[發明專利]一種力學試驗環境箱

在審

• 申請號: 202110078149.1
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112881155A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 張純;任曉東;胡文杰;田密;高鳳娟
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;B01L1/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發明提出一種力學試驗環境箱，包括箱體，在箱體的中部安裝有密封隔熱裝置，將箱體內部分隔為兩個不同溫度的溫區，其中一個溫區內安裝加熱裝置和測溫裝置，另一個溫區內安裝冷卻裝置和測溫裝置；所述密封隔熱裝置中部設置有可控變徑孔，所述可控變徑孔能夠在需要時打開，供試驗件穿過，并在試驗件固定后關閉，將兩個不同溫度溫區密封隔離；在箱體側壁上具有控制面板，分別控制加熱裝置、冷卻裝置、測溫裝置以及可控變徑孔工作。本發明在環境箱內部可以提供兩個環境溫度，滿足在同一時刻給試驗件不同部位提供不同的溫度環境的試驗要求。

技術領域

本發明涉及力學試驗技術領域，具體為一種力學試驗環境箱。

背景技術

隨著社會的進步和技術的發展，對材料或結構的力學性能要求也越來越高，相應的力學試驗方法和裝置也在不斷更新。為了考察試驗對象在嚴苛溫度下的力學性能，目前普遍采用環境箱來提供試驗所需的環境溫度，并已經形成了相關的國家標準和國際標準。目前國標中對材料或結構件進行力學試驗的環境溫度要求都是恒定的，在環境溫度上有三種，分別為常溫力學試驗，高溫力學試驗和低溫力學試驗，常溫力學試驗在常溫環境下進行，不需要額外的環境箱，高溫力學試驗和低溫力學試驗需要在環境箱中進行，試驗時，將試驗件放入環境箱中，然后對試驗件進行升溫或降溫，待溫度達到試驗要求時，再進行力學試驗。現有的環境箱技術比較成熟，但都有一個特點是，同一時刻只能給同一試驗件提供一種溫度環境，試驗時，試驗件各個部位溫度是相同的。

我們在具體的工程實際中發現，某些滿足國標試驗要求標準的結構件在實際使用過程中，出現了在未達到疲勞斷裂或靜力斷裂的條件時發生破壞性斷裂的情況，在排除了加工和材料本身問題后，我們分析發現，這些結構件在實際使用過程中，不同部位所處的環境溫度是不同的，而且差異很大，例如在高鐵和磁懸浮等領域，某些結構件的一側環境溫度達到-100℃的低溫，另一側的環境溫度可能是室溫或+80℃的高溫。而按照目前的國標要求，對結構件單獨做低溫試驗和高溫試驗時，均滿足要求，但在實際使用過程中出現了破壞性斷裂情況，因此有必要針對這類材料或結構件設計能夠模擬其實際工作環境的力學試驗環境箱，在同一時刻能夠給試驗件不同部位提供不同的溫度環境。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，針對同一時刻給試驗件不同部位提供不同的溫度環境這一要求，本發明提出一種力學試驗環境箱，在環境箱內部可以提供兩個環境溫度，使試驗件的不同部位所處的環境溫度不同。

本發明的技術方案為：

所述一種力學試驗環境箱，包括箱體，在箱體的中部安裝有密封隔熱裝置，將箱體內部分隔為兩個不同溫度的溫區，其中一個溫區內安裝加熱裝置和測溫裝置，另一個溫區內安裝冷卻裝置和測溫裝置；所述密封隔熱裝置中部設置有可控變徑孔，所述可控變徑孔能夠在需要時打開，供試驗件穿過，并在試驗件固定后關閉，將兩個不同溫度溫區密封隔離；在箱體側壁上具有控制面板，分別控制加熱裝置、冷卻裝置、測溫裝置以及可控變徑孔工作。

進一步的，所述密封隔熱裝置采用虹膜機構實現可控變徑孔的打開和關閉。

進一步的，所述密封隔熱裝置包括多個開閉滑塊，頂蓋和底蓋；所述開閉滑塊底部用于與底蓋接觸的接觸面上設置有凸起；所述底蓋中心具有用于穿過試驗件的通孔，在通孔周圍布置多個滑槽，滑槽與開閉滑塊底部凸起匹配，使開閉滑塊能夠沿滑槽移動；通過設計開閉滑塊個數、滑槽方向以及開閉滑塊的配合角度，使得所有開閉滑塊依次相連，包圍形成中心孔，且隨著開閉滑塊在滑槽上的移動，開閉滑塊包圍形成的中心孔孔徑可變，能夠完全閉合。

進一步的，所述開閉滑塊采用彈簧驅動，彈簧一端連接在某一開閉滑塊上，另一端連接在控制面板上的開閉按鈕上，當開閉按鈕閉合時，彈簧處于壓縮狀態，使開閉滑塊沿著底蓋上的滑槽向內滑動，使開閉滑塊包圍形成的中心孔縮小；當開閉按鈕打開時，彈簧處于拉伸狀態，使開閉滑塊沿著底蓋上的滑槽向外滑動，使開閉滑塊包圍形成的中心孔擴大。

進一步的，開閉滑塊、頂蓋和底蓋采用輕質隔熱材料制成，并在表面鋪設隔熱材料或噴涂隔熱油漆。