[發(fā)明專利]一種真空冷熱沖擊循環(huán)試驗機

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810375929.0
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN108645739A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 牟宗信;李賀;張家良;劉升光
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: G01N3/60
• 分類號: G01N3/60
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠(yuǎn)

本發(fā)明屬于試驗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特指一種真空冷熱沖擊試驗機，包括支架、控制器、感應(yīng)電源，測溫裝置，真空室。支架上設(shè)有真空室架體，真空室，降溫裝置。真空室架體上有進(jìn)氣孔和抽氣孔，可實現(xiàn)真空環(huán)境或者保護(hù)氣下熱沖擊試驗。真空室中設(shè)置有坩堝，試驗樣品放入坩堝中，通過感應(yīng)加熱原理加熱坩堝，坩堝上放有纖維蓋片保溫。溫度由測溫裝置測出，在溫度顯示器中顯示，控制器可實現(xiàn)指定溫度自動開始或停止加熱和設(shè)置沖擊次數(shù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該真空熱沖擊試驗箱，可進(jìn)行真空高溫度熱沖擊試驗,實驗中可控制真空度與熱沖擊，溫度升溫速度快，整體為立體結(jié)構(gòu)，更緊湊，占地面積小，結(jié)構(gòu)簡單，適用范圍廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測試機械設(shè)備，特別涉及一種用來測試材料結(jié)構(gòu)或復(fù)合材料，在瞬間下經(jīng)極高溫連續(xù)環(huán)境下所能忍受的程度，藉以在最短時間內(nèi)試驗其熱脹冷縮所引起的化學(xué)變化或物理傷害的熱沖擊試驗機。

背景技術(shù)

冷熱沖擊試驗機是蓄能式熱沖擊試驗箱，主要測試產(chǎn)品是當(dāng)前電子部品測試用，冷熱沖擊試驗機能模擬高溫與低溫之間的瞬間變化環(huán)境。從而判斷產(chǎn)品的可靠性及穩(wěn)定性能等參數(shù)是否合格；將提供給您預(yù)測和改進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性依據(jù)，用于檢測電子、汽車、橡膠、塑膠、航天科技、軍品科技及高級通信器材等產(chǎn)品在反復(fù)冷熱變化下的抵抗能力，同時通過此裝備試驗，可提高產(chǎn)品的可靠性和進(jìn)行產(chǎn)品的質(zhì)量控制，高低溫沖擊試驗箱是航空、汽車、家電、科研等領(lǐng)域必備的測試設(shè)備，考核和確定電工、電子、汽車電器、材料等產(chǎn)品，在進(jìn)行高低溫試驗的溫度環(huán)境沖擊變化后的參數(shù)及性能，使用的適應(yīng)性，適用于學(xué)校，工廠，軍工等單位。

現(xiàn)有的冷熱沖擊實驗設(shè)備中，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占地面積較大，加熱冷卻的溫度范圍有限制，冷熱沖擊的速率很低，不能滿足現(xiàn)在的技術(shù)需求。因此，一種升溫速度快，溫度高，并且可在真空狀態(tài)下的試驗的冷熱沖擊試驗機是材料測試所必需的。

姜土林編著的《感應(yīng)加熱原理與應(yīng)用》第1頁中提出電磁加熱實質(zhì)是利用電磁感應(yīng)在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的渦流發(fā)熱來達(dá)到加熱工件的電加熱，它是依靠感應(yīng)器通過電磁感應(yīng)把電能傳遞給被加熱的金屬，電能在金屬內(nèi)部轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽_(dá)到加熱金屬的目的。感應(yīng)電勢和發(fā)熱功率與頻率高低和磁場強弱有關(guān)。感應(yīng)線圈中流過的電流越大，其產(chǎn)生的磁通也就越大，因此提高感應(yīng)線圈中的電流可以使工件中產(chǎn)生的渦流加大；同樣提高工作頻率也會使工件中的感應(yīng)電流加大，從而增加發(fā)熱效果，使工件升溫更快。另外，渦流的大小還與金屬的截面大小、截面形狀、導(dǎo)電率、導(dǎo)磁率以及透入深度有關(guān)。由此可以看出電磁加熱的加熱過程是電磁感應(yīng)過程和熱傳導(dǎo)過程的綜合體現(xiàn)，電磁感應(yīng)過程具有主導(dǎo)作用，它影響并在一定程度上決定著熱傳導(dǎo)過程。熱傳導(dǎo)過程中所需要的熱能是由電磁感應(yīng)過程中所產(chǎn)生的渦流功率提供的。

目前電磁加熱多用于熔煉金屬或者表面淬火，利用電磁加熱作為熱沖擊試驗加熱源的專利還未見報道。

發(fā)明內(nèi)容

以鑒于此，本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供真空冷熱沖擊試驗箱,以電磁加熱器為加熱源，可實現(xiàn)較大溫差及真空環(huán)境模擬材料可靠性試驗,采用立式箱體結(jié)構(gòu),更緊湊,占地面積更小,結(jié)構(gòu)簡單,適用范圍廣。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種真空冷熱沖擊循環(huán)試驗機，包括樣品室22、控制箱18、加熱系統(tǒng)、測溫裝置和真空系統(tǒng)；在樣品室中，真空室支架1上設(shè)有真空室架體、真空室4和降溫裝置8；真空室架體為中空筒，通過螺紋套筒3與真空室4相通，真空室架體上設(shè)有進(jìn)氣孔9和抽氣孔25；真空室4通過抽氣孔25與真空系統(tǒng)連接；真空室4中設(shè)置有坩堝7，坩堝7上放有蓋片6保溫，試驗樣品放入坩堝7中，通過電磁加熱方法加熱坩堝7；降溫裝置8包圍在真空室4外；實現(xiàn)真空環(huán)境或保護(hù)氣下熱沖擊試驗。

真空系統(tǒng)包括氣體管道10、閘板閥11、分子泵12、機械泵13、電磁閥14、熱阻規(guī)15和電離規(guī)16。

所述的加熱系統(tǒng)為中頻感應(yīng)加熱裝置，利用電磁加熱原理。

所述的降溫裝置8可為風(fēng)冷、水冷或者液氮冷卻裝置。