[發(fā)明專利]腐蝕環(huán)境下的拉-扭疲勞試驗(yàn)應(yīng)變測(cè)試裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910054544.5
• 申請(qǐng)日: 2009-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN101620043A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃毓暉;涂善東;軒福貞;王正東;賈九紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/00
• 分類號(hào): G01N3/00;G01N3/02
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 談順法

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種腐蝕環(huán)境下拉-扭疲勞試驗(yàn)應(yīng)變測(cè)試裝置，屬于結(jié)構(gòu)與材料變形測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。該應(yīng)變測(cè)試裝置可用于測(cè)量材料在腐蝕環(huán)境下的單軸或多軸應(yīng)變。?

背景技術(shù)：

應(yīng)變測(cè)試裝置是材料試驗(yàn)機(jī)的重要部件，測(cè)量試樣在拉伸、壓縮等各種載荷作用下的微小變形量，具有高精度、高可靠性、高靈敏度的特點(diǎn)。目前，單軸應(yīng)變測(cè)試裝置較多而使用于多軸載荷下的應(yīng)變測(cè)試裝置較少，中國(guó)專利200410072189.1發(fā)明了高頻響應(yīng)高溫拉-扭疲勞引伸計(jì)，但是該裝置僅適合在空氣環(huán)境下使用。由于應(yīng)變測(cè)試裝置屬精密部件，在環(huán)境惡劣的腐蝕條件下各金屬組件易發(fā)生腐蝕，從而影響各類信號(hào)的傳遞和輸出，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞常規(guī)引伸計(jì)的正常使用。此外，多軸加載試驗(yàn)機(jī)特殊的加載系統(tǒng)使腐蝕疲勞試驗(yàn)的密封成為難題，腐蝕溶液的泄露將嚴(yán)重影響試驗(yàn)機(jī)的使用壽命。?

發(fā)明內(nèi)容

為了克服應(yīng)變測(cè)試裝置無(wú)法在腐蝕環(huán)境下使用的難題，本發(fā)明針對(duì)拉-扭試驗(yàn)機(jī)特殊的加載系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一種用于腐蝕環(huán)境的拉-扭疲勞試驗(yàn)的應(yīng)變測(cè)試裝置，該裝置操作簡(jiǎn)便，安全可靠，測(cè)量動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，精度高，成本低，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。?

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：?

一種腐蝕環(huán)境下的拉-扭疲勞實(shí)驗(yàn)的應(yīng)變測(cè)試裝置，其特征在于，主要由支撐結(jié)構(gòu)、電解槽、陶瓷頂針、拉伸變形測(cè)試器、扭轉(zhuǎn)變形測(cè)試器以及密封系統(tǒng)組成；所述的支撐結(jié)構(gòu)由兩根立柱15、及兩根立柱15之間的上支撐板4和兩個(gè)下支撐板2組成，兩個(gè)下支撐板2由螺栓1分別固定在立柱15上，上支撐板4的兩端由螺栓3連接在兩個(gè)下支撐板2上；四個(gè)緊固螺栓5將有機(jī)玻璃板7固定在上支撐板4上，四個(gè)螺釘6將有機(jī)玻璃板7與有機(jī)玻璃板7上的電解槽16連接；所述的密封系統(tǒng)包括底盤密封系統(tǒng)和側(cè)壁密封系統(tǒng)兩部分，底盤密封系統(tǒng)位于上支撐板4與電解槽16之間，試樣19通入電解槽內(nèi)并穿過(guò)位于電解槽16和有機(jī)玻璃板7之間的上密封圈18和有機(jī)玻璃板7與上支撐板4之間的下密封圈8，上密封圈18外部設(shè)有一個(gè)外密封圈17，在有機(jī)玻璃板7上位于上密封圈18和下密封圈8之間設(shè)置一個(gè)導(dǎo)液口9；所述側(cè)壁密封系統(tǒng)固定在電解槽16側(cè)壁，兩根陶瓷頂針20的一端依次穿過(guò)密封擋板10、上下兩個(gè)側(cè)密封圈21和電解槽16的側(cè)壁伸入電解槽16，伸入電解槽16的部分浸泡在腐蝕溶液中，兩根陶瓷頂針20另一端通過(guò)螺栓22分別與兩個(gè)相互平行的上下感應(yīng)支架12、23相連；?所述的拉伸變形測(cè)試器包括位于上感應(yīng)支架23右端的拉伸變形感應(yīng)板26，以及位于下感應(yīng)支架12上、與拉伸變形感應(yīng)板26對(duì)應(yīng)安裝的拉伸變形傳感器27；所述的扭轉(zhuǎn)變形測(cè)試器位于上下感應(yīng)支架12、23中部，由上感應(yīng)支架23上的扭轉(zhuǎn)變形感應(yīng)板25和下感應(yīng)支架12上的扭轉(zhuǎn)變形傳感器14組成。?

上述陶瓷頂針20為圓柱形，端部為錐形。?

上述陶瓷頂針20與電解槽16側(cè)壁及密封擋板10的連接處為錐形圓孔。?

底盤密封系統(tǒng)的特征在于上下以及外側(cè)密封圈18、8、17的多重保護(hù)。采用上密封圈18進(jìn)行密封以防止液體從電解槽16底部泄露，由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中試樣19下部始終進(jìn)行拉伸和扭轉(zhuǎn)，可能有少量液體從上密封圈18沿有機(jī)玻璃板向外側(cè)泄露，因此用外密封圈17防止液體側(cè)向泄露，也可能有少量液體沿試樣向下側(cè)泄露，用下密封圈8防止液體的進(jìn)一步泄露，泄露出的少量液體在上密封圈18和下密封圈8間累積，當(dāng)累積到一定程度后，將從側(cè)邊的導(dǎo)液口9導(dǎo)出，達(dá)到多重密封的效果。正方形有機(jī)玻璃板7主要用于固定上密封圈18、外密封圈17、下密封圈8，用螺栓5將電解槽16、有機(jī)玻璃板7和上支撐板4連接起來(lái)，螺釘6固定電解槽16和有機(jī)玻璃板7。?

圓柱形陶瓷頂針穿過(guò)電解槽16側(cè)壁，與密封圈21、密封擋板10一起構(gòu)成側(cè)壁密封系統(tǒng)。電解槽16側(cè)壁上的圓孔為應(yīng)變測(cè)試裝置的拉扭受力環(huán)，利用杠桿原理將試樣的變形傳遞到傳感器，從而測(cè)量試件的拉伸和扭轉(zhuǎn)變形。由于電解槽16及密封擋板10具有較厚的側(cè)壁，無(wú)法形成杠桿的支點(diǎn)，將電解槽16側(cè)壁及密封擋板10與陶瓷頂針20連接處設(shè)計(jì)為錐形圓孔，使陶瓷頂針在電解槽16側(cè)壁和密封擋板10處有足夠的空間靈活移動(dòng)，保證了測(cè)量精度。?

拆去拉伸變形傳感器27或扭轉(zhuǎn)變形傳感器14，可用于測(cè)量材料在腐蝕環(huán)境下的單軸疲勞應(yīng)變。?

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：?

(1)基于特殊的加載系統(tǒng)，本發(fā)明作了較為完備的密封措施，既能保證拉伸-扭轉(zhuǎn)作用的加載，也能防止溶液的泄露，具有較高的可靠性。?

(2)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕巧，安裝方便，避免了由兩個(gè)感應(yīng)支架的重力引起的測(cè)量誤差。?