[發明專利]非金屬材料耐熱性測試裝置

有效

• 申請號: 201110369894.8
• 申請日: 2011-11-18
• 公開（公告）號: CN102507642A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 王光建;喻立;段芳莉;劉中華
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

技術領域

本發明涉及一種材料測試裝置，特別涉及一種用于對非金屬材料進行耐熱性測試的裝置。

背景技術

非金屬材料由非金屬元素或化合物構成的材料，隨著生產和科學技術的進步，尤其是無機化學和有機化學工業的發展，制造和合成了許多新型非金屬材料，非金屬材料因具有各種優異的性能，很多性能為金屬材料所不及，從而在近代工業中的用途不斷擴大，且應用范圍迅速發展；廣泛應用于化工、機械、醫藥以及軍事、航天和國防領域等高溫、高壓、腐蝕、易燃易爆的場合；具有成本低、重量輕等優點。

非金屬材料雖然具有上述優點，但是有些非金屬材料對于使用環境的溫度要求較高，在高溫環境或者低溫環境下使用，會出現物理性質的改變；特別是在有些使用場合，高溫下的要求更為嚴格；比如用于制作炮彈藥筒，在炮膛多次使用后會具有較高的溫度，采用非金屬材料制作的炮彈藥筒如果不能耐受足夠的高溫或者耐受足夠長時間的高溫則會出現危險，釀成安全事故。因此，現有技術中，利用非金屬材料制作用于高溫環境下的部件，則需進行耐溫時間等性能的測試，以保證非金屬材料在應用中可靠，有足夠的耐熱時間。

現有技術中，對于非金屬材料的耐熱性測試較為普遍的采用加熱后球壓測試，得其物理性質的變化；或者，直接測試其在高溫下自燃或軟化的溫度，通過直觀觀察得出結果，并沒有定量或定性的結果；或者，測試功能較為單一，無法精確的把握非金屬材料燃燒的時間和程度。

因此，需要一種用于測試非金屬材料耐熱性的測試裝置，能夠精確的得到非金屬材料受熱到燃燒的時間以及燃燒程度，并且能夠綜合的精確的采集到非金屬材料的耐熱數據，并對該數據進行分析，得出定性定量的測試結果，為非金屬材料用于高溫環境提供準確的理論依據。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的提供一種非金屬材料耐熱性測試裝置，能夠精確的得到非金屬材料受熱到燃燒的時間以及燃燒程度，并且能夠綜合的精確的采集到非金屬材料的耐熱數據，并對該數據進行分析，得出定性定量的測試結果，為非金屬材料用于高溫環境提供準確的理論依據。

本發明的非金屬材料耐熱性測試裝置，包括底座、夾持機構、電加熱裝置、數據采集系統和中央處理器；

所述夾持機構包括滑塊和夾持頭，所述滑塊可鎖緊式滑動配合設置于底座，所述夾持頭沿滑塊可滑行方向固定設置于滑塊且用于夾持被測試工件；

所述加熱裝置固定設置于底座并設置有用于容納被測試工件的加熱腔，所述加熱腔設有正對滑塊可滑行方向并用于使被測試工件進入的加熱腔開口；

數據采集處理系統包括：

溫度傳感組件，設置于加熱腔內用于檢測被測試工件以及加熱腔內壁溫度信號；

可見光傳感器，用于采集加熱腔內被測試工件燃燒產生的可見光信號；

煙霧傳感器，用于采集加熱腔內被測試工件燃燒產生的煙霧信號；

所述中央處理器用于采集溫度傳感組件、可見光傳感器和煙霧傳感器的數據信號并向電加熱裝置的控制電路發出控制信號。

進一步，所述被測試工件為筒狀結構，所述溫度傳感組件包括用于檢測加熱腔內表面溫度信號的溫度傳感器I和用于檢測被測試工件內表面溫度信號的溫度傳感器II；

進一步，數據采集處理系統還包括用于檢測滑塊將被測試工件送入加熱腔后所處位置的位置開關，所述位置開關將所采集的數據信號輸送至中央處理器；

進一步，所述溫度傳感器I由電加熱裝置前端伸入加熱腔，溫度傳感器II由被測試工件尾端伸入被測試工件內腔，所述溫度傳感器I和溫度傳感器II的數據線均為耐高溫絕緣數據線；

進一步，所述煙霧傳感器為紅外對管結構，包括紅外發射管和用于接收紅外發射管所發射紅外線的紅外接收管，所述可見光傳感器包括光纖頭和設置于光纖頭光入射端的凸透鏡，所述凸透鏡正對加熱腔且通過加熱腔正對紅外發射管；所述光纖頭出射端接有一入二出光纖，光纖一出射端接入光電倍增管后將信號輸入中央處理器，光纖另一出射端接入紅外接收管后將信號輸入中央處理器；所述中央處理器的命令信號輸入紅外發射管的控制電路；

進一步，紅外發射管位于電加熱裝置前端，所述凸透鏡位于夾持頭后端；

進一步，所述溫度傳感器I和溫度傳感器II分別被對應施加用于使其緊靠加熱腔內表面和被測試工件內表面的預緊力；

進一步，所述滑塊設有用于通過光纖和溫度傳感器II數據線的通道，所述夾持頭設有用于安裝凸透鏡及光纖頭的空腔，所述凸透鏡通過該空腔直接正對被測試工件內腔；