氩气保护动态密封热磁力耦合材料试验机制造技术

一种氩气保护动态密封热磁力耦合材料试验机，材料科学和仪器仪表技术领域，由净化氩气装置，炉外加热温度调控装置，压力调控装置、热磁耦合装置和电子万能材料试验机组成，净化氩气装置向炉外加热温度调控装置输入除水净化的氩气，经加热、调控后，向压力调控装置输入按设定温度要求的高温氩气，高温氩气又经压力调控后，便向热磁耦合装置输入按设定温度和压力要求的净化氩气，热磁耦合装置是代替常规电子万能材料试验机的加热炉，并且安装在电子万能材料试验机的活动横梁与机座之间。本发明专利技术试验机测量控制精度高，不但可以用于防氧化的高温热力耦合材料试验，可以用于常磁力耦合材料试验，也可以用于高温热磁力耦合作用的材料试验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料科学和仪器仪表
，是一种材料试验机。
技术介绍
现行的电子材料万能试验机如图5所示，它由上横梁48，活动横梁49，立柱50，滚珠丝杠51，机座52，步进电机53，小带轮54和57，柔性传送带55和58，大带轮56和60，加热炉61，位移传感器59，力传感器62，控制记录系统63和计算机64组成，其中加热炉61由缠绕其上的电热丝进行加热，但是，在高温下进行试验，必须对试样37采取防氧化的保护措施，如果把万能试验机的加热炉61的炉膛抽成真空，拉杆卡头38与炉口之间必须密封，拉伸试验就不能进行；如果在炉膛内不断充入惰性气体，一则要从炉的上下口流失大量的气体，再则由于气体的流动而使炉膛内的温度难以稳定，并且，由于电阻丝产生一定磁场，无法将该磁场对被测材料从激励磁场的作用中分开；此外，研究磁场、温度场和应力场对材料的耦合作用，是现代材料科学的前沿分支之一，因此在高温下既能对试样进行防氧化保护，又能在温度和磁场的耦合作用下进行力学试验，便成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述存在的问题，提出一种气体保护动态密封热磁力耦合材料试验机，以满足既能耦合施加热、磁和动态密封，惰性气体保护防止试验材料在高温下氧化的试验机，这便为热磁耦合的研究提供了新的试验手段。本专利技术上述目的是这样实现的，结合附图说明如下一种氩气保护动态密封热磁力耦合的材料试验机由净化氩气装置(I)，炉外加热温度调控装置(II)，压力调控装置(III)、热磁耦合装置(IV)和电子万能材料试验机(V)组成，净化氩气装置向炉外加热温度调控装置输入除水净化的氩气，经加热、调控后，向压力调控装置输入按设定温度要求的高温氩气，高温氩气又经压力调控后，便向热磁耦合装置输入按设定温度和压力要求的净化氩气，热磁耦合装置(IV)是代替常规电子万能材料试验机的加热炉，并且安装在电子万能材料试验机的活动横梁与机座之间。所述的净化氩气装置(I)是由氩气瓶、氩气除水装置和氩气除水过滤器组成，氩气瓶1与总阀2连接，总阀通过前压力表3与减压阀4连接，减压阀4通过后压力表5与电磁调压阀6连接，氩气通过电磁调压阀进入预热电阻炉10的炉膛中，预热电阻炉由电阻丝加热，电阻炉10连接装在冷凝器11中螺旋状冷凝管12，冷凝管12连接储水器15，冷凝管12连接净化过滤器13，净化过滤器13连接输气管14，至恒温氩气容器。氩气通过电磁调压阀6进入预热电阻炉10的炉膛中，预热电阻炉由电阻丝8加热，借助温控仪7和热电偶9将炉内氩气的温度控制在130℃左右，由电阻炉10输出氩气中的水被汽化，并进入装在冷凝器11中螺旋状冷凝管12，汽化氩气中的水蒸气在冷凝管中被凝结成水，流入储水器15，可由排水阀16排出，冷凝管12的无水氩气进入净化过滤器13，净化过滤器13内设有分子筛或活性炭将氩气进一步净化，得到无水净化氩气，并经输气管14，进入恒温氩气容器。所述的炉外加热温度调控装置(II)，由氩气进气调节电磁阀24、高温恒温氩气容器17、耐热合金棒18、中频感应电源19、感应线圈20、热电偶21和高温氩气排气电磁调节阀23构成，无水净化氩气由输气管14经过低温氩气进气调节电磁阀24进入高温恒温氩气容器17，在高温恒温氩气容器17中设有耐热合金棒18，耐热合金棒18是设在中频感应电源19的感应线圈20中，热电偶21设在高温恒温氩气容器17中，17中的恒温氩气经输气管22输至压力调控装置中，高温氩气排气电磁调节阀23和低温氩气进气电磁调节阀24与恒温氩气容器17连通，而且都设在冷水室25中。