试验环境温度可控的压缩试验机及其使用方法

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1.本发明涉及机械技术领域,尤其涉及试验环境温度可控的压缩试验机及其使用方法。


背景技术:

2.压缩试验机,是一种能够对各种材料进行压缩试验的材料试验机,通过测试试验件在压缩载荷下的应力变化情况,从而获得试验件的力学性能。大部分的压缩试验机都是在常温下运行的,因此只能够研究常温下材料的力学性能。部分试验机安装了测试箱,并在测试箱中加装温度控制装置,用于测试材料在单一温度条件下的力学性能。
3.对于一些应用于特殊应用场景下的构件而言,例如翅片式换热器中的翅片,在服役过程中其内部与外表面的温差较大。压缩试验机在单一的常温、高温或低温环境下都无法准确的检测出上述应用场景下构件的力学性能。


技术实现要素:

4.为了解决上述技术问题,本发明提出如下技术方案:
5.试验环境温度可控的压缩试验机,包括底座、下压板、高温压缩盖板、导柱、上压板、驱动机构、加热装置、低温压缩平台、冷却装置;
6.所述下压板设置于底座上,下压板为板状结构,所述低温压缩平台设置于下压板上;导柱竖向设置于所述下压板上,上压板位于所述高温压缩盖板的上方且可滑动的设置于所述导柱上,所述驱动机构设置于压缩试验机上,驱动机构能够驱动上压板在导柱上做升降运动;所述高温压缩盖板设置于上压板上且位于上压板的下方;
7.所述加热装置设置于高温压缩盖板上,用于对高温压缩盖板进行加热;
8.所述冷却装置设置于低温压缩平台上,用于对低温压缩平台进行冷却。
9.作为技术方案的补充,所述加热装置设置于高温压缩盖板的内部,所述高温压缩盖板通过浇筑方式制成,加热装置一体浇筑于高温压缩盖板的内部,通过加热装置对高温压缩盖板进行加热。
10.作为技术方案的补充,所述冷却装置包括冷却盘管、输水管、冷水机,
11.所述冷却盘管设置于低温压缩平台内部,所述冷水机设置于下压板的下方,冷水机通过输水管与冷却盘管连通。
12.所述低温压缩平台通过浇筑方式制成,冷却盘管一体浇注于低温压缩平台的内部。
13.作为技术方案的补充,所述冷却盘管内部设有硬质填充物,所述硬质填充物的截面与冷却盘管管腔部分的截面形状及大小一致;所述硬质填充物上设有多孔结构,所述多孔结构用于冷却水的流通。
14.作为技术方案的补充,所述硬质填充物的结构为三重周期极小曲面结构,具体为三重周期极小曲面结构中的一种,且所述硬质填充物为金属材质。
15.作为技术方案的补充,还包括第一立柱、第二立柱、压力传感器、金属垫板、保温层,
16.所述金属垫板、保温层、高温压缩盖板从上至下依次堆叠设置;
17.所述第一立柱竖向设置于下压板上,第一立柱的下端与下压板连接,所述低温压缩平台设置于第一立柱的上端;
18.所述第二立柱包括上立柱、下立柱,所述上立柱的上端与上压板连接,上立柱的下端设有压力传感器,所述下立柱的上端与压力传感器连接,下立柱的下端与金属垫板连接。
19.作为技术方案的补充,还包括温度控制装置,第一温度传感器、第二温度传感器、控制终端,
20.所述第一温度传感器设置于高温压缩盖板13上且与温度控制装置连接,用于监测高温压缩盖板的温度,并将监测到的温度数据传递给温度控制装置;
21.所述第二温度传感器设置于低温压缩平台上且与温度控制装置连接,用于监测低温压缩平台的温度,并将监测到的温度数据传递给温度控制装置;
22.所述温度控制装置分别与冷水机以及高温压缩盖板内的加热装置连接,用于控制冷水机、以及加热装置工作,调整高温压缩盖板以及低温压缩平台的温度;
23.作为技术方案的补充,还包括控制终端,压力传感器、温度控制装置分别与控制终端连接,
24.压力传感器将所测得的数据传输给控制终端;
