一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置，包括炉体、温度控制器、炉膛盖、铰链、炉栓、炉销、炉膛、隔板、试件、电热转换装置、温度传感器、鼓风口、电源插头、保温层、发热层、烟气室、烟气入口、烟气出口、烟道、孔洞、凹槽，所述炉体和炉膛盖通过铰链相连，所述炉体包含保温层、发热层、炉膛与烟气室，所述炉膛上安插若干块隔板，所述隔板上镂空有若干孔洞，所述烟气室通过鼓风口和烟气出口与外界相连，所述炉体通过电热转换装置和温度传感器与温度控制器相连，所述温度控制器与电源插头相连。它既能快速均匀地加热试件，又能充分利用加热炉空间，且能将加热过程中的气体排出室外，操作方便，工作效率高，便于普及推广。

High temperature heating device for SHPB dynamic impact test

The utility model discloses a heating device for high temperature SHPB impact experiment, which comprises a furnace body, temperature controller, furnace cover, hinge, bolt, pin, furnace furnace hearth, baffle, specimen, electric conversion device, temperature sensor, air port, a power plug, a thermal insulation layer, a heating layer and a smoke chamber, the flue gas, flue gas, flue, entrance exit holes and grooves, wherein the furnace body and the furnace cover is connected together via a hinge, wherein the furnace body contains a thermal insulation layer, a heating layer, the furnace and the flue gas chamber, the furnace is planted several block partition, the partition is pierced with a plurality of holes, the gas chamber through the tuyere and the smoke outlet is connected with the external device, the furnace body and a temperature sensor and a temperature controller connected by electrothermal conversion, the temperature controller and the power plug. The utility model can rapidly and evenly heat the test piece, can make full use of the space of the heating furnace, and can exhaust the gas out of the heating process, has the advantages of convenient operation and high work efficiency, and is convenient for popularization and popularization.

