非金属材料耐热性测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种非金属材料耐热性测试装置，包括底座、夹持机构、电加热装置、数据采集系统和中央处理器；数据采集处理系统包括温度传感组件、可见光传感器和烟雾传感器，中央处理器用于采集温度传感组件、可见光传感器和烟雾传感器的数据信号并向电加热装置的控制电路发出控制信号，本发明专利技术能够采集到非金属材料的燃烧温度，同时可以采集到非金属材料只产生烟雾(无明火)、爆燃(以明火为主)、烟火并存的三种燃烧状态，能够精确的得到非金属材料受热到燃烧的时间以及燃烧程度，并且能够综合的精确的采集到非金属材料的耐热数据，并对该数据进行分析，得出定性定量的测试结果，为非金属材料用于高温环境提供准确的理论依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种材料测试装置，特别涉及一种用于对非金属材料进行耐热性测试的装置。
技术介绍
非金属材料由非金属元素或化合物构成的材料，随着生产和科学技术的进步，尤其是无机化学和有机化学工业的发展，制造和合成了许多新型非金属材料，非金属材料因具有各种优异的性能，很多性能为金属材料所不及，从而在近代工业中的用途不断扩大，且应用范围迅速发展；广泛应用于化工、机械、医药以及军事、航天和国防领域等高温、高压、 腐蚀、易燃易爆的场合；具有成本低、重量轻等优点。非金属材料虽然具有上述优点，但是有些非金属材料对于使用环境的温度要求较高，在高温环境或者低温环境下使用，会出现物理性质的改变；特别是在有些使用场合，高温下的要求更为严格；比如用于制作炮弹药筒，在炮膛多次使用后会具有较高的温度，采用非金属材料制作的炮弹药筒如果不能耐受足够的高温或者耐受足够长时间的高温则会出现危险，酿成安全事故。因此，现有技术中，利用非金属材料制作用于高温环境下的部件，则需进行耐温时间等性能的测试，以保证非金属材料在应用中可靠，有足够的耐热时间。现有技术中，对于非金属材料的耐热性测试较为普遍的采用加热后球压测试，得其物理性质的变化；或者，直接测试其在高温下自燃或软化的温度，通过直观观察得出结果，并没有定量或定性的结果；或者，测试功能较为单一，无法精确的把握非金属材料燃烧的时间和程度。因此，需要一种用于测试非金属材料耐热性的测试装置，能够精确的得到非金属材料受热到燃烧的时间以及燃烧程度，并且能够综合的精确的采集到非金属材料的耐热数据，并对该数据进行分析，得出定性定量的测试结果，为非金属材料用于高温环境提供准确的理论依据。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的提供一种非金属材料耐热性测试装置，能够精确的得到非金属材料受热到燃烧的时间以及燃烧程度，并且能够综合的精确的采集到非金属材料的耐热数据，并对该数据进行分析，得出定性定量的测试结果，为非金属材料用于高温环境提供准确的理论依据。本专利技术的非金属材料耐热性测试装置，包括底座、夹持机构、电加热装置、数据采集系统和中央处理器；所述夹持机构包括滑块和夹持头，所述滑块可锁紧式滑动配合设置于底座，所述夹持头沿滑块可滑行方向固定设置于滑块且用于夹持被测试工件；所述加热装置固定设置于底座并设置有用于容纳被测试工件的加热腔，所述加热腔设有正对滑块可滑行方向并用于使被测试工件进入的加热腔开口；数据采集处理系统包括温度传感组件，设置于加热腔内用于检测被测试工件以及加热腔内壁温度信号；可见光传感器，用于采集加热腔内被测试工件燃烧产生的可见光信号；烟雾传感器，用于采集加热腔内被测试工件燃烧产生的烟雾信号；所述中央处理器用于采集温度传感组件、可见光传感器和烟雾传感器的数据信号并向电加热装置的控制电路发出控制信号。