一种可控气氛非稳态热线法导热系数测试仪制造技术

本发明专利技术公开了一种可控气氛非稳态热线法导热系数测试仪，成密闭状态的试验炉由炉盖、炉体、炉腔、炉底和发热体组成，炉腔内设有由耐火炉衬围成的炉膛，试验炉安装在炉架上，还包括有控制柜、与控制柜连接的电脑、升降机构和炉门平台；炉盖上设置有压力传感器、安全调压阀、控温热电偶；炉门上设有热线单元的加热引线、测压引线、示差热电偶/测阻引线通过接线插座与控制柜连接，设在炉门平台的炉门通过升降机构与炉口固定密封连接；设在炉膛内的发热体通过接线柱与控制柜连接。本发明专利技术实现多种气氛可控，自动化程度高、操作方便、可靠性高、安全系数高。

A non steady state hot wire thermal conductivity tester with controllable atmosphere

The invention discloses a non steady state tester controlled atmosphere hot wire method thermal conductivity test furnace closed by a furnace cover, a furnace body, a furnace chamber, a furnace bottom and furnace heating elements, is arranged in a cavity surrounded by a refractory lining furnace, furnace installed in the grate, also comprises a control cabinet, the computer connected with the control cabinet, a lifting mechanism and a door platform; on the furnace cover is provided with a pressure sensor, a pressure regulating valve, heating wire, thermocouple; door is arranged on the hotline unit leads, pressure differential thermocouple / measuring resistance leads by connection socket and a control cabinet connected in the oven door through the lifting platform the mechanism and the fixed sealing connection; a heater arranged in the furnace are connected through the terminals and the control cabinet. The invention has the advantages of controllable atmosphere, high degree of automation, convenient operation, high reliability and high safety factor.