25.控制终端用于控制温度控制装置对低温压缩平台进行冷却以及对高温压缩盖板进行加热。
26.作为技术方案的补充,还包括抽真空系统、摄像机,
27.所述抽真空系统包括真空腔室、真空泵、压力表;
28.所述真空腔室由密封板拼接而成的前侧开口的方形槽体、以及设置于方形槽体前侧开口位置处的密封门组成,密封门的一侧边与方形槽体连接;所述密封门上设有观察窗,可通过观察窗观察压缩试验完成程度;所述下压板、高温压缩盖板、导柱、低温压缩平台、上压板均设置于所述真空腔室内,
29.所述密封门上设有第一阀门、第二阀门、第三阀门,所述真空泵通过管路与第一阀门连接,用于将真空腔室进行抽真空;
30.所述第二阀门为泄压阀,当真空腔室内的压缩试验完成,打开第二阀门使真空腔室内外压力平衡,可顺利打开密封门;
31.所述压力表安装于第三阀门上,用于监测并显示真空腔室内的压力;
32.所述摄像机位于真空腔室内,且位于低温压缩平台的一侧。
33.本发明还公开上述方案中记载的压缩试验机的使用方法,包括以下步骤:
34.s1.将试验件放置于低温压缩平台上;
35.s2.驱动机构驱动上压板沿导柱做下降运动,当位于上压板上的高温压缩盖板接触试验件时,上压板停止向下运动;
36.s3.关闭密封门,打开第三阀门和第一阀门,然后打开真空泵对真空腔室进行抽真空处理,根据压力表的读数当真空腔室达到真空状态时关闭真空泵;
37.s4.通过加热装置对高温压缩盖板进行加热,通过冷却装置对低温压缩平台进行
冷却,分别将高温压缩盖板加热、将低温压缩平台冷却至实验指定温度高温压缩盖板;
38.s5.开启摄像机,驱动机构驱动上压板沿导柱做下降运动,使高温压缩盖板对试验件进行压缩;
39.s6.驱动机构驱动上压板沿导柱做上升运动,使高温压缩盖板与试验件分离;
40.s7.打开第二阀门,使真空腔室内的压强与外界持平,压力表读数恢复大气压力值后关闭第二阀门和第三阀门,打开密封门。
41.有益效果:本发明公开的试验环境温度可控的压缩试验机通过冷水机向低温压缩平台内通入冷却水,对低温压缩平台进行降温,通过加热装置对高温压缩盖板进行加热,将试验件放置于高温压缩盖板上,通过低温压缩平台对试验件施加载荷。通过对低温压缩平台及高温压缩盖板的温度调控,对试验环境温度进行控制,有效的模拟出试验件同时受到高低温载荷时的应用环境,并在该环境下的试验件进行力学性能测试。在本发明的另一个方面中,通过在冷却盘管内填充硬质填充物,能够提升冷却盘管在服役过程中的结构稳定性,避免在压缩试验过程中受到载荷发生变形。通过密封以及抽真空的方式,能够实现避免环境温度以及空气对流对待测试试验件温度分布的影响,提高试验结果的准确性。
附图说明
42.图1为本发明结构示意图。
43.图2为本发明结构示意图。
44.图3为本发明结构示意图。
45.图中:1.底座;2.下压板;3.第一立柱;4.低温压缩平台;5.输水管;6.冷水机;7.导柱;8.上压板;9.第二立柱;10.压力传感器;11.金属垫板;12.保温层;13.高温压缩盖板;14.摄像机;15.密封门;16.第一阀门;17.第二阀门;18.第三阀门;19.观察窗;20.真空泵;21.温度控制装置;22.控制终端;23.冷却盘管。
具体实施方式
46.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
47.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。
48.如图1所示,试验环境温度可控的压缩试验机,应用于对服役过程中内外部温差较大的试验件的力学性能检测,包括下压板2、高温压缩盖板13、导柱7、上压板8、驱动机构、加热装置、低温压缩平台4、冷却装置。
49.所述下压板2为板状结构,所述低温压缩平台4设置于所述下压板2上,用于承载试验件;导柱7竖向设置于所述下压板2上,上压板8位于所述高温压缩盖板13的上方且可滑动