进一步，所述被测试工件为筒状结构，所述温度传感组件包括用于检测加热腔内表面温度信号的温度传感器I和用于检测被测试工件内表面温度信号的温度传感器II ；进一步，数据采集处理系统还包括用于检测滑块将被测试工件送入加热腔后所处位置的位置开关，所述位置开关将所采集的数据信号输送至中央处理器；进一步，所述温度传感器I由电加热装置前端伸入加热腔，温度传感器II由被测试工件尾端伸入被测试工件内腔，所述温度传感器I和温度传感器II的数据线均为耐高温绝缘数据线；进一步，所述烟雾传感器为红外对管结构，包括红外发射管和用于接收红外发射管所发射红外线的红外接收管，所述可见光传感器包括光纤头和设置于光纤头光入射端的凸透镜，所述凸透镜正对加热腔且通过加热腔正对红外发射管；所述光纤头出射端接有一入二出光纤，光纤一出射端接入光电倍增管后将信号输入中央处理器，光纤另一出射端接入红外接收管后将信号输入中央处理器；所述中央处理器的命令信号输入红外发射管的控制电路；进一步，红外发射管位于电加热装置前端，所述凸透镜位于夹持头后端；进一步，所述温度传感器I和温度传感器II分别被对应施加用于使其紧靠加热腔内表面和被测试工件内表面的预紧力；进一步，所述滑块设有用于通过光纤和温度传感器II数据线的通道，所述夹持头设有用于安装凸透镜及光纤头的空腔，所述凸透镜通过该空腔直接正对被测试工件内腔；进一步，所述加热装置通过两端对应设置的两个加热器座支撑于底座，位于前端的加热器座将加热腔封口，红外发射管和温度传感器I密封穿过且支撑于位于前端的加热器座；位于后端的加热器座开口且可与滑块紧贴密封；进一步，电加热装置为可同轴外套于被测试工件的筒状结构，电加热装置外圆包有隔热层，隔热层与电加热装置之间设有隔热腔；所述滑块通过固定设置于底座上的轨道滑动配合设置于底座，所述滑轨前端位于工作位设有横向贯通的限位孔，一限位销横向穿过限位孔并插入滑块；所述底座上设有防止操作人员烧伤的防护板。本专利技术的有益效果本专利技术的非金属材料耐热性测试装置，采用在加热腔设置温度、可见光和烟雾传感器的结构，能够采集到非金属材料的燃烧温度，同时可以采集到非金属材料只产生烟雾(无明火)、爆燃(以明火为主)、烟火并存的三种燃烧状态，能够精确的得到非金属材料受热到燃烧的时间以及燃烧程度，并且能够综合的精确的采集到非金属材料的耐热数据，并对该数据进行分析，得出定性定量的测试结果，为非金属材料用于高温环境提供准确的理论依据。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述。图1为本专利技术结构剖面示意图；图2为本专利技术俯视图；图3为本专利技术立体结构图；图4为本专利技术控制原理框图。具体实施例方式图1为本专利技术结构剖面示意图，图2为本专利技术俯视图，图3为本专利技术立体结构图， 图4为本专利技术控制原理框图，如图所示本实施例的非金属材料耐热性测试装置，包括底座 1、夹持机构、电加热装置2、数据采集系统和中央处理器22 ；所述夹持机构包括滑块9和夹持头11，所述滑块9可锁紧式滑动配合设置于底座 1，所述夹持头11沿滑块9可滑行方向固定设置于滑块9且用于夹持被测试工件12 ；夹持头11根据被测试工件12的结构不同可采用不同的结构。即现有技术中用于夹持工件的机械结构、电磁夹具结构均能实现专利技术目的；本实施例中，被测试工件12为筒状结构，因而夹持头11可设有用于嵌入筒状结构筒体壁的嵌合槽，嵌入后达到较好的夹持定位效果；所述加热装置2固定设置于底座1并设置有用于容纳被测试工件的加热腔21，所述加热腔21设有正对滑块9可滑行方向并用于使被测试工件进入的加热腔开口 ；数据采集处理系统包括温度传感组件，设置于加热腔内用于检测被测试工件以及加热腔内壁温度信号； 能够检测被测试工件内壁与与加热腔内壁之间的温差及变化，确定非金属试件燃烧时加热腔内壁及被测试工件内壁温度，从而以这个临界温度为准，来判定被测试工件的燃烧温度及耐热时间。可见光传感器，用于采集加热腔内被测试工件燃烧产生的可见光信号；烟雾传感器，用于采集加热腔内被测试工件燃烧产生的烟雾信号；所述中央处理器22用于采集温度传感组件、可见光传感器和烟雾传感器的数据信号并向电加热装置2的控制电路2a发出控制信号；中央处理器22 —般包括数据采集卡及计算机，属于现有的信号传输和接收方式。实际使用时，可设置烟雾传感器和可见光传感器数值达到峰值的一定比例(计算机内可设置)作为烟雾和明火出现的标志，即判定为燃烧(可以根据情况设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王光建，喻立，段芳莉，刘中华，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：