【技术实现步骤摘要】
一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置
本技术涉及SHPB实验辅助装置领域，尤其涉及一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置。
技术介绍
现有霍普金森压杆(SHPB)实验加热装置及方法，被认为是研究材料动态力学性能的一种有效方法。传统的SHPB高温实验方案大体分为二种类型：一种是将试件和部分导波杆放入温度箱中同时进行加热，其缺点在于实验系统安装复杂，技术要求高，且导波杆加热后，产生端部温度效应，对实验精度影响大。另一种是先单独对试件加热，实验前快速将试件安装在系统中，由于其操作简便，且能保证实验精度，被广泛的应用在SHPB冲击实验中。目前，SHPB加热装置大多采用箱式加热炉，现有的加热炉都是采用方形箱式结构，炉膛也是为标准的长方体，炉膛内热量无法形成气流环绕加热试件，对于炉膛内的高温环境容易产生温差点，试件加热均匀性和热效率利用方面都有待提高，且加热炉空间没有得到充分的利用。再者，在加热过程中，试件的叠加摆放容易让部分试件出现过热现象，且在高温下试件之间容易发生粘黏，在分开的过程中对试件造成破坏，增大了实验误差。对于温度控制来说，容易出现控制的温度不精准。由于现有的箱式高温炉无法处理烟气，在试件加热过程中，所产生的烟气难以排出，对环境造成严重影响，难以消散，更有甚者由于有毒有害烟气的存在，对人的身体健康和生命构成威胁。
技术实现思路
针对上述情况，本技术的目的在于提供一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置。它既能快速均匀地加热试件，又能充分利用加热炉空间，且能将加热过程中的气体排出室外。操作方便，工作效率高，便于普及推广。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置，包括炉体(1)、温度控制器(2)、炉膛盖(3)、铰链(4)、炉栓(5)、炉销(6)、炉膛(7)、隔板(8)、试件(9)、电热转换装置(10)、温度传感器(11)、鼓风口(12)、电源插头(13)、保温层(14)、发热层(15)、烟气室(16)、烟气入口(17)、烟气出口(18)、孔洞(19)、凹槽(20)，所述炉体(1)和炉膛盖(3)通过铰链(4)相连，所述炉体(1)还与炉膛盖(3)通过炉栓(5)和炉销(6)相连，所述炉体(1)包含保温层(14)、发热层(15)、炉膛(7)与烟气室(16)，所述炉膛(7)上安插若干块隔板(8)，所述隔板(8)上镂空有若干孔洞(19)，所述隔板(8)上放置若干试件(9)，所述炉膛(7)和烟气室(16)通过烟气入口(17)相连，所述烟气室(16)通过鼓风口(12)和烟气出口(18)与外界相连，所述炉体(1)通过电热转换装置(10)和温度传感器(11)与温度控制器(2)相连，所述温度控制器(2)与电源插头(13)相连。为了提高本技术的综合性能，实现结构、效果优化，其进一步的措施是：炉膛(7)的形状是马蹄形，其顶面为圆弧拱顶，且炉膛壁上刻有若干个凹槽(20)，采用碳化硅或高铝材料烧结而成。发热层(15)采用高温电阻丝缠绕而成。保温层(14)为轻质砖或硅棉毡材料。隔板(8)采用碳化硅材料，其上孔洞(19)直径约为10～15mm。与现有技术相比，本技术的优点是：(1)本技术通过马蹄形炉膛(7)的设计使炉膛内能够形成高温循环气流，使炉膛内没有温差点，可以精准控制炉膛内的温度。(2)本技术通过带孔洞(19)的隔板(8)，不仅使试件(9)均匀受热，而且隔板(8)将炉膛(7)分为若干层，可以充分利用炉膛(7)内的空间。(3)本技术通过带凹槽(20)的炉膛(7)，使隔板(8)与炉膛(7)有效的衔接，可根据实验需要快速的进行拆卸与安装。(4)本技术通过烟气室(16)、烟气入口(17)、烟气出口(18)、鼓风口(12)的设计，使炉膛内的烟气能够及时排出室外，避免在加热过程中产生的气体对人体健康产生危害。(5)本技术通过将烟气出口(18)设置在烟气室(16)的顶部，鼓风口(12)设置在烟气室(16)的后侧壁，有利于气体的流出。附图说明图1是本技术一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置的立体结构示意图；图2是本技术一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置的正视图；图3是本技术一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置的后视图；图4是本技术一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置的剖面图；图5是本技术一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置隔板(8)的结构示意图；图6是本技术一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置的实验原理图；示意图中标号：1、炉体；2、温度控制器；3、炉膛盖；4、铰链；5、炉栓；6、炉销；7、炉膛；8、隔板；9、试件；10、电热转换装置；11、温度传感器；12、鼓风口；13、电源插头；14、保温层；15、发热层；16、烟气室；17、烟气入口；18、烟气出口；19、孔洞；20、凹槽。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本技术作进一步详细描述：一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置，包括炉体(1)、温度控制器(2)、炉膛盖(3)、铰链(4)、炉栓(5)、炉销(6)、炉膛(7)、隔板(8)、试件(9)、电热转换装置(10)、温度传感器(11)、鼓风口(12)、电源插头(13)、保温层(14)、发热层(15)、烟气室(16)、烟气入口(17)、烟气出口(18)、孔洞(19)、凹槽(20)，所述炉体(1)和炉膛盖(3)通过铰链(4)相连，所述炉体(1)还与炉膛盖(3)通过炉栓(5)和炉销(6)相连，所述炉体(1)包含保温层(14)、发热层(15)、炉膛(7)与烟气室(16)，所述炉膛(7)上安插若干块隔板(8)，所述隔板(8)上镂空有若干孔洞(19)，所述隔板(8)上放置若干试件(9)，所述炉膛(7)和烟气室(16)通过烟气入口(17)相连，所述烟气室(16)通过鼓风口(12)和烟气出口(18)与外界相连，所述炉体(1)通过电热转换装置(10)和温度传感器(11)与温度控制器(2)相连，所述温度控制器(2)与电源插头(13)相连。在本实施例中，设计的一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置，使用时将试件放入隔板(8)上，再一起放在炉膛(7)内，并关闭炉膛盖(3)。然后接通电源，通过温度控制器(2)设置所需温度，在加热过程中，打开鼓风机，加热炉内的烟气在烟气室(16)内通过空气循环经烟气出口(18)排出室外。在本实施例中通过马蹄形炉膛(7)的设计使炉膛内能够形成高温循环气流，使炉膛内没有温差点，可以精确控制炉膛内的温度。在本实施例中通过带孔洞(19)的隔板(8)，不仅使试件(9)均匀受热，而且隔板(8)将炉膛(7)分为若干层，可以充分利用炉膛(7)内的空间，通过带凹槽(20)的炉膛(7)，使隔板(8)与炉膛(7)有效的衔接，可根据实验需要快速的进行拆卸与安装。在本实施例中通过烟气室(16)、烟气入口(17)、烟气出口(18)、鼓风口(12)的设计，使炉膛内的烟气能够及时排出室外，避免在加热过程中产生的气体对人体健康产生危害，烟气出口(18)设置在烟气室(16)的顶部，鼓风口(12)设置在烟气室(16)的后侧壁，有利于气体的流出。需要指出的是，以上实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置，包括炉体(1)、温度控制器(2)、炉膛盖(3)、铰链(4)、炉栓(5)、炉销(6)、炉膛(7)、隔板(8)、试件(9)、电热转换装置(10)、温度传感器(11)、鼓风口(12)、电源插头(13)、保温层(14)、发热层(15)、烟气室(16)、烟气入口(17)、烟气出口(18)、孔洞(19)、凹槽(20)，所述炉体(1)和炉膛盖(3)通过铰链(4)相连，所述炉体(1)还与炉膛盖(3)通过炉栓(5)和炉销(6)相连，所述炉体(1)包含保温层(14)、发热层(15)、炉膛(7)与烟气室(16)，所述炉膛(7)上安插若干块隔板(8)，所述隔板(8)上镂空有若干孔洞(19)，所述隔板(8)上放置若干试件(9)，所述炉膛(7)和烟气室(16)通过烟气入口(17)相连，所述烟气室(16)通过鼓风口(12)和烟气出口(18)与外界相连，所述炉体(1)通过电热转换装置(10)和温度传感器(11)与温度控制器(2)相连，所述温度控制器(2)与电源插头(13)相连。

【技术特征摘要】
1.一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置，包括炉体(1)、温度控制器(2)、炉膛盖(3)、铰链(4)、炉栓(5)、炉销(6)、炉膛(7)、隔板(8)、试件(9)、电热转换装置(10)、温度传感器(11)、鼓风口(12)、电源插头(13)、保温层(14)、发热层(15)、烟气室(16)、烟气入口(17)、烟气出口(18)、孔洞(19)、凹槽(20)，所述炉体(1)和炉膛盖(3)通过铰链(4)相连，所述炉体(1)还与炉膛盖(3)通过炉栓(5)和炉销(6)相连，所述炉体(1)包含保温层(14)、发热层(15)、炉膛(7)与烟气室(16)，所述炉膛(7)上安插若干块隔板(8)，所述隔板(8)上镂空有若干孔洞(19)，所述隔板(8)上放置若干试件(9)，所述炉膛(7)和烟气室(16)通过烟气入口(17)相连，所述烟气室(16)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴明静，平琦，张欢，苏海鹏，张号，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：安徽,34