垂量。本申请通过设计出能模拟合金在使用条件下的塌陷情况的系统，通过该系统实现对合金的抗塌陷性能的测试，有利于对合金进行针对性优化，进而提高炉体使用寿命。

Description

一种用于检测铁铬铝合金塌陷性能的测试系统

技术领域

本实用新型涉及金属加工测试技术领域，尤其涉及一种用于检测铁铬铝合金塌陷性能的测试系统。

背景技术

扩散炉是半导体生产线前工序的重要工艺设备之一，用于大规模集成电路、分立器件、电力电子、光电器件和光导纤维等行业的扩散、氧化、退火、合金及烧结等工艺。其炉体加热系统中的加热部件，通常采用铁铬铝大规格钢丝(φ6-8mm)绕制成大圈径螺旋(φ350mm以上)进行通电发热，使用温度一般在600-1200℃。在使用中，因螺旋圈径较大，加热螺旋会产生一定程度的变形，如果设计、使用不合理，会造成加热部件塌陷严重，造成内衬石英管碎裂，或因加热丝变形导致加热螺旋匝间搭接打弧甚至烧毁，严重影响扩散炉的使用寿命，甚至因此造成被加热材料报废，产生较大的经济损失。

为了能给用户在设计时提供更有针对性的参考依据，使得设计的炉体能够与使用需求进行更好地结合，最大限度提高炉体使用寿命，通过模拟使用条件设计了抗塌陷性能的测试系统，对典型材料的抗塌陷性能进行了测试。

实用新型内容

本申请实施例通过提供了一种用于检测铁铬铝合金塌陷性能的测试系统，通过设计出能模拟合金在使用条件下的塌陷情况的系统，通过该系统实现对合金的抗塌陷性能的测试，有利于对合金进行针对性优化，进而提高炉体使用寿命。

本实用新型通过本实用新型的一实施例提供如下技术方案：

一种用于检测铁铬铝合金塌陷性能的测试系统，包括：

测试装置、电源、测距仪以及温度检测装置，所述测试装置包括样品夹具；所述样品夹具用于将待测铁铬铝合金横向悬空夹住，所述样品夹具与所述电源连接，所述电源用于向所述样品夹具通电，对所述待测铁铬铝合金进行加热；所述温度检测装置用于检测所述待测铁铬铝合金的温度，所述测距仪用于测量所述待测铁铬铝合金的下垂量。

优选地，所述测试装置还包括：绝缘柱、支撑架以及操作平台，所述样品夹具通过所述绝缘柱与所述支撑架连接，所述支撑架设置在所述操作平台上；所述绝缘柱用于隔绝开所述样品夹具与所述操作平台，所述支撑架用于支撑所述样品夹具与所述绝缘柱。

优选地，所述支撑架为可伸缩支撑架。

优选地，所述样品夹具包括两个相对设置的样品夹，所述支撑架包括两个相对设置的支撑杆；每个样品夹均通过单独的绝缘柱与各自的支撑杆连接，所述待测铁铬铝合金横向固定在两个相对设置的样品夹之间，两个支撑杆的底部均通过固定螺栓设置在所述操作平台上，松开所述固定螺栓能够使得所述两个支撑杆之间的距离增大或减小。

优选地，所述两个支撑杆的底部均设置有滑块，操作平台上设置有直线导轨，所述滑块与所述直线导轨配合连接。

优选地，所述测试系统还包括：铜线排以及接线端，所述样品夹具与所述铜线排的一端连接，所述铜线排的另一端与所述接线端连接，所述接线端与所述电源连接。

优选地，所述测试系统还包括：散热风扇，所述散热风扇靠近所述铜线排设置，用于对所述铜线排进行降温。

优选地，所述温度检测装置包括非接触式温度传感器，所述非接触式温度传感器对准所述待测铁铬铝合金。

优选地，所述电源为弧焊电源。

优选地，所述电源为电流发生器。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本实用新型实施例提供的铁铬铝合金塌陷性能的测试系统，通过样品夹具将待测铁铬铝合金横向悬空夹住，将样品夹具与电源连接，通过电源向样品夹具通电，改变待测铁铬铝合金的温度，进而通过温度检测装置检测出待测铁铬铝合金的温度，以及在待测铁铬铝合金处于不同温度时，检测出合金因受热产生的下垂量，该下垂量的大小反映了合金的塌陷情况，从而可通过该测试装置对多种不同规格的铁铬铝合金进行测试，得到不同规格的铁铬铝合金在不同温度下的横向防塌陷性能，测试出有利于合金防塌陷性能的因素。本申请通过模拟出合金在使用条件下的塌陷情况，实现对合金的抗塌陷性能的测试，有利于对合金进行针对性优化，进而提高炉体使用寿命，提高经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的用于检测铁铬铝合金塌陷性能的测试系统的结构图；

