[发明专利]一种基于氧乙炔的特种环境材料响应在线测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种试验装置，具体地说是一种基于氧乙炔的特种环境材料响应在线测试装置。

背景技术

超高温防/隔材料、红外透波等特种环境材料的表征和评价需要一系列的地面模拟和材料响应在线测试方法和装置，主要的地面模拟设备有风洞、电弧加热器、氧乙炔等；材料响应在线测试装置主要包括：红外热成像仪、比色高温计、热电偶测量材料表面温度，内部分层温度；应变片，激光引伸计测量材料应变。

高超声速风洞、激波风洞以及电弧加热器等地面模拟设备受到使用范围局限、设备安装调试复杂、试验成本高等诸多限制，很难进行简单的实验室操作和大规模的实验研究。氧乙炔装置可用以评价特种材料热冲击、烧蚀性能，并且运行时间长、模拟范围广、操作方便，在特种环境材料热冲击、烧蚀机理研究方面具有独特的优越性。

地面模拟环境下材料的响应特性将为特种环境材料的优化设计，真实服役环境下的响应测试与研究提供试验支撑和试验基础，因此地面模拟试验过程中特种环境材料响应的在线测量对材料抗热冲击、烧蚀及高温力学性能的评价与表征具有重大意义。然而，由于以氧乙炔为代表的地面模拟装置，受到高温、压力等诸多恶劣试验环境的限制，传统的接触式在线测试装置不能满足试验要求，对于特种环境材料表面温度、应变的在线测试需要采用非接触式在线测量装置。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于氧乙炔的特种环境材料响应在线测试装置。

本发明的目的是这样实现的：一种基于氧乙炔的特种环境材料响应在线测试装置由氧乙炔试验平台，乙炔瓶、减压阀、压力表、流量计、调节阀、限流阀、氧乙炔喷枪、轴承、特种环境材料试样、密封隔热胶垫、夹具、氧气瓶、滤光片支架、解码放大器、激光位移传感器、控制器、变换器、热电偶传感器、数据采集仪、固定支架、滤光片、比色高温计、三维调节云台和三脚架组成，乙炔瓶上设有减压阀，乙炔瓶上的减压阀通过管道与限流阀连接，管道上设有压力表、流量计和调节阀，氧气瓶上设有减压阀，氧气瓶上的减压阀通过管道与限流阀连接，管道上设有压力表、流量计和调节阀，限流阀与氧乙炔喷枪连接，氧乙炔喷枪通过轴承与固定支架连接，夹具内设有密封隔热胶垫，特种环境材料试样被夹在密封隔热胶垫内，特种环境材料试样的背面设有热电偶传感器，热电偶传感器通过数据线与变化器连接，变化器通过数据线与数据采集仪连接，两个传感器通过隔热夹具固定于试验台上，两个传感器通过数据线与控制器连接，控制器通过数据线与数据采集仪连接，三维调节云台下面设置有三脚架，比色高温计放置在三维调节云台上，比色高温计和特种环境材料试样之间设有两个滤光片支架，滤光片支架上设有滤光片，比色高温计通过滤光片捕捉特种环境材料试样表面温度响应信号，比色高温计通过数据线与解码放大器连接，解码放大器通过数据线与数据采集仪连接。

本发明可实现氧乙炔试验过程中对被测特种环境材料表面温度、内部温度以及应变进行在线测试、且能够方便地进行参数调节。以氧乙炔装置为核心，辅以支撑子系统和多种特种环境材料响应在线检测和监控设备，建立廉价、操作方便、测试范围宽。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明内部温度传感器封装结构图；

图3、图4和图5为ZnS红外窗口材料不同状态下表面温度及内部温度历程图；

图6为ZnS红外窗口材料不同热流密度下应变图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：