的设置于所述导柱7上,所述驱动机构设置于压缩试验机上,驱动机构能够驱动上压板8在导柱7上做升降运动;所述高温压缩盖板13设置于上压板8上,且位于上压板8的下方,驱动机构驱动上压板8进行升降运动过程中,高温压缩盖板13随上压板8一同运动,使高温压缩盖板13朝向低温压缩平台4运动,对放置于低温压缩平台4上的试验件进行压缩。
50.所述加热装置设置于高温压缩盖板13上,用于对高温压缩盖板13进行加热。
51.所述冷却装置设置于低温压缩平台4上,用于对低温压缩平台4进行冷却。
52.所述驱动机构可选用气缸、油缸、电机等结构。
53.当驱动机构为气缸或油缸时,所述导柱7为圆柱形结构,上压板8上设有用于导柱7穿过的通孔,通过气缸或油缸对上压板8施加下压力,驱动上压板8进行升降。
54.当驱动机构为电机时,所述导柱7为丝杠结构,其外周面设有螺纹,所述上压板8上设有丝杠穿过的螺纹孔,电机与丝杠连接,通过电机转动驱动丝杠旋转,驱动上压板8进行升降。
55.优选地,还包括底座1,所述底座1设置于下压板2的下方,所述下压板2设置于底座1上,用于对下压板2进行承载。
56.当对试验件进行力学性能检测时,首先将试验件放置于低温压缩平台4上,通过驱动机构驱动上压板8沿导柱7做下降运动,当位于上压板8上的高温压缩盖板13接触试验件时,上压板8停止向下运动;然后驱动加热装置对高温压缩盖板13进行加热升温至预设温度,驱动冷却装置对低温压缩平台4进行冷却至预设温度,此时试验件的下端面与低温压缩平台4接触,低温压缩平台4与试验件发生热传递对试验件的下端面进行冷却;试验件的上端面与高温压缩盖板13接触,试验件与高温压缩盖板13发生热传递,高温压缩盖板13对试验件的上端面进行加热升温。最后驱动上压板8继续向下运动,对试验件施加压缩载荷,模拟试验件的上部处于高温环境下、下部处于低温环境下的场景,对试验件力学性能进行力学性能测试。
57.作为本发明的优选技术方案,所述加热装置设置于高温压缩盖板13的内部,通过加热装置对高温压缩盖板13进行加热。所述加热装置可采用电加热,例如电阻加热、感应加热等。
58.所述高温压缩盖板13通过浇筑方式制成,加热装置一体浇筑于高温压缩盖板13的内部。通过上述设置,能够保证高温压缩盖板13在受到压力时不易发生变形,同时加热装置能够与高温压缩盖板13紧密接触,提高与高温压缩盖板13的热传递效率。加热装置应横向平铺于高温压缩盖板13内部,使加热装置在对高温压缩盖板13进行加热时,能够保证高温压缩盖板13的表面温度均匀,提升压缩实验质量。
59.作为本发明的优选技术方案,所述冷却装置包括设置于低温压缩平台4内的冷却盘管23、以及通过输水管5与所述冷却盘管23连接的冷水机6,冷水机6设置于低温压缩平台4以及下压板2的下方,输水管5的一端与冷水机6连通,输水管5的另一端穿过下压板2与位于低温压缩平台4内的冷却盘管连通。当需对低温压缩平台4进行冷却时,冷水机6向所述流道内通入冷却循环水,对低温压缩平台4进行冷却降温。
60.作为上述技术方案的补充,所述冷却盘管23为盘管状结构,冷却盘管23设置于低温压缩平台4的内部,所述低温压缩平台4通过浇筑方式制成,冷却盘管23一体浇注于低温压缩平台4的内部。通过上述设置能够保证低温压缩平台4在受到压力时不易发生变形,同
时冷却盘管23能够与低温压缩平台23紧密接触,提高与低温压缩平台4的热传递效率。同时冷却盘管23设置为盘管状结构,提高单位面积内冷却盘管23与低温压缩平台4的接触面积,提高对低温压缩平台4的冷却效率。冷却盘管23应平铺设于低温压缩平台4内部,使冷却盘管23在对低温压缩平台4冷却时,能够保证低温压缩平台4的表面温度均匀,提升压缩实验质量。
