[實(shí)用新型]交變溫濕條件下材料力學(xué)參數(shù)測試試驗(yàn)機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320260710.9
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN203224398U
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 焦峪波;劉寒冰;王賢強(qiáng);譚國金;宮亞峰;張鵬;牛彥峰;沙濤;張禹維;羅國保
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00;B01L3/00
• 代理公司: 吉林長春新紀(jì)元專利代理有限責(zé)任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于一種控制溫濕條件下對材料力學(xué)參數(shù)進(jìn)行測定的試驗(yàn)機(jī)，在特定溫濕條件及交變控制下，可以完成材料的一系列靜、動態(tài)力學(xué)性能試驗(yàn)分析。

背景技術(shù)

近幾年的研究表明，溫度和濕度條件的變化將影響材料的力學(xué)參數(shù)，對結(jié)構(gòu)的的安全性和耐久性產(chǎn)生不良影響，對人民的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。就溫濕環(huán)境對材料力學(xué)參數(shù)的影響開展針對性研究具有重要意義。?

目前，溫濕環(huán)境對材料力學(xué)參數(shù)的影響試驗(yàn)一般采取的方法是將測試材料試件在恒溫恒濕箱中進(jìn)行試驗(yàn)控制，達(dá)到要求后，將其取出，在萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行材料力學(xué)參數(shù)的測定試驗(yàn)。在此過程中，恒溫恒濕箱和萬能試驗(yàn)機(jī)的分離使試驗(yàn)控制條件發(fā)生了改變，不能保持試件在一個(gè)恒定的溫濕環(huán)境中，對試驗(yàn)結(jié)果造成必然誤差。其次，試驗(yàn)無法測量環(huán)境變化過程中的力學(xué)性質(zhì)改變，只能待溫濕控制結(jié)束后測量某一特定溫濕條件的材料力學(xué)參數(shù)，這對材料性能的研究造成了盲區(qū)，無法實(shí)現(xiàn)材料試驗(yàn)過程必要而有效的試驗(yàn)控制。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種交變溫濕條件下材料力學(xué)參數(shù)測試試驗(yàn)機(jī)，以解決恒溫恒濕箱和萬能試驗(yàn)機(jī)分離使試驗(yàn)條件無法控制的問題。?

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：箱體內(nèi)部左側(cè)和中部用孔網(wǎng)間隔，中部和右側(cè)用中間有保溫材料的不銹鋼板密封間隔；加載區(qū)活動門上有觀察窗，箱體左側(cè)上下部和右側(cè)下部分別設(shè)有活動門，箱體底部固定連接輪，箱體內(nèi)部左側(cè)有置物架，加熱器與箱體內(nèi)部加載試驗(yàn)區(qū)的右上側(cè)固定連接，超聲波加濕器位于箱頂中部，該超聲波加濕器通過連接管與濕氣擴(kuò)散板連接；壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥一、節(jié)流閥二依次相連，節(jié)流閥一、節(jié)流閥二分別和蒸發(fā)器一、蒸發(fā)器二相連，蒸發(fā)器位于加載試驗(yàn)區(qū)右側(cè)中部、加熱器下方，蒸發(fā)器二位于箱內(nèi)后部下側(cè)，壓縮機(jī)位于箱體右下部的制冷柜里，箱體下部有制冷劑注入孔，冷凝器位于箱體后側(cè)外部散熱板內(nèi)，除濕蒸發(fā)器與箱體內(nèi)部下方固定連接，水槽與位于除濕蒸發(fā)器下方箱體底部固定連接，水槽通過排水管與箱后下部的排水孔連接；電液伺服萬能試驗(yàn)機(jī)位于箱體內(nèi)的加載試驗(yàn)區(qū)，提供壓力油的油源機(jī)柜位于箱體左下部，機(jī)體和油源機(jī)柜通過液壓管路連接，溫度傳感器和濕度傳感器位于左側(cè)置物區(qū)和中部加載試驗(yàn)區(qū)之間的孔網(wǎng)上，控制系統(tǒng)與加熱器、加濕器、壓縮機(jī)、節(jié)流閥一、節(jié)流閥二、電液伺服萬能試驗(yàn)機(jī)和傳感器一、傳感器二，液晶屏電連接，風(fēng)機(jī)一與箱內(nèi)頂部固定連接，風(fēng)機(jī)二位于箱內(nèi)中部下側(cè)的箱底上，箱體后部下側(cè)有電源進(jìn)線孔，風(fēng)機(jī)開關(guān)分別與風(fēng)機(jī)一、風(fēng)機(jī)二電連接。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)新穎，把溫濕控制和加載系統(tǒng)高度集成，形成統(tǒng)一整體。此試驗(yàn)機(jī)可以對整個(gè)試驗(yàn)過程進(jìn)行預(yù)設(shè)和監(jiān)控，從而改善材料力學(xué)參數(shù)試驗(yàn)的過程控制條件，為材料力學(xué)性質(zhì)的的研究提供準(zhǔn)確的試驗(yàn)參數(shù)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的外部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2的后部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型制冷降濕系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

