CN220854582U - 一种适用于x射线显微镜的原位应力腐蚀实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于X射线显微镜的原位应力腐蚀实验装置，包括底座、腐蚀溶液桶、控制系统、垂直位移升降台、加载电机、联轴器和加载机构，腐蚀溶液桶固定于底座上方，垂直位移升降台设于腐蚀溶液桶上方，加载电机设于垂直位移升降台内，加载机构设于腐蚀溶液桶内，加载电机的动力输出端通过联轴器与加载机构连接，腐蚀溶液桶的侧壁连通设有多个溶液池，控制系统设于垂直位移升降台的侧壁上。本实用新型装置增加了实时测量和调节PH值与腐蚀溶液温度功能，避免因需要不同的测试要求从而多次开盖加入腐蚀溶液，减少了操作的繁琐性，同时提高了操作安全性与实验的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种适用于X射线显微镜的原位应力腐蚀实验装置，属于原位CT扫描测试设备领域。
背景技术
X射线显微镜（X-ray Microscopy）是一种先进的显微镜技术，利用X射线进行样品成像和分析，与传统光学显微镜相比，X射线显微镜具有高分辨率、非破坏性和元素特异性的优点，它可以提供关于样品的内部结构、晶体结构、缺陷分布、化学组成和元素分布等方面的信息。在材料科学、纳米技术、生命科学和地球科学等领域，X射线显微镜被广泛应用于研究纳米材料、生物样品、晶体结构、电子器件和地质样品等，成为保障产品质量和安全的重要手段。
应力腐蚀是一种特殊的腐蚀形式，它在材料受到应力作用和腐蚀环境共同作用下发生。它通常表现为材料在受到相对较低的应力时，发生了异常的腐蚀现象。借助X射线显微镜的高分辨率成像能力，可以观察到材料样品表面的形貌、变形、腐蚀速率，以及腐蚀产物的形成和分布情况。
现有技术如专利公开号为CN112782067A公开了“一种适用于X射线显微镜原位应力腐蚀实验研究装置”，其采用分体式结构，外形设计并不协调美观，实验人员在操作过程中容易误触碰组件，且占用操作台面积大；并且其不能实时测量调控腐蚀溶液温度和腐蚀溶液桶中的PH值，对实验操作过程中的准确性有很大的影响，同时在对应不同测试要求时，需要多次反复开盖加入腐蚀溶液，操作繁琐且安全性不高，因此需要优化其设计和应用。
实用新型内容
本实用新型的发明目的是提供一种适用于X射线显微镜的原位应力腐蚀实验装置，解决现有技术中操作容易误触碰以及不能实时测量调控腐蚀溶液温度和腐蚀溶液桶中的PH值的问题，满足在腐蚀过程中的不同实验要求，并提高实验的准确性与安全性。
为达到上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案是：一种适用于X射线显微镜的原位应力腐蚀实验装置，包括腐蚀溶液桶、控制系统、垂直位移升降台、加载电机、联轴器和加载机构，
所述垂直位移升降台设于腐蚀溶液桶的上盖上，所述加载电机设于垂直位移升降台内，所述加载机构设于腐蚀溶液桶内，所述加载电机的动力输出端通过联轴器与加载机构连接，
所述腐蚀溶液桶的侧壁连通设有多个溶液池，
所述控制系统设于垂直位移升降台的侧壁上，
所述控制系统分别与垂直位移升降台、加载电机、溶液池电性连接。
优选的技术方案中，所述溶液池的数量为2个，分别为酸溶液池和碱溶液池。
进一步的技术方案中，所述酸溶液池和碱溶液池通过阀门连通至腐蚀溶液桶，且酸溶液池和碱溶液池均与控制系统电性连接。
优选的技术方案中，所述腐蚀溶液桶内设有PH值测试仪，所述PH值测试仪与控制系统电性连接。
优选的技术方案中，所述腐蚀溶液桶内设有溶液控温计，所述溶液控温计与控制系统电性连接。
优选的技术方案中，还设有磁力搅拌器，所述磁力搅拌器设于腐蚀溶液桶下方，用于为腐蚀溶液混匀。
上述技术方案中，控制系统设于垂直位移升降台，由控制系统控制垂直位移升降台的升降机构，从而带动加载电机的垂直位置变化。
本技术方案中，底座用于放置腐蚀溶液桶，并将电器件包裹在内部。
上述技术方案中，控制系统通过电信号控制加载电机旋转来施加载荷，加载电机的动力输出端与联轴器连接，联轴器另一端与加载机构的连接，测试样品装载在加载机构内，受到拉伸。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
1.本实用新型装置采用一体式设计，将加载电机设置在垂直位移升降台机架内，外形设计协调美观，占用体积小，与X射线显微镜试验台系统兼容性好。
2.本实用新型装置增加了实时测量和调节PH值与腐蚀溶液温度功能，避免因需要不同的测试要求从而多次反复开盖加入腐蚀溶液，减少了操作的繁琐性，同时提高了操作安全性与实验的准确性。
附图说明
图1为本实用新型的结构剖视图。
图2为本实用新型的腐蚀溶液桶的结构示意图。
图3为本实用新型实施例二的腐蚀溶液桶的结构示意图。
其中：1、底座；2、腐蚀溶液桶；3、控制系统；4、垂直位移升降台；5、加载电机；6、联轴器；7、加载机构；8、碱溶液池；9、溶液控温计；10、PH值测试仪；11、酸溶液池；12、磁力搅拌器。
