[發明專利]一種電磁感應加熱式快速熱疲勞實驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201910063600.5
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109738320B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 甘貴生;夏大權;劉歆;曹華東;田謐哲;蔣劉杰;吳懿平;趙靜;蘇鑒;劉聰
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: G01N3/60
• 分類號: G01N3/60;G05D23/32
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李曉兵

1.一種電磁感應加熱式快速熱疲勞實驗裝置，包括加熱系統和冷卻系統；其特征在于，所述加熱系統包括加熱機（1），所述加熱機包括上端的水平加熱臺（2），加熱臺呈長條形結構，在加熱臺一端的上表面設有試樣放置裝夾結構，試樣放置裝夾結構用于放置試樣（3）并加熱；在加熱臺另一端套設有水平的感應線圈（4），且感應線圈的端部和試樣放置裝夾結構在加熱臺長度方向呈間隔設置；所述冷卻系統包括加熱臺上所述試樣放置裝夾結構下方設有的冷卻流道（5），冷卻流道上至少設有一個液體入口和一個液體出口；在液體入口連接有冷卻液輸入管（6）；在液體出口上連接有冷卻液輸出管（7）；且在冷卻液輸入管上設有直流水泵（8），試樣放置裝夾結構為豎向設置的盲孔或者為水平的長條形容納槽；

所述冷卻系統還包括水箱（9），且冷卻液輸入管上背離加熱臺的一端與水箱上的出液口相連，冷卻液輸出管上背離加熱臺的一端與水箱上的回液口相連；

還包括制冷裝置；所述制冷裝置包括半導體制冷片（10）以及與半導體制冷片連接的一號直流開關電源（11）；且所述半導體制冷片呈水平的設置于水箱底部；并且在半導體制冷片上設置有溫度傳感器（13），在半導體制冷片的電控端連接有溫度控制器（12）。

2.如權利要求1所述的一種電磁感應加熱式快速熱疲勞實驗裝置，其特征在于，所述溫度控制器（12）為PID溫度控制器；所述溫度傳感器（13）為PT100溫度傳感器。

3.如權利要求2所述的一種電磁感應加熱式快速熱疲勞實驗裝置，其特征在于，還包括控制系統；所述控制系統包括K型熱電偶（14）、智能溫度變送器（15）、USB數據采集卡（16）和PC電腦（17）；所述K型熱電偶設置在加熱臺上并用于監控加熱臺的溫度；且K型熱電偶的數據輸出端與智能溫度變送器的數據輸入端數據傳輸連接；智能溫度變送器的數據輸出端與USB數據采集卡的數據輸入端數據傳輸連接；USB數據采集卡數據輸出端與PC電腦數據傳輸連接。

4.如權利要求3所述的一種電磁感應加熱式快速熱疲勞實驗裝置，其特征在于，所述控制系統還包括二號直流開關電源（18）和光耦隔離繼電器模塊（19），所述二號直流開關電源與直流水泵電連接；在二號直流開關電源的控制端連接有光耦隔離繼電器模塊；且光耦隔離繼電器模塊的數據輸出端與所述USB數據采集卡的數據輸入端數據傳輸連接；

所述PC電腦（17）內儲存有LABVIEW軟件。

5.如權利要求1所述的一種電磁感應加熱式快速熱疲勞實驗裝置，其特征在于，所述加熱機（1）為ZVS高頻感應加熱機。

6.如權利要求4所述的一種電磁感應加熱式快速熱疲勞實驗裝置，其特征在于，還包括三號直流開關電源（20），三號直流開關電源與加熱機電連接并供電。

7.一種熱疲勞實驗方法，其特征在于， 包括以下步驟，a獲取如權利要求6所述的電磁感應加熱式快速熱疲勞實驗裝置；b打開一號直流開關電源，并在PID溫度控制器預設一個溫度；c當PT100溫度傳感器的溫度達到步驟b中PID溫度控制器預設的溫度時，將試樣放置于試樣放置裝夾結構上，再打開二號直流開關電源和三號直流開關電源；d在PC電腦上打開LABVIEW軟件并設置試樣加熱溫度，設置試樣的加熱時間和保持時間以及設置試樣的降溫時間和保持時間；啟動程序，整個系統自動運轉并完成試驗。