箱體1內(nèi)部左側(cè)和中部用孔網(wǎng)28間隔，中部和右側(cè)用中間有保溫材料的不銹鋼板29密封間隔；加載區(qū)活動門25上有觀察窗16，箱體左側(cè)上下部和右側(cè)下部分別設(shè)有活動門17，箱體底部固定連接輪14，箱體1內(nèi)部左側(cè)有置物架15，

加熱器4與箱體內(nèi)部加載試驗(yàn)區(qū)的右上側(cè)固定連接，超聲波加濕器5位于箱頂中部，該超聲波加濕器通過連接管與濕氣擴(kuò)散板6連接；

壓縮機(jī)7、冷凝器20、節(jié)流閥一23、節(jié)流閥二24依次相連，節(jié)流閥一23、節(jié)流閥二24分別和蒸發(fā)器一8、蒸發(fā)器二26相連，蒸發(fā)器8位于加載試驗(yàn)區(qū)右側(cè)中部、加熱器4下方，蒸發(fā)器二26位于箱內(nèi)后部下側(cè)，壓縮機(jī)7位于箱體右下部的制冷柜30里，箱體下部有制冷劑注入孔18，冷凝器20位于箱體后側(cè)外部散熱板19內(nèi)，除濕蒸發(fā)器26與箱體內(nèi)部下方固定連接，水槽27與位于除濕蒸發(fā)器26下方箱體底部固定連接，水槽27通過排水管與箱后下部的排水孔22連接；

電液伺服萬能試驗(yàn)機(jī)2位于箱體內(nèi)的加載試驗(yàn)區(qū)，提供壓力油的油源機(jī)柜位3于箱體左下部，機(jī)體和油源機(jī)柜通過液壓管路連接，溫度傳感器9和濕度傳感器10位于左側(cè)置物區(qū)和中部加載試驗(yàn)區(qū)之間的孔網(wǎng)28上，控制系統(tǒng)11與加熱器4、加濕器5、壓縮機(jī)7、節(jié)流閥一23、節(jié)流閥二24、電液伺服萬能試驗(yàn)機(jī)2和傳感器一9、傳感器二10，液晶屏12電連接，風(fēng)機(jī)一13與箱內(nèi)頂部固定連接，風(fēng)機(jī)二13’位于箱內(nèi)中部下側(cè)的箱底上，箱體后部下側(cè)有電源進(jìn)線孔21，風(fēng)機(jī)開關(guān)31分別與風(fēng)機(jī)一、風(fēng)機(jī)二電連接。

工作原理：

本試驗(yàn)機(jī)的溫度調(diào)節(jié)范圍為-40℃—60℃，濕度可達(dá)90%，試驗(yàn)溫濕可在這一范圍內(nèi)任意設(shè)定，當(dāng)溫度低于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，控制加熱器9工作，產(chǎn)生熱量，提高箱內(nèi)溫度至設(shè)定溫度；當(dāng)溫度高于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，啟動制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)7工作，節(jié)流閥打開，蒸發(fā)器吸收箱內(nèi)熱量，降低溫度,通過調(diào)整壓縮機(jī)7功率和節(jié)流閥的大小來調(diào)節(jié)降溫速率；在濕度控制方面，控制系統(tǒng)控制超聲波加濕器實(shí)現(xiàn)加濕的目的，當(dāng)濕度條件高于試驗(yàn)要求需要降濕時(shí)，啟動制冷除濕系統(tǒng)，利用蒸汽遇冷凝結(jié)的原理達(dá)到降濕的目的，當(dāng)降溫和降濕同步時(shí)，節(jié)流閥全部打開，蒸發(fā)器工作實(shí)現(xiàn)降溫除濕，當(dāng)只降濕不需制冷時(shí)時(shí)，節(jié)流閥二打開，節(jié)流閥一關(guān)閉，蒸發(fā)器二26工作，冷凝產(chǎn)生的水滴落到水槽27中，通過軟管和排水孔22排出箱外；控制系統(tǒng)11對電液伺服萬能試驗(yàn)機(jī)2的加載過程進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，萬能試驗(yàn)機(jī)2上的傳感器采集位移和試驗(yàn)力數(shù)據(jù)，傳輸給控制系統(tǒng)11，調(diào)節(jié)萬能試驗(yàn)機(jī)的加載過程；風(fēng)機(jī)由開關(guān)31控制，需要鼓風(fēng)調(diào)節(jié)箱內(nèi)的溫濕環(huán)境時(shí)，風(fēng)機(jī)工作。