【技术实现步骤摘要】
一种可控气氛非稳态热线法导热系数测试仪
本专利技术涉及热线导热实验装置，特别是一种可控气氛非稳态热线法导热系数测试仪。
技术介绍
导热系数是衡量材料热物理性质的重要参数，也是热工计算与各种工业炉设计所需的重要性能指标之一，在热的综合利用，节能减排，材料的研究开发、质量控制、商业交往等，发挥着重要作用。非稳态热线法是测试耐火材料导热系数最成熟的方法之一，目前主要有十字热线法、平行线法和热线电阻法。现行国家标准GB/T5990-2006《耐火材料导热系数试验方法（热线法）》将ISO标准ISO8894-1:1987（十字热线法）与ISO8894-2:1990（平行热线法）汇总修改采用，已在国内推广二十余年。在实际应用过程中，由于原理存在差异，这两种方法各自的适用范围不同：十字法适用于测量导热系数小于1.5W/(m·K)的耐火材料，所以常用于隔热耐火材料的检测；平行热线法测量与热线相距一定距离的热电偶的温升，其可测导热系数范围提升至25W/(m·K)。美国现行标准ASTMC1113-1999（2004）《耐火材料导热系数试验方法（热线法）》，2016年以此为蓝本，我国开始制定《耐火材料导热系数试验方法（铂电阻温度计法）》，2017年已通过评审，等待审批刊发。其使用了热线的热阻测试技术，可测试导热系数不大于15W/(m·K)的耐火材料。含碳材料的导热系数一般大于5W/(m·K)，十字热线法显然并不适用；专利CN2385334Y《一种无机非金属材料导热系数测试装置》，2000年6月28号授权。该专利解决了高温下含碳材料导热系数测试，试样防氧化，热线、示差热电偶防污染的技术，但由于匣钵埋碳，操作还是比较麻烦的，碳粉在添加和试验后清理，对操作者和环境会造成污染，碳粉也会对热线和示差热电偶，造成二次伤害。该技术，仅仅解决了含碳材料的测试，并未能解决气氛条件的试验。CN202049122U《一种新型热线导热仪》，为上开盖式的箱式炉体，装样为上装样。该专利解决了中低温下耐火材料气氛下的测试技术，但其水平安装的发热体，不适合在高温下使用，在气氛下，由于弯曲应力的作用，更易老化损坏。每次试验，试样安装和取出，均要打开炉盖锁紧结构，而且，开启炉盖后，试样和热线、示差热电偶，均处在井式炉或下潜的炉体腔内，两侧设有易碎的脆性发热体，若使用者，误带电安装或取出试样，或进行调整处理，极易触电，存在结构复杂和设备本质化触电风险。传统的热线导热仪，绝大多数为立式炉体，U型发热体，从炉顶部装入，均匀设置在炉膛四周，热端暴露在耐火材料形成的炉腔内部侧壁，冷端裸露在炉体顶部的耐火材料上部，不仅均温性好，提高了测试的科学性和效率，而且，发热体安装方便，安全。试样和热线、示差热电偶安装在四连杆铰链式自动升降上，下降后通过轨道，手动移出炉体下部以外的自由安装空间，试样、热线、加热引线、示差热电偶及其支架的安装与维护，十分便捷安全。不足之处，只能采用匣钵埋碳对含碳材料进行防氧化保护，不能进行洁净气氛防护和特定气氛条件下的气氛试验测试，多连杆机构稳定性欠缺。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多种气氛可控、自动化程度高、操作方便、可靠性高、安全系数高的可控气氛非稳态热线法导热系数测试仪。本专利技术的技术方案是这样完成的，一种可控气氛非稳态热线法导热系数测试仪，包括有成密闭状态的试验炉，试验炉由炉盖、炉体、炉腔、炉底和发热体组成，炉腔内设有由耐火炉衬围成的炉膛，试验炉安装在炉架上，还包括有控制柜、与控制柜连接的电脑、升降机构和炉门平台；炉盖上设置有压力传感器、安全调压阀、控温热电偶；压力传感器、安全调压阀一端与炉腔相连，另一端与控制柜相连；控温热电偶一端与控制柜连接，另一端设在炉膛内；炉盖与炉体固定密封连接，炉底上设有炉口、炉门，炉口与炉门固定密封连接，炉门固定在炉门平台上，炉门上设有热线单元的加热引线、测压引线、示差热电偶/测阻引线的接线插座，热线单元的加热引线、测压引线、示差热电偶/测阻引线通过热线支架导管与接线插座一端连接，接线插座另一端与控制柜相连；热线支架导管设在炉门上，一端在炉膛内，另一端穿过炉门的炉衬，在炉门平台的密闭腔中；炉门平台下面还设有滚轮，滚轮与设在升降平台上的水平轨道、设在装样支架上的装样轨道滚动连接，水平轨道与装样轨道无缝对接，设在炉架与炉底间的炉门升降机构由升降平台、平台丝母、升降丝杠、升降丝母、升降电机等组成，升降平台设在炉口正下方与平台丝母固定连接，平台丝母和升降丝母均与升降丝杠啮合，升降丝杠与炉架和炉底转动连接，升降丝母通过联结机构与升降电机连接；设在炉膛内的发热体上端向上穿过炉衬，通过设在炉体上的接线柱与控制柜连接。所述炉体上设有与炉腔连通的出气口、与炉膛连通的进气口，进气口设在炉膛底部，出气口设在炉腔顶部，流量计通过阀门与进气口连通，出气口通过阀门与冷却净化器或抽真空装置连通；所述发热体、控温热电偶与炉衬之间设有间隙。所述抽真空装置为真空机组或真空泵。所述炉口处设有炉口法兰，炉门处设有炉门法兰，炉口法兰可通过卡钳螺栓与炉门法兰固定密封连接，炉口法兰内设有冷却通道和导槽，导槽内设有密封胶条。所述炉体上端设有炉顶法兰，炉盖上设有炉盖法兰，炉盖法兰通过卡钳螺栓与炉顶法兰固定连接，炉顶法兰内设有冷却通道和导槽，导槽内设有密封胶条。所述炉口与台阶状炉门相配。所述升降电机为自动闭锁电机。所述滚轮通过其联结机构与轴旋转电机连接，轴旋转电机与炉门平台固定连接，设在炉门上的水平移动限位开关、轴旋转电机开关与控制柜连接。本专利技术的技术效果是，由于本专利技术可在真空、常压、高压、多种气氛条件下对测试材料进行导热系数测定，具有一机多用的功能，可以有效节约开支，降低成本；由于试样、热线支架、热线测量单元可以在进入炉膛前安装完毕，还能够自动进入或移出炉膛，从而可以实现试样、热线支架、热线测量单元的安装上具有直观、方便、简洁特点，还可以减少人力消耗，提高检测效率。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为图1中炉门平台在装样支架上的结构示意图图3为图1中不带炉门平台的结构示意图。图4为图3中气路局部剖面示意图。图中：1.升降丝母、2.气源、2.1气源阀、2.2减压阀、3.炉架、4.升降丝杠、5.升降平台、6.水平轨道、7.滚轮、8.轴旋转电机、9.流量计、9.1.流量计进气阀、10.接线插座、11.平台丝母、12.炉门平台、13.热线支架导管、14.密封胶条、15.炉底、16.试样支撑、17.进气口、17.1进气阀、18.试样、19.发热体、20.热线单元、21.炉膛、22.炉衬、23.炉体、24.炉顶、25.密封胶条、26.卡钳螺栓、27.炉盖、28.压力传感器、29.接线柱、30.控温热电偶、31.炉腔、32.安全调压阀、33.出气口、33.1.出气阀、34.冷却净化器、34.1冷却净化器排放接口、34.2净化器进气阀、35.抽真空装置、35.1.抽真空阀、36.控制柜、37.计算机、38.装样支架、39.装样轨道、40、升降电机、41、炉门。具体实施方式结合附图1、2、3、4对本专利技术进一步详细说明。实施例1：如图1、2、3、4所示的实施例1为用于常压下洁净气体保护的底部装样式可控气氛高温含碳材料导热系数测试仪，包括有成密闭状态的试验炉，试验炉由炉盖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可控气氛非稳态热线法导热系数测试仪，包括有成密闭状态的试验炉，试验炉由炉盖（27）、炉体（23）、炉腔（31）、炉底（15）和发热体（19）组成，炉腔（31）内设有由耐火炉衬（22）围成的炉膛（21），试验炉安装在炉架（3）上，其特征在于：还包括有控制柜（36）、与控制柜（36）连接的电脑（37）、升降机构和炉门平台（12）；炉盖（27）上设置有压力传感器（28）、安全调压阀（32）、控温热电偶（30）；压力传感器（28）、安全调压阀（32）一端与炉腔（31）相连，另一端与控制柜（36）相连；控温热电偶（30）一端与控制柜（36）连接，另一端设在炉膛（21）内；炉盖（27）与炉体（23）上端固定密封连接，炉底（15）上设有炉口、炉门（41），炉口与炉门（41）固定密封连接，炉门（41）固定在炉门平台（12）上，炉门（41）上设有热线单元的加热引线、测压引线、示差热电偶/测阻引线的接线插座（10），热线单元的加热引线、测压引线、示差热电偶/测阻引线通过热线支架导管（13）与接线插座（10）一端连接，接线插座（10）另一端与控制柜（36）相连；热线支架导管（13）设在炉门（41）上，一端在炉膛（21）内，另一端穿过炉门（41）的炉衬（22），在炉门平台（12）的密闭腔中；炉门平台（12）下面还设有滚轮（7），滚轮（7）与设在升降平台（5）上的水平轨道（6）、设在装样支架上的装样轨道（39）滚动连接，水平轨道（6）与装样轨道（39）无缝对接，设在炉架（3）与炉底（15）间的炉门升降机构包括升降平台（5）、平台丝母（11）、升降丝杠（4）、升降丝母（1）、升降电机（40），升降平台（5）设在炉口正下方与平台丝母（11）固定连接，平台丝母（11）和升降丝母（1）均与升降丝杠（4）啮合，升降丝杠（4）与炉架（3）和炉底（15）转动连接，升降丝母（1）通过联结机构与升降电机（40）连接；设在炉膛（21）内的发热体（19）上端向上穿过炉衬（22），通过设在炉体（23）上的接线柱（29）与控制柜（36）连接。...