61.作为上述技术方案的补充,所述冷却盘管23内部设有多孔结构的硬质填充物,所述硬质填充物的截面与冷却盘管23管腔部分的截面形状及大小一致,能够在冷却盘管23受到压力时,对冷却盘管23的管壁提供支撑,所述硬质填充物用于提升冷却盘管23的结构稳定性,避免低温压缩平台4在受到压力时将压力传递给冷却盘管23时,冷却盘管23受力发生形变,最终造成低温压缩平台4整体发生形变的问题。所述硬质填充物的多孔结构为开设于硬质填充物上的多组相互连通的通孔,用于冷却水的流通,使硬质填充物能够实现冷却水在其内部流通的条件下对冷却盘管23提供支撑。所述硬质填充物与冷却盘管23通过3d打印方式一体成形。
62.作为上述技术方案的补充,所述硬质填充物的结构为三重周期极小曲面结构,所述硬质填充物的多孔结构为三重周期极小曲面结构中相互连通的通孔。通过该结构的设置,提升与冷却水的换热面积,增加流体的扰动,增强与冷却水的换热,提升管低温压缩平台4的冷却效果。
63.作为上述技术方案的补充,所述硬质填充物为金属材质,且硬质填充物为金属多孔结构。
64.作为本发明的优选技术方案,还包括金属垫板11、保温层12,所述金属垫板11、保温层12、高温压缩盖板13从上至下依次堆叠设置,形成一板状结构,金属垫板11的上端与第二立柱9的下端连接。
65.通过保温层12的设置,减少加热装置在对高温压缩盖板13进行加热过程中,高温压缩盖板13与第二立柱9之间的热传递。由于保温层材料结构强度较低,将金属垫板11设置于保温层12的上方,使金属垫板11与高温压缩盖板13夹持保温层12,提高保温层12在6服役过程中的结构稳定性,规避变形问题。
66.优选地,所述金属垫板11、所述保温层12、所述高温压缩盖板13的四角位置处都开有螺纹孔,通过螺栓螺接于高温压缩盖板13、保温层12、金属垫板11上的螺纹孔内,将高温压缩盖板13与保温层12固定于所述金属垫板11上。
67.作为本发明的优选技术方案,还包括第一立柱3、第二立柱9、压力传感器10。
68.所述第一立柱3竖向设置于下压板2上,第一立柱3的下端与下压板2连接,所述低温压缩平台4设置于第一立柱3的上端。
69.所述第二立柱9竖向设置于上压板8上,第二立柱9的上端与上压板8连接,金属垫板11与第二立柱9的下端连接。
70.所述第二立柱9包括上立柱、下立柱,所述上立柱的上端与上压板8连接,上立柱的下端设有压力传感器10,所述下立柱的上端与压力传感器10连接,下立柱的下端与金属垫板11连接。
71.通过第一立柱3、第二立柱的11的设置,能够提升高温压缩盖板13以及低温压缩平台4在服役过程中的结构稳定性。通过压力传感器10的设置,能够实时监测高温压缩盖板13
对试验件的下压力。
72.作为本发明的优选技术方案,还包括温度控制装置21,第一温度传感器(图中未画出)、第二温度传感器(图中未画出)。
73.所述第一温度传感器设置于高温压缩盖板13上且与温度控制装置21连接,用于监测高温压缩盖板13的温度,并将监测到的温度数据传递给温度控制装置21。
74.所述第二温度传感器设置于低温压缩平台4上且与温度控制装置21连接,用于监测低温压缩平台4的温度,并将监测到的温度数据传递给温度控制装置21。
75.所述温度控制装置分别与冷水机6以及高温压缩盖板13内的加热装置连接,用于控制冷水机6、以及加热装置工作,调整高温压缩盖板13以及低温压缩平台4的温度。
76.当需对高温压缩盖板13进行加热时,温度控制装置21控制加热装置对高温压缩盖板进行加热,其加热温度区间为25℃至600℃。当高温压缩盖板13的温度达到预设温度值时,温度控制装置21控制加热装置停止加热。温度控制通过控制冷水机6对低温压缩平台4进行冷却,其冷却区间为5℃至25℃。冷水机6有效控制冷水温度,通过温度控制装置21控制冷水机6设置好指定冷却温度,开启后等待低温压缩平台4温度同步即可。
