[發明專利]一種熱疲勞測試裝置及測試方法

在審

• 申請號: 202011093019.7
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112098453A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 譚暉;張高群;常亮;鄧占鋒;張娜
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司;國網山西省電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01N25/00
• 分類號: G01N25/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 劉靜

本發明公開了一種熱疲勞測試裝置及測試方法，裝置包括：溫度模塊為待測樣品提供高溫測試的高溫測試區及低溫測試的低溫測試區；檢測模塊采集高溫測試區待測樣品溫度及圖像、低溫測試區樣品溫度；運動模塊使待測樣品在高溫測試區及低溫測試區循環往復運動；控制模塊控制運動模塊在兩個測試區循環運動，對待測樣品進行預設次數的熱疲勞測試；根據高溫測試區待測樣品圖像及低溫測試區樣品圖像，判定待測樣品的熱疲勞性能。本發明設置高溫測試區及低溫測試區，控制模塊控制運動模塊將待測樣品在兩個測試區循環往復運動，以模擬待測樣品在實際公開中循環儲熱變化；控制模塊自動控制測試區對待測樣品加熱、散熱及保溫，提高測試效率。

技術領域

本發明涉及儲能技術領域，具體涉及一種熱疲勞測試裝置及測試方法。

背景技術

目前，我國風電、光電一直保持快速發展勢頭，然而，風能、太陽能等可再生能源的利用率取決于天氣情況，固有的間歇性和不穩定性，導致大量棄風棄光現象的出現。儲能技術是解決可再生能源間歇性和不穩定性問題的重要手段。然而能量的存儲和釋放伴隨著儲熱材料在進行反復的冷熱循環，眾所周知，材料的物理、化學、機械以及熱學性能等在反復的冷熱循環中往往會發生變化，一般是性能的下降和使用壽命的縮短，從而無法達到使用要求，因此有必要對儲熱材料進行熱疲勞測試。

傳統的材料低次數冷熱循環往往采用熱震法進行性能評估，這種極端條件下的水冷卻一般幾次就會把材料破壞，而高次數的冷熱循環采用水浴或者油浴，由于固態儲熱材料一般都是要防潮，采用水浴或者油浴，一般會破壞固體儲熱材料的結構，同時影響其性能，因此，這兩種方法都不滿足固態儲熱材料的測試要求。實驗室中，一般采用差熱掃描量熱法，但這種測試裝置價格昂貴、循環次數低，同時測試的樣品量只有幾毫克到幾十毫克，同樣不能滿足固體儲熱材料幾千上萬次、樣品整體測試、大尺寸樣品的測試以及測試后表面形貌觀察的測試要求。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的對儲熱材料進行熱疲勞測試時，易造成材料損壞以及不能對儲熱材料進行多次測試的缺陷，從而提供一種熱疲勞測試裝置及測試方法。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

第一方面，本發明實施例提供一種熱疲勞測試裝置，包括：溫度模塊、運動模塊、檢測模塊及控制模塊，其中，溫度模塊，用于為待測樣品提供高溫測試的高溫測試區及低溫測試的低溫測試區；檢測模塊置于溫度模塊內，用于高溫測試區待測樣品溫度及圖像、低溫測試區樣品溫度；運動模塊，用于承載待測樣品，并使其在高溫測試區及低溫測試區循環往復運動；控制模塊，其分別與溫度模塊、檢測模塊及運動模塊連接，用于控制運動模塊將待測樣品依次循環移動到高溫測試區及低溫測試區，對待測樣品進行預設次數的熱疲勞測試，熱疲勞測試包括高溫測試及低溫測試；根據高溫測試區待測樣品圖像及低溫測試區樣品圖像，判定待測樣品的熱疲勞性能。

在一實施例中，熱疲勞測試裝置還包括：供電模塊，其分別與溫度模塊、檢測模塊、運動模塊及控制模塊連接，用于為其供電，以及當控制模塊判定高溫待測區樣品溫度超過預設報警溫度時斷電；顯示模塊，其與檢測模塊連接，用于顯示待測樣品溫度；報警模塊，其與控制模塊連接，用于當控制模塊判定高溫待測區樣品溫度超過預設報警溫度時，發出警報信號。

在一實施例中，熱疲勞測試裝置高溫測試區包括可控加熱爐，用于對待測樣品加熱；低溫測試區包括風扇，用于對待測樣品散熱。

在一實施例中，運動模塊包括：托盤、絲杠傳動裝置，其中，待測樣品置于托盤上，絲杠傳動裝置分別與托盤、控制模塊連接，并以螺旋傳動方式控制托盤在高溫測試區及低溫測試區直線運行。

在一實施例中，控制模塊包括：自動調溫模塊，其與檢測模塊及溫度模塊連接，用于當根據高溫測試區待測樣品溫度及低溫測試區待測樣品溫度自動將對其加熱、或散熱、或保溫。

在一實施例中，檢測模塊：溫度檢測單元，包括高溫測試區溫度檢測計、低溫測試區溫度檢測計；圖像檢測單元，包括高溫測試區攝像裝置。