【技术特征摘要】
1.一种可控气氛非稳态热线法导热系数测试仪，包括有成密闭状态的试验炉，试验炉由炉盖（27）、炉体（23）、炉腔（31）、炉底（15）和发热体（19）组成，炉腔（31）内设有由耐火炉衬（22）围成的炉膛（21），试验炉安装在炉架（3）上，其特征在于：还包括有控制柜（36）、与控制柜（36）连接的电脑（37）、升降机构和炉门平台（12）；炉盖（27）上设置有压力传感器（28）、安全调压阀（32）、控温热电偶（30）；压力传感器（28）、安全调压阀（32）一端与炉腔（31）相连，另一端与控制柜（36）相连；控温热电偶（30）一端与控制柜（36）连接，另一端设在炉膛（21）内；炉盖（27）与炉体（23）上端固定密封连接，炉底（15）上设有炉口、炉门（41），炉口与炉门（41）固定密封连接，炉门（41）固定在炉门平台（12）上，炉门（41）上设有热线单元的加热引线、测压引线、示差热电偶/测阻引线的接线插座（10），热线单元的加热引线、测压引线、示差热电偶/测阻引线通过热线支架导管（13）与接线插座（10）一端连接，接线插座（10）另一端与控制柜（36）相连；热线支架导管（13）设在炉门（41）上，一端在炉膛（21）内，另一端穿过炉门（41）的炉衬（22），在炉门平台（12）的密闭腔中；炉门平台（12）下面还设有滚轮（7），滚轮（7）与设在升降平台（5）上的水平轨道（6）、设在装样支架上的装样轨道（39）滚动连接，水平轨道（6）与装样轨道（39）无缝对接，设在炉架（3）与炉底（15）间的炉门升降机构包括升降平台（5）、平台丝母（11）、升降丝杠（4）、升降丝母（1）、升降电机（40），升降平台（5）设在炉口正下方与平台丝母（11）固定连接，平台丝母（11）和升降丝母（1）均与升降丝杠（4）啮合，升降丝杠（4）与炉架（3）和炉底（15）转动连接，升降丝母（1）通过联结机构与升降电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚静，朱惠良，谭丽华，高建荣，李永刚，蔚晓敏，邵昕，刘克，
申请(专利权)人：中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司，宜兴市产品质量监督检验所，
类型：发明
国别省市：河南,41