77.作为本发明的优选技术方案,还包括控制终端22,所述压力传感器10通过导线与控制终端22连接,并将压力传感器10的所测得的数据传输给控制终端22,控制终端22对压力传感器10传递来的数据进行分析整理,从而获得试验件的力学性能。
78.优选地,所述温度控制装置21与控制终端22连接,通过控制终端22控制温度控制装置21对低温压缩平台4进行冷却以及对高温压缩盖板13进行加热。
79.作为本发明的优选技术方案,还包括抽真空系统,所述抽真空系统包括真空腔室、真空泵20、压力表。
80.所述真空腔室由密封板拼接而成的前侧开口的方形槽体、以及设置于方形槽体前侧开口位置处的密封门15组成,密封门15的一侧边与方形槽体连接,密封门15关闭时与所述方形槽体形成真空腔室,密封门15打开时可用于人工拿取试验件,所述下压板2、高温压缩盖板13、导柱7、低温压缩平台4、上压板8均设置于所述真空腔室内。
81.所述密封门15上设有第一阀门16、第二阀门17、第三阀门18,所述真空泵20通过管路与第一阀门16连接,用于将真空腔室进行抽真空。
82.所述密封门15上设有阀门,所述压力表安装于密封门上的阀门上,用于监测并显示真空腔室内的压力。
83.所述第二阀门17为泄压阀,当真空腔室内的压缩试验完成,打开第二阀门使真空腔室内外压力平衡,可顺利打开密封门15。
84.所述密封门15上还设有用于安装压力表的第三阀门18,所述压力表安装于第三阀门18上,用于监测并显示真空腔室内的压力。
85.在实际压缩试验过程中,将试验件放置于高温压缩盖板13上,然后关闭密封门15,开启真空泵20对真空腔室进行抽真空处理,然后通过温度控制装置21控制高温压缩盖板13与低温压缩平台6的温度,当高温压缩盖板13与低温压缩平台6的温度达到设定值之后,开始压缩试验。通过密封与抽真空的方式,避免环境温度以及空气对流对待测试试验件温度分布的影响,提高试验结果的准确性。
86.优选地,所述密封门15上设有观察窗19,可通过观察窗观察压缩试验完成程度。
87.作为本发明的优选技术方案,还包括摄像机14,所述摄像机14位于真空腔室内,且位于低温压缩平台4的一侧。当进行压缩试验时,摄像机用于拍摄记录试验件被压缩的宏观过程。
88.作为本发明的优选技术方案,还包括位移传感器,所述位移传感器用于对上压板8的位移进行监测,并将监测到的位移数据传递给控制终端22。
89.本发明还公开应用上述试验温度可控的压缩试验机使用方法,包括以下步骤:
90.s1.将试验件放置于低温压缩平台4上;
91.s2.驱动机构驱动上压板8沿导柱7做下降运动,当位于上压板8上的高温压缩盖板13接触试验件时,上压板8停止向下运动,并在计算机上将该位置设置为原点,即将力、变形等数据清零;
92.s3.关闭密封门15,打开第三阀门18和第一阀门16,然后打开真空泵20对真空腔室进行抽真空处理,此时压力表指针逆时针摆动,指针指向-0.1时关闭真空泵20,关闭第一阀门16,此时真空腔室内接近真空状态。
93.s4.通过控制终端22控制温度控制装置21分别驱动加热装置对高温压缩盖板13进行加热、驱动冷水机6对低温压缩平台4进行冷却,高温压缩盖板13以及低温压缩平台4的温度达到预设值后,温度控制装置21控制加热装置,冷水机6继续提供指定温度冷水;
94.s5.开启摄像机14,驱动机构驱动上压板8沿导柱7做下降运动,使高温压缩盖板13对试验件进行压缩;
95.s6.驱动机构驱动上压板8沿导柱7做上升运动,使高温压缩盖板13与试验件分离;
96.s7.打开第二阀门17,使真空腔室内的压强与外界持平,压力表读数恢复大气压力值后关闭第二阀门17和第三阀门18,打开密封门15。
97.作为上述实施例的优选技术方案,步骤s5中针对不同的实验情况,压缩过程分为以下几种情况:
