一种高温丝材拉伸测试试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高温丝材拉伸测试试验装置及方法，包括保温筒和内筒；保温筒嵌套在内筒外部，保温筒和内筒之间设置有加热装置；内筒顶部密封活塞连接有丝材连接杆底部，丝材连接杆与内筒顶部之间设置有位移传感器，丝材连接杆顶部同轴连接有上连接杆底部，上连接杆与丝材连接杆的连接处设置有拉力传感器；保温筒底部密封可拆卸连接有下连接杆周面，下连接杆顶部穿过内筒底部位于内筒中，下连接杆顶部设置有丝材夹具。能够与万能试验机连接，在安全环境下对丝材构件进行高温拉伸测试。

A tensile testing device and method for high temperature wire

【技术实现步骤摘要】
一种高温丝材拉伸测试试验装置及方法
本专利技术属于金属材料测试领域，涉及一种高温丝材拉伸测试试验装置及方法。
技术介绍
特殊金属材料和建筑结构材料高温力学性能的试验研究与评估，尤其是在新型智能金属材料相变研究中，在金属材料力学试验和训练中，以及建筑防火及极端高温环境领域有着极其重要的意义。实际研究中，在超高温环境下，传统万能试验机受限，很多功能不能正常工作，并且高温环境下，提高了试验人员的危险系数，导致试验的效率太低，因此研究和生产中需要开发一种能够与万能试验机方便连接，性能可靠，并且安全系数较高的试验装置，来满足高温环境下试验和测试的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种高温丝材拉伸测试试验装置及方法，能够与万能试验机连接，在安全环境下对丝材构件进行高温拉伸测试。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种高温丝材拉伸测试试验装置，包括保温筒和内筒；保温筒嵌套在内筒外部，保温筒和内筒之间设置有加热装置；内筒顶部密封活塞连接有丝材连接杆底部，丝材连接杆与内筒顶部之间设置有位移传感器，丝材连接杆顶部同轴连接有上连接杆底部，上连接杆与丝材连接杆的连接处设置有拉力传感器；保温筒底部密封可拆卸连接有下连接杆周面，下连接杆顶部穿过内筒底部位于内筒中，下连接杆顶部设置有丝材夹具。优选的，丝材连接杆设置有与内筒同轴的锥形孔，锥形孔小口端朝向内筒底部，锥形孔内设置有楔形块。优选的，保温筒和加热装置之间设置有隔热层。优选的，内筒内设置有第一温度传感器。进一步，内筒内顶底分别设置有第一温度传感器。优选的，加热装置贴合内筒外壁，保温筒和加热装置间隙设置。优选的，保温筒外壁设置有第二温度传感器。优选的，保温筒外壁设置有控制面板，控制面板输出端连接加热装置输入端。一种基于上述任意一项所述试验装置的高温丝材拉伸测试方法，包括以下步骤；步骤一，丝材连接杆和丝材夹具分别连接丝材构件两端；步骤二，上连接杆和下连接杆分别与万能试验机两端夹具连接，受到相反的拉力，拉力传感器和位移传感器分别获取拉力大小和丝材构件伸长长度，根据拉力大小和丝材构件伸长长度得到丝材构件的应力应变关系和应力位移关系；步骤三，控制加热装置的加热温度，重复步骤二，并且每次加热装置的加热温度不同，得到在不同高温下丝材构件的应力应变关系和应力位移关系。优选的，步骤一中，包括以下步骤；1.1，将丝材构件底部固定在丝材夹具上，再将丝材构件及丝材夹具从内筒底部伸入内筒中，下连接杆与保温筒底部密封固定；1.2，丝材连接杆底部从内筒顶部伸入内筒中，丝材构件顶部伸入丝材连接杆的通孔中，再将楔形块由丝材构件顶部伸入丝材连接杆的通孔中，将丝材构件顶部固定；1.3，丝材连接杆与内筒顶部密封活塞连接，并且丝材连接杆顶部与上连接杆连接。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所述装置上连接杆和下连接杆能够与万能试验机连接，对装置内部的丝材构件进行拉伸试验，通用性强，能够与现有的试验装置连接使用，通过三层结构中的加热装置，控制内筒中的温度，保温筒对加热装置进行隔热，防止高温外泄，提高试验过程中的安全系数，能够对丝材构件进行不同高温环境下的拉伸测试，装置整体体积小，试验效率高。进一步，丝材构件能够伸入丝材连接杆的锥形孔中通过楔形块固定，丝材连接杆和下连接杆可拆卸连接在装置上，能够在装置外部将丝材构件完成固定，避免操作人员在内筒中进行安装，降低了危险系数。进一步，通过内筒顶底的第一温度传感器，能够判断内筒内的温度及均匀情况，从而对内筒温度进行精确控制。进一步，通过保温筒外壁的第二温度传感器，能够随时检测保温筒外壁的温度情况，能够判断装置内的高温是否外泄，能够及时规避高温外泄产生的危害。本专利技术所述方法，通过上连接杆和下连接杆与万能试验机连接，能够对装置内部的丝材构件进行拉伸试验，试验的通用性强，并且控制加热装置的加热温度，能够实现丝材构件在不同高温环境下的拉伸测试。进一步，丝材构件可在装置外部与丝材连接杆和下连接杆连接固定，避免操作人员在内筒中进行安装，降低了危险系数。附图说明图1为本专利技术的装置主视剖面图；图2为本专利技术的图1的A-A截面图。其中：1-保温筒；2-内筒；3-加热装置；4-下连接杆；5-上连接杆；6-隔热层；7-丝材构件；8-位移传感器；9-第一温度传感器；10-第二温度传感器；11-拉力传感器；12-丝材夹具；13-丝材连接杆；14-楔形块；15-连接套筒；16-控制面板；17-电源与数据接口。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：如图1和图2所示，为本专利技术所述的高温丝材拉伸测试试验装置，包括保温筒1、内筒2、管道、上连接杆5和下连接杆4。保温筒1嵌套在内筒2外部，与内筒2间隙设置，保温筒1和内筒2之间设置有加热装置3，加热装置3可采用耐高温电热丝，保温筒1和加热装置3之间设置有隔热层6，隔热层6采用耐高温陶瓷制成，加热装置3贴合在内筒2外壁上。内筒2采用耐高温陶瓷制成，内筒2的底部和顶部，分别安装有第一温度传感器9，能实时监测内筒2的两端温度。以此能判断内筒2内部温度及均匀性。保温筒1外壁设置有第二温度传感器10，能够随时检测保温筒外壁的温度情况，能够判断装置内的高温是否外泄，能够及时规避高温外泄产生的危害。下连接杆4的底部与拉力机夹具相连接，下连接杆4顶部穿过内筒2底部位于内筒2中，下连接杆4靠近顶部圆周与保温筒1底部内壁，由密封螺纹连接。下连接杆4顶部通过螺母连接有丝材夹具12，试验准备前，先用丝材夹具12夹住丝材构件7底部，然后将下连接杆4固定在保温筒1底部。丝材连接杆13为可动活塞，与内筒2顶部相连，此部位预留一定上下活塞运动空间。丝材连接杆13设置有通孔，通孔与内筒2同轴，通孔内设置有楔形块14，楔形块14与通孔配合固定丝材构件7。上连接杆5的顶部与万能试验机夹具连接，上连接杆5的底部与丝材连接杆13，通过连接套筒15连接。上连接杆5内置拉力传感器11，拉力传感器11可采用杆轴拉力传感器11，可实时监测提供给丝材高温拉伸测试试验的试验装置的拉力值。位移传感器8在内筒2的顶部，位移应变传感器可采用位移传感器8，可实时监测丝材构件7在拉力作用下的伸长值。控制面板16位于保温筒1的外侧，配置电源与数据接口17。控制面板16通过源与数据接口采集第一温度传感器9、第二温度传感器10、位移传感器8和压力传感器15测得的实时数据，控制面板16输出端连接加热装置3输入端，并根据指令控制加热装置3，达到调节温度的作用。使用本试验装置进行高温丝材拉伸测试方法时，先将丝材构件7底部固定在丝材夹具12上，再将丝材构件7及丝材夹具12从内筒2底部伸入内筒2中，下连接杆4与保温筒1底部密封固定；丝材连接杆13底部从内筒2顶部伸入内筒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温丝材拉伸测试试验装置，其特征在于，包括保温筒(1)和内筒(2)；/n保温筒(1)嵌套在内筒(2)外部，保温筒(1)和内筒(2)之间设置有加热装置(3)；/n内筒(2)顶部密封活塞连接有丝材连接杆(13)底部，丝材连接杆(13)与内筒顶部之间设置有位移传感器(8)，丝材连接杆(13)顶部同轴连接有上连接杆(5)底部，上连接杆(5)与丝材连接杆(13)的连接处设置有拉力传感器(11)；/n保温筒(1)底部密封可拆卸连接有下连接杆(4)周面，下连接杆(4)顶部穿过内筒(2)底部位于内筒(2)中，下连接杆(4)顶部设置有丝材夹具(7)。/n

