[實用新型]熱機械分析儀拉伸夾具的溫度校正裝置

有效

• 申請號: 201320584999.X
• 申請日: 2013-09-22
• 公開（公告）號: CN203534603U
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 李遠
• 申請（專利權）人: 廣東生益科技股份有限公司
• 主分類號: G01D3/028
• 分類號: G01D3/028;G01N3/04;G01N3/08
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

技術領域

本實用新型涉及熱機械分析儀技術領域，尤其涉及一種熱機械分析儀拉伸夾具的溫度校正裝置。

背景技術

熱機械分析TMA（Thermo?mechanical?analysis）是在設定的氣氛、負載及溫度程序下測量試樣的尺寸變化與溫度（或時間）關系的技術。用于這種測量的儀器稱為熱機械分析儀。

熱機械分析的各種模式中常用的是膨脹模式和拉伸模式，對應不同模式采用不同的夾具來處理樣品。

當采用膨脹模式時，熱機械分析儀的加熱爐內安裝膨脹夾具100，膨脹夾具100的結構如圖1所示，其包括樣品支架110、探針120以及熱電偶130，樣品支架110安裝在熱機械分析儀的平臺上，將樣品140置于樣品支架110上，探針120的一端壓于樣品140上，探針120的另一端延伸至加熱爐外與熱機械分析儀的位移傳感器連接，熱電偶130安裝在樣品支架110外并靠近樣品140設置。

當采用拉伸模式時，熱機械分析儀的加熱爐內安裝拉伸夾具，拉伸夾具200的結構如圖2所示，其包括樣品支架210、探針220、熱電偶230，樣品支架210安裝在熱機械分析儀的平臺上，樣品支架210的上端安裝有上夾具250，在上夾具250的下方并位于樣品支架210內設置下夾具260，樣品240被夾持于上夾具250與下夾具260之間，下夾具260固定連接探針220，探針220一端與下夾具260相連接，探針220另一端延伸至加熱爐外并與位移傳感器連接，探針220及下夾具260對樣品240施加一定的負載，使樣品240在檢測過程中為拉直狀態，熱電偶230靠近樣品設置于樣品支架210內部，用于檢測樣品240的溫度。

上述兩種模式的工作原理如下：在測試時，樣品置于樣品支架、探針組成的測試夾具中，加熱爐提供程序設定的溫度條件，測試過程中樣品所處的環境溫度通過熱電偶測量。測試程序所要求的負載由儀器的施力馬達提供，由探針傳輸到樣品上。當樣品在程序溫度下發生形變時，探針隨著樣品形變向上或向下移動，通過設備的位移傳感器可測量到探針的位移量，即樣品的膨脹或收縮量。只要保障溫度過程、施加力、位移測量等因素準確即可獲得樣品形變過程的準確信息。

為了要獲得精確的實驗結果，在第一次安裝TMA以及TMA工作一定時間后，需要對TMA進行校準，主要有力校準、探針校準以及溫度校準。

溫度校準是為了避免溫度誤差對最終檢測結果產生影響。溫度誤差來源：TMA是由爐壁纏繞的電熱絲提供熱量，通過輻射及爐內氣氛熱傳導的方式對樣品進行加熱，其爐內各位置的溫度并不是均勻一致的。實驗中，被測樣品與熱電偶并非一體，因此測試過程中兩者所處環境溫度是有差異的，比如Z-CTE測試過程中，因為熱電偶位置更靠近爐壁，而樣品基本在爐子中軸線位置，距離爐壁較遠，因此熱電偶位置的溫度往往高于樣品位置的溫度。而實際測試中需要用熱電偶表達樣品溫度，因此需要對由加熱爐、樣品、熱電偶的三者組成的系統進行溫度校正，當系統發生改變時（加熱爐、樣品、熱電偶的三者相對位置發生變化或熱傳導特性發生變化時）則需要重新校正。

現有技術中只有TMA膨脹夾具的溫度校正方法，在進行拉伸模式的測量時，則引用膨脹模式下的校正溫度參數，沒有專門針對拉伸模式的校正方法，這樣會使熱機械分析儀在采用拉伸模式檢測樣品時出現以下缺陷：

（1）、由于TMA加熱爐內各處溫度不均勻（溫度梯度），膨脹夾具更換為拉伸夾具后，樣品-熱電偶-爐子相對位置發生變化以及爐子不同位置熱傳導的差異，均會導致原膨脹夾具下校正獲取的溫度校正參數不適用，樣品測試溫度偏離實際值，測試結果不正確；

（2）、在更改為拉伸模式后，為了盡量減小溫度測試誤差，熱電偶位置一般放在拉伸模式樣品支架內靠近樣品的位置，但在一些型號的TMA設計中，熱電偶會阻擋測試前探針位移清零時探針的動作。需要在清零前挪開熱電偶，清零完畢后再放回來。這樣會帶來一個問題：即每次測試熱電偶與樣品的相對位置可能是不固定的，溫度測試結果的穩定性較差。另還有一種情況：熱電偶放置在樣品附近可能阻礙測試中樣品膨脹或收縮過程，導致測試結果不準確。

因此，急需要針對拉伸模式進行溫度校正，以保證樣品在拉伸模式下樣品溫度的測試精度。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種熱機械分析儀拉伸夾具的溫度校正裝置，其能對熱機械分析儀的拉伸模式進行溫度標定，減小溫度誤差。

本實用新型的另一個目的在于提供一種熱機械分析儀拉伸夾具的溫度校正裝置，其有效借助于分析儀的現有設備進行溫度校正，方案易于實現。

為達到此目的，本實用新型采用以下技術方案：