实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
实施例一：参见图1所示，一种适用于X射线显微镜的原位应力腐蚀实验装置，包括腐蚀溶液桶2、控制系统3、垂直位移升降台4、加载电机5、联轴器6和加载机构7，
腐蚀溶液桶2安置于底座1上方，底座1为在实际应用中放置各类电器件用，垂直位移升降台4固设于腐蚀溶液桶2上盖上方，所述加载电机5设于垂直位移升降台4内，并与垂直位移升降台4的升降机构连接，加载机构7设于腐蚀溶液桶2的上盖下面，加载电机5的动力输出端通过联轴器6与加载机构7连接，
参见图2所示，腐蚀溶液桶2的侧壁连通设有2个溶液池，分别为酸溶液池11和碱溶液池8，所述酸溶液池11和碱溶液池8通过阀门连通至腐蚀溶液桶2，且酸溶液池11和碱溶液池8均与控制系统3电性连接，控制系统3设于垂直位移升降台4的侧壁上，控制系统3分别与垂直位移升降台4、加载电机5、溶液池电性连接。
上述的垂直位移升降台用于控制加载电机5的垂直位移，从而使加载电机和加载机构之间分离或联结。
本实施例中，腐蚀溶液桶2内设有PH值测试仪10，PH值测试仪10与控制系统3电性连接；腐蚀溶液桶2内设有溶液控温计9，所述溶液控温计9与控制系统3电性连接，溶液控温计9采集腐蚀溶液的温度，并反馈给控制系统3，PH值测试仪10采集腐蚀溶液的PH值，并实时反馈给控制系统3。
本实施例中，加载机构7优选公开号为CN112782067A中公开的加载机构，或者其他的加载机构，对其不做具体限定，能满足本技术方案实验要求即可。
本实施例的具体操作如下：
首先将待测材料的试样安装于加载机构内部的上凹槽夹具和下凹槽夹具上，先对试样进行固定；
2、然后将加载机构整体安装于腐蚀溶液桶的溶液桶的盖子下方；
3、调整垂直位移升降台，将加载电机移至加载机构的上方，通过联轴器将加载电机的输出轴与加载机构的上端相联接；
4、将腐蚀溶液注入腐蚀溶液桶中，最终的溶液面高度要没过试样；
5、在控制系统上设定拉伸载荷大小；
6、通过控制系统控制加载电机开始转动，实现对试样的拉伸；
7、通过腐蚀溶液控温计调节溶液桶的温度，当溶液桶内溶液温度降低，腐蚀溶液控温计将自动加热溶液，实现保温，PH值测试仪实时检测PH值反馈到控制系统，通过控制系统调节溶液桶两侧的酸碱溶液池的控制阀释放酸碱溶液，控制溶液桶的PH值；8、当实验时间达到要求后，松开联轴器，再移动垂直位移升降台使加载电机和加载机构分离；9、将加载机构取出，干燥后放置于X射线显微镜试验台上进行CT扫描观察；
10、观察结束后，如果要继续进行试验，可以重复步骤1至9。
实施例二：参见图3所示，本实施例在实施例一的基础上加了磁力搅拌器装置，磁力搅拌器12设于腐蚀溶液桶下方，磁子放置于腐蚀溶液桶内，驱动器集成放置于底座内，驱动器图3中未示出，用于为腐蚀溶液混匀，进一步增加实验的准确性。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (7)
1.一种适用于X射线显微镜的原位应力腐蚀实验装置，其特征在于：包括腐蚀溶液桶（2）、控制系统（3）、垂直位移升降台（4）、加载电机（5）、联轴器（6）和加载机构（7），所述垂直位移升降台（4）设于腐蚀溶液桶（2）的上盖上，所述加载电机（5）设于垂直位移升降台（4）内，所述加载机构（7）设于腐蚀溶液桶（2）的上盖下方，所述加载电机（5）的动力输出端通过联轴器（6）与加载机构（7）连接，所述腐蚀溶液桶（2）的侧壁连通设有多个溶液池，所述控制系统（3）设于垂直位移升降台（4）的侧壁上，所述控制系统（3）分别与垂直位移升降台（4）、加载电机（5）、溶液池电性连接。
2.根据权利要求1所述的适用于X射线显微镜的原位应力腐蚀实验装置，其特征在于：所述溶液池的数量为2个，分别为酸溶液池（11）和碱溶液池（8）。
3.根据权利要求2所述的适用于X射线显微镜的原位应力腐蚀实验装置，其特征在于：所述酸溶液池（11）和碱溶液池（8）通过阀门连通至腐蚀溶液桶（2），且酸溶液池（11）和碱溶液池（8）均与控制系统（3）电性连接。
4.根据权利要求1所述的适用于X射线显微镜的原位应力腐蚀实验装置，其特征在于：所述腐蚀溶液桶（2）内设有PH值测试仪（10），所述PH值测试仪（10）与控制系统（3）电性连接。
5.根据权利要求1所述的适用于X射线显微镜的原位应力腐蚀实验装置，其特征在于：所述腐蚀溶液桶（2）内设有溶液控温计（9），所述溶液控温计（9）与控制系统（3）电性连接。
6.根据权利要求1所述的适用于X射线显微镜的原位应力腐蚀实验装置，其特征在于：还包括底座（1）。
7.根据权利要求1所述的适用于X射线显微镜的原位应力腐蚀实验装置，其特征在于：还设有磁力搅拌器（12），所述磁力搅拌器设于腐蚀溶液桶（2）下方，用于为腐蚀溶液混匀。
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