【技术特征摘要】
1.一种高温丝材拉伸测试试验装置，其特征在于，包括保温筒(1)和内筒(2)；
保温筒(1)嵌套在内筒(2)外部，保温筒(1)和内筒(2)之间设置有加热装置(3)；
内筒(2)顶部密封活塞连接有丝材连接杆(13)底部，丝材连接杆(13)与内筒顶部之间设置有位移传感器(8)，丝材连接杆(13)顶部同轴连接有上连接杆(5)底部，上连接杆(5)与丝材连接杆(13)的连接处设置有拉力传感器(11)；
保温筒(1)底部密封可拆卸连接有下连接杆(4)周面，下连接杆(4)顶部穿过内筒(2)底部位于内筒(2)中，下连接杆(4)顶部设置有丝材夹具(7)。


2.根据权利要求1所述的高温丝材拉伸测试试验装置，其特征在于，丝材连接杆(13)设置有与内筒(2)同轴的锥形孔，锥形孔小口端朝向内筒(2)底部，锥形孔内设置有楔形块(14)。


3.根据权利要求1所述的高温丝材拉伸测试试验装置，其特征在于，保温筒(1)和加热装置(3)之间设置有隔热层(6)。


4.根据权利要求1所述的高温丝材拉伸测试试验装置，其特征在于，内筒内设置有第一温度传感器(9)。


5.根据权利要求4所述的高温丝材拉伸测试试验装置，其特征在于，内筒(2)内顶底分别设置有第一温度传感器(9)。


6.根据权利要求1所述的高温丝材拉伸测试试验装置，其特征在于，加热装置(3)贴合内筒(2)外壁，保温筒(1)和加热装置(3)间隙设置。


7.根据权利要求1所述的高温丝材拉伸测试试验装置，其特征在于，保温筒(1)外壁设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，翁光远，刘博，杨涛，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61