图2为本实用新型实施例提供的包含铜线排、接线端以及散热风扇的测试系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的合金下垂量与测试时间的关系曲线的示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供了一种用于检测铁铬铝合金塌陷性能的测试系统，通过模拟出合金在使用条件下的塌陷情况，实现对合金的抗塌陷性能的测试，有利于对合金进行针对性优化，进而提高炉体使用寿命。

本申请实施例的技术方案总体思路如下：

一种用于检测铁铬铝合金塌陷性能的测试系统，包括：测试装置、电源、测距仪以及温度检测装置，所述测试装置包括样品夹具；所述样品夹具用于将待测铁铬铝合金横向悬空夹住，所述样品夹具与所述电源连接，所述电源用于向所述样品夹具通电，对所述待测铁铬铝合金进行加热；所述温度检测装置用于检测所述待测铁铬铝合金的温度，所述测距仪用于测量所述待测铁铬铝合金的下垂量。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本实用新型实施例提供的一种用于检测铁铬铝合金塌陷性能的测试系统，具体来讲，如图1所示，包括：测试装置、电源、测距仪(图中未示出)以及温度检测装置(图中未示出)，所述测试装置包括样品夹具10。

样品夹具10用于将待测铁铬铝合金80横向悬空夹住，样品夹具10与电源连接，电源用于向样品夹具10通电，对待测铁铬铝合金80进行加热；温度检测装置用于检测待测铁铬铝合金80的温度，测距仪用于测量待测铁铬铝合金80的下垂量。

可选地，温度检测装置包括非接触式温度传感器，非接触式温度传感器对准待测铁铬铝合金80，用于实时检测合金的温度。非接触式温度传感器可以设置在增高架上，用于实现对准。

其中，测距仪可以为任意一种可实现距离测量的器件，举例来说，测距仪也可以为一种位移传感器或坐标测量机等能够实现自动测量的仪器，当然，作为其他可选地实施例，测距仪可以是摄像机，以通过摄像机实现测距。或者是为一种卡尺等器件，通过手动测量得到待测铁铬铝合金80的下垂量。这里的测距仪具体为何种器件，本申请不作限定。

在具体实施例中，为了增大待测铁铬铝合金80的可下垂空间以及对样品夹具10进行针对性的绝缘，如图1所示，测试装置还可以包括：绝缘柱20、支撑架30以及操作平台40，样品夹具10通过绝缘柱20与支撑架30连接，支撑架30设置在操作平台40上。绝缘柱20用于隔绝开样品夹具10与操作平台40，支撑架30用于支撑样品夹具10与绝缘柱20。

作为一种可选地实施例，支撑架30可以为一种可伸缩支撑架30，测试人员可以根据实际需要调节支撑架30的高度，以便于非接触式温度传感器对准待测铁铬铝合金80，以及便于测距仪对待测铁铬铝合金80的下垂量的测量等。

绝缘柱20具有绝缘作用，能够使得电流无法通过样品夹具10向支撑架30以及操作平台40导通。该绝缘柱20可以是任意一种绝缘材料构成，例如：橡胶。操作平台40可以实现整体装置的安放。

具体地，如图2所示，样品夹具10可以包括两个相对设置的样品夹，支撑架30可以包括两个相对设置的支撑杆，每个样品夹均通过单独的绝缘柱20与各自的支撑杆连接，待测铁铬铝合金80横向固定在两个相对设置的样品夹之间，样品夹可以通过固定螺栓对待测铁铬铝合金80进行固定，两个支撑杆的底部通过固定螺栓设置在操作平台40上，松开固定螺栓能够使得两个支撑杆之间的距离增大或减小。

支撑杆的底部通过固定螺栓设置在操作平台40上，具体地，两个支撑杆的底部均设置有滑块(图中未示出)，操作平台40上设置有直线导轨(图中未示出)，滑块与直线导轨配合连接，当固定螺栓松开时，支撑杆可通过滑块在操作平台40的导轨上直线移动，使得两个支撑杆之间的距离增大或减小。

由此，在待测铁铬铝合金80因温度升高而下垂时，待测铁铬铝合金80的直线长度减小，为了配合合金的变化，使得样品夹具10能对合金进行较好的固定，两个相对设置的样品夹之间的距离会随着合金的直线长度的变化而发生变化，即两个样品夹之间的距离会慢慢减小。

在具体实施例中，为了便于电源与样品夹具10之间的连接，如图2所示，测试系统还可以包括：铜线排60以及接线端70，样品夹具10与铜线排60的一端连接，铜线排60的另一端与接线端70连接，接线端70与电源90连接。