所述的压力调控装置(III)，由恒压氩气容器、电磁调压阀和压力传感器组成，采用两组压力调控器对恒温氩气进行压力调控，前组调控后的压力大于后组调控后的压力，输气管22通过前进气电磁调压阀34连接前恒压氩气容器26，前进气电磁调压阀34、前排气电磁调压阀33和前压力传感器32与前恒压氩气容器26连通，前恒压氩气容器26与前输气管27连通；输气管22通过后进气电磁调压阀31与后恒压氩气容器28连通，后恒压氩气容器28与后输气管29连通，后压力传感器30和后进气电磁调压阀31与后恒压氩气容器28连通，由输气管22输入的恒温氩气通过前进气电磁调压阀34进入前恒压氩气容器26，前进气电磁调压阀34、前排气电磁调压阀33和前压力传感器32与前恒压氩气容器26连通，前恒压氩气容器26与前输气管27连通；由输气管22输入的恒温氩气，经后进气电磁调压阀31与后恒压氩气容器28连通，后恒压氩气容器28与后输气管29连通，后压力传感器30和后进气电磁调压阀31与后恒压氩气容器28连通，压力传感器30、32和电磁调压阀31、33、34是设在水冷室25中。所述的热磁耦合装置，由陶瓷马弗炉、绝热材料、真空隔热套、热电偶组成，由输气管27输入的恒温恒压氩气分成两路进入上下对称的陶瓷压盖40的环形气路41中，在环形气路41的内圆周设有喷气小孔42；由输气管29输入的恒温恒压氩气直接进入陶瓷马弗炉35中。所述的热磁耦合装置的磁场施加装置，由外壳、高导磁粉、励磁线圈和励磁电源组成，励磁线圈43绕在真空隔热套39上，高导磁粉44是装在外壳45与励磁线圈43之间，励磁线圈43与励磁电源47连接。本专利技术的有益效果是设计新颖，结构紧凑，测量控制精度高，不但可以用于防氧化的高温热力耦合材料试验，可以用于常磁力耦合材料试验，也可以用于高温热磁力耦合作用的材料试验。1、由于设计了氩气除水和过滤装置，输出的氩气有很高的纯度，能更好地起到高温防氧化作用。2、由于把压力传感器和电磁调压阀设置在冷水室，解决了电磁阀和压力传感器在高温状态下不能使用的问题。3、由于在上下压盖中设计了环形气路，并在气路的内圆周设置了喷气小孔，解决了动态密封问题。4、由于设计了励磁线圈、励磁电源和磁通路，使磁场能施加到试样材料。5、由于设计了炉外加热调控装置，便解决了采用通常缠绕电阻丝加热马弗炉，难以消除电阻丝产生的磁场对励磁线圈产生的磁场干涉问题。6、由于把热磁耦合装置与电子万能材料试验机结合在一起，便为材料的试验研究提供了热磁力耦合作用的手段。7、无冲击、震动和公害，便于实现自动控制和记录。附图说明；图1是除水净化氩气装置图(I)。图2是炉外加热温度调控装置图(II)。图3是压力调控装置图(III)。图4是热磁耦合装置图(IV)。图5是热磁力耦合试验机整体结构图。图1至图5中1是氩气瓶，2是总阀，3是前压力表，4是减压阀，5是后压力表，6是电磁调压阀，7是温控仪，8是电阻丝，9是热电偶，10是预热电阻炉，11是冷凝器，12是冷凝管，13是净化过滤器，14、22、27和29是输气管，15是储水器，16是排水阀，17是高温恒温氩气容器，18是耐热合金棒，19是中频感应电源，20是中频感应圈，21是热电偶，23是高温氩气排气调节电磁阀，24是低温氩气进气调节电磁阀，25是冷水室，26是前高温恒压氩气容器，28是后高温恒压氩气容器，30是后压力传感器，31是后进气电磁调压阀，32是前压力传感器，34是前进气电磁调压阀，33是排气电磁调压阀，35是陶瓷马弗炉，36是绝热材料，37是试样，38是拉杆卡头，39是真空隔热套，40是陶瓷压盖，41是环形气路，42是喷气小孔，43是励本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氩气保护动态密封热磁力耦合材料试验机，其特征在于：它包括净化氩气装置、炉外加热温度调控装置、压力调控装置、热磁耦合装置和电子万能材料试验机，热磁耦合装置安装在电子万能材料试验机的活动横梁与机座之间，净化氩气装置连接炉外加热温度调控装置，炉外加热温度调控装置连接压力调控装置，压力调控装置分为前后两组，分别与热磁耦合装置连接，其中，热磁耦合装置由马弗炉、绝热材料、真空隔热套、磁场施加装置和压盖构成，电子万能材料试验机的拉杆卡头在马弗炉中，压盖在马弗炉上下两端，压盖中有环形气路中，环形气路的内圆周设有喷气小孔，绝热材料装在马弗炉外壁处，绝热材料外侧有真空隔热套，压力调控装置前组连接环形气路，后组与马弗炉内腔连接，磁场施加装置由外壳、高导磁粉、励磁线圈和励磁电源组成，励磁线圈绕在真空隔热套上，高导磁粉是装在外壳与励磁线圈之间，励磁线圈与励磁电源连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋玉泉，宋家旺，管晓芳，
申请(专利权)人：宋玉泉，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]