98.1.对于需要测量试验件的弹性模量和屈服应力的情况,加载至试件屈服后一定距离后停止;
99.2.对于需要研究试验件破坏过程的情况,加载至测试件结构完全破坏;
100.3.对比不同结构的试验件的力学性能,可统一加载至同一指定压力或同一指定形变。
101.以上所述,仅为本发明创造较佳的具体实施方式,但本发明创造的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造披露的技术范围内,根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。

技术特征:
1.试验环境温度可控的压缩试验机,其特征在于,包括底座(1)、下压板(2)、高温压缩盖板(13)、导柱(7)、上压板(8)、驱动机构、加热装置、低温压缩平台(4)、冷却装置;所述下压板(2)设置于底座(1)上,下压板(2)为板状结构,所述低温压缩平台(4)设置于下压板(2)上;导柱(7)竖向设置于所述下压板(2)上,上压板(8)位于所述高温压缩盖板(13)的上方且可滑动的设置于所述导柱(7)上,所述驱动机构设置于压缩试验机上,驱动机构能够驱动上压板(8)在导柱(7)上做升降运动;所述高温压缩盖板(13)设置于上压板(8)上且位于上压板(8)的下方;所述加热装置设置于高温压缩盖板(13)上,用于对高温压缩盖板(13)进行加热;所述冷却装置设置于低温压缩平台(4)上,用于对低温压缩平台(4)进行冷却。2.根据权利要求1所述的试验环境温度可控的压缩试验机,其特征在于,所述加热装置设置于高温压缩盖板(13)的内部,所述高温压缩盖板(13)通过浇筑方式制成,加热装置一体浇筑于高温压缩盖板(13)的内部,通过加热装置对高温压缩盖板(13)进行加热。3.根据权利要求1所述的试验环境温度可控的压缩试验机,其特征在于,所述冷却装置包括冷却盘管(23)、输水管(5)、冷水机(6),所述冷却盘管(23)设置于低温压缩平台(4)内部,所述冷水机(6)设置于下压板(2)的下方,冷水机(6)通过输水管(5)与冷却盘管(23)连通。所述低温压缩平台(4)通过浇筑方式制成,冷却盘管(23)一体浇注于低温压缩平台(4)的内部。4.根据权利要求3所述的试验环境温度可控的压缩试验机,其特征在于,所述冷却盘管(23)内部设有硬质填充物,所述硬质填充物的截面与冷却盘管(23)管腔部分的截面形状及大小一致;所述硬质填充物上设有多孔结构,所述多孔结构用于冷却水的流通。5.根据权利要求4所述的试验环境温度可控的压缩试验机,其特征在于,所述硬质填充物的结构为三重周期极小曲面结构,且所述硬质填充物为金属材质。6.根据权利要求1所述的试验环境温度可控的压缩试验机,其特征在于,还包括第一立柱(3)、第二立柱(9)、压力传感器(10)、金属垫板(11)、保温层(12),所述金属垫板(11)、保温层(12)、高温压缩盖板(13)从上至下依次堆叠设置;所述第一立柱(3)竖向设置于下压板(2)上,第一立柱(3)的下端与下压板(2)连接,所述低温压缩平台(4)设置于第一立柱(3)的上端;所述第二立柱(9)包括上立柱、下立柱,所述上立柱的上端与上压板(8)连接,上立柱的下端设有压力传感器(10),所述下立柱的上端与压力传感器(10)连接,下立柱的下端与金属垫板(11)连接。7.根据权利要求6所述的试验环境温度可控的压缩试验机,其特征在于,还包括温度控制装置(21),第一温度传感器、第二温度传感器、控制终端(22),所述第一温度传感器设置于高温压缩盖板13上且与温度控制装置(21)连接,用于监测高温压缩盖板(13)的温度,并将监测到的温度数据传递给温度控制装置(21);所述第二温度传感器设置于低温压缩平台(4)上且与温度控制装置(21)连接,用于监测低温压缩平台(4)的温度,并将监测到的温度数据传递给温度控制装置(21);所述温度控制装置(21)分别与冷水机(6)以及高温压缩盖板(13)内的加热装置连接,用于控制冷水机(6)、以及加热装置工作,调整高温压缩盖板(13)以及低温压缩平台(4)的