当样品夹具10为两个相对设置的样品夹时，相应地，铜线排60以及接线端70均为两个，每个样品夹与单独的铜线排60连接，铜线排60与接线端70连接。

进一步地，为了避免通电中的铜线排60温度过高，如图2所示，测试系统还可以包括：散热风扇50，散热风扇50靠近铜线排60设置，用于对铜线排60进行降温。

相应地，当铜线排60为两个时，散热风扇50也设置有两个，每个散热风扇50对准一个铜线排60，对铜线排60进行散热。

具体地，本申请中的电源90可以包括：总开关、恒流恒压开关、电源旋钮以及电压旋钮，即一种弧焊电源90，总开关用于控制电源90的开闭，电压旋钮用于调节电源电压的大小，电流旋钮用于调节电流的大小。或者是，电源90还可以为一种电流发生器等，本申请不作限定。

在具体测试过程中，通过选取多个不同直径的铁铬铝合金作为待测铁铬铝合金；针对每个待测铁铬铝合金，将待测铁铬铝合金用样品夹具横向悬空夹住；对样品夹具进行通电；检测待测铁铬铝合金的温度，并记录不同温度下所对应的待测铁铬铝合金的下垂量。

在具体实施过程中，为了实现对多个不同直径的铁铬铝合金塌陷性能的测试，测试出直径大小对合金塌陷性能的影响，本申请可以选取2-10毫米直径范围内的多个铁铬铝合金作为待测铁铬铝合金。

举例来说，分别选取2毫米、4毫米、6毫米、8毫米以及10毫米直径大小的铁铬铝合金作为待测铁铬铝合金，针对每个直径下的铁铬铝合金进行塌陷性能的测试。

测试过程中，在选取好待测铁铬铝合金之后，通过调整支撑架将相对设置的样品夹之间的间隔调整至标准长度，拧紧支撑架上的固定螺栓。

在测试过程中，对测量时间、测量的下垂量进行记载，可得到如表1所示的数据：

表1

表1中包括测试得到的7组关于下垂量与时间的关系表，从表中可看出，随着测试时长的增加，待测铁铬铝合金的下垂量不断增大。图3为与表1对应的合金下垂量随时间变化的曲线图，横坐标为测试时间，纵坐标为合金下垂量。

综上所述，通过本实用新型实施例提供的一种用于检测铁铬铝合金塌陷性能的测试系统，通过模拟出使用条件下铁铬铝合金的塌陷情况，确定出不同规格的铁铬铝合金的塌陷性能与温度的关系，实现对合金的抗塌陷性能进行测试，有利于对合金进行优化，进而提高炉体使用寿命，提高经济效益。可通过该测试系统对不同直径大小的铁铬铝合金进行测试，得到不同直径、不同温度下铁铬铝合金的横向防塌陷性能，测试出有利于合金防塌陷性能的因素。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种用于检测铁铬铝合金塌陷性能的测试系统，其特征在于，包括：测试装置、电源、测距仪以及温度检测装置，所述测试装置包括样品夹具；

所述样品夹具用于将待测铁铬铝合金横向悬空夹住，所述样品夹具与所述电源连接，所述电源用于向所述样品夹具通电，对所述待测铁铬铝合金进行加热；

所述温度检测装置用于检测所述待测铁铬铝合金的温度，所述测距仪用于测量所述待测铁铬铝合金的下垂量。

2.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述测试装置还包括：绝缘柱、支撑架以及操作平台，所述样品夹具通过所述绝缘柱与所述支撑架连接，所述支撑架设置在所述操作平台上；

所述绝缘柱用于隔绝开所述样品夹具与所述操作平台，所述支撑架用于支撑所述样品夹具与所述绝缘柱。

3.如权利要求2所述的测试系统，其特征在于，所述支撑架为可伸缩支撑架。

4.如权利要求2所述的测试系统，其特征在于，所述样品夹具包括两个相对设置的样品夹，所述支撑架包括两个相对设置的支撑杆；

每个样品夹均通过单独的绝缘柱与各自的支撑杆连接，所述待测铁铬铝合金横向固定在两个相对设置的样品夹之间，两个支撑杆的底部均通过固定螺栓设置在所述操作平台上，松开所述固定螺栓能够使得所述两个支撑杆之间的距离增大或减小。

5.如权利要求4所述的测试系统，其特征在于，所述两个支撑杆的底部均设置有滑块，操作平台上设置有直线导轨，所述滑块与所述直线导轨配合连接。

6.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，还包括：铜线排以及接线端，所述样品夹具与所述铜线排的一端连接，所述铜线排的另一端与所述接线端连接，所述接线端与所述电源连接。

7.如权利要求6所述的测试系统，其特征在于，还包括：散热风扇，所述散热风扇靠近所述铜线排设置，用于对所述铜线排进行降温。

8.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述温度检测装置包括非接触式温度传感器，所述非接触式温度传感器对准所述待测铁铬铝合金。

9.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述电源为弧焊电源。

10.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述电源为电流发生器。