温度。8.根据权利要求7所述的试验环境温度可控的压缩试验机,其特征在于,还包括控制终端(22),压力传感器(10)、温度控制装置(21)分别与控制终端(22)连接,压力传感器(10)将所测得的数据传输给控制终端(22);控制终端(22)用于控制温度控制装置(21)对低温压缩平台(4)进行冷却以及对高温压缩盖板(13)进行加热。9.根据权利要求1所述的试验环境温度可控的压缩试验机,其特征在于,还包括抽真空系统、摄像机(14),所述抽真空系统包括真空腔室、真空泵(20)、压力表;所述真空腔室由密封板拼接而成的前侧开口的方形槽体、以及设置于方形槽体前侧开口位置处的密封门(15)组成,密封门(15)的一侧边与方形槽体连接;所述密封门(15)上设有观察窗(19),可通过观察窗(19)观察压缩试验完成程度;所述下压板(2)、高温压缩盖板(13)、导柱(7)、低温压缩平台(4)、上压板(8)均设置于所述真空腔室内,所述密封门(15)上设有第一阀门(16)、第二阀门(17)、第三阀门(18),所述真空泵(20)通过管路与第一阀门(16)连接,用于将真空腔室进行抽真空;所述第二阀门(17)为泄压阀,当真空腔室内的压缩试验完成,打开第二阀门(17)使真空腔室内外压力平衡,可顺利打开密封门(15);所述压力表安装于第三阀门(18)上,用于监测并显示真空腔室内的压力;所述摄像机(14)位于真空腔室内,且位于低温压缩平台(4)的一侧。10.根据权利要求9所述的压缩试验机的使用方法,包括以下步骤:s1.将试验件放置于低温压缩平台(4)上;s2.驱动机构驱动上压板(8)沿导柱(7)做下降运动,当位于上压板(8)上的高温压缩盖板(13)接触试验件时,上压板(8)停止向下运动;s3.关闭密封门(15),打开第一阀门(16)和第三阀门(18),然后打开真空泵(20)对真空腔室进行抽真空处理,根据压力表的读数当真空腔室达到真空状态时,关闭真空泵(20);s4.通过加热装置对高温压缩盖板(13)进行加热,通过冷却装置对低温压缩平台(4)进行冷却,分别将高温压缩盖板(13)加热、将低温压缩平台(4)冷却至实验指定温度;s5.开启摄像机(14),驱动机构驱动上压板(8)沿导柱(7)做下降运动,使高温压缩盖板(13)对试验件进行压缩,s6.驱动机构驱动上压板(8)沿导柱(7)做上升运动,使高温压缩盖板(13)与试验件分离;s7.打开第二阀门(17),使真空腔室内的压强与外界持平,打开密封门(15)。

技术总结
本发明公开了一种试验环境温度可控的压缩试验机及其使用方法,通过采用加热装置与高温压缩盖板连接,用于对高温压缩盖板进行加热;通过采用冷却装置与低温压缩平台连接,用于对低温压缩平台进行冷却。通过温度控制装置和控制终端对高温压缩盖板和低温压缩平台温度进行调控,并通过密封和抽真空处理避免环境温度和内部空气对流对试验件温度分布造成影响,在试验件仅受高低温度载荷条件下展开压缩试验。本发明公开的压缩试验机操作简单,能够模仿换热器内部一些零件受到的高低温环境,并对其进行试验,更加准确的评估材料在特殊应用场景下的力学性能。场景下的力学性能。场景下的力学性能。


技术研发人员:刘瑜 刘康杰 刘亮亮 梁义强 孙明瑞 赵佳飞 闫广涵 张赵达 张俊
受保护的技术使用者:大连理工大学
技术研发日:2023.07.12
技术公布日:2023/10/6
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