[发明专利]模拟多环境的同步辐射原位成像拉伸试验机及其试验方法

权利要求书

1.一种模拟多环境的同步辐射原位成像拉伸试验机，其特征在于：包括位于底部能够360度旋转的单拉底座(1)，单拉底座(1)的上方连接有数显推拉力计(2)，数显推拉力计(2)的上方设有连接台(6)，连接台(6)的上方连接有玻璃围罩(11)，玻璃围罩(11)的上部连接到上盖(17)的底部；

下夹具和上夹具位于玻璃围罩(11)的内部，下夹具下部(7)与数显推拉力计(2)固定连接，上夹具上部(13)与位于上盖(17)内部的套筒(14)固定连接；套筒(14)内部设有弹簧(15)和套筒轴(16)，弹簧(15)套在套筒轴(16)上，弹簧(15)下部顶在套筒轴(16)下端部的突出端面上，弹簧(15)上部顶在套筒(14)的内顶面上，套筒(14)的上顶面设有通孔，套筒轴(16)穿过通孔与加载机构的加载连接部位(26)固定连接；

加载机构包括加载底座(20)、施力轮(22)、棘轮(23)、棘爪(24)和加载连接部位(26)；加载底座(20)固定连接到上盖(17)的顶面，施力轮(22)与棘轮轴(21)固定连接，棘轮轴(21)上套有棘轮(23)，棘爪(24)通过连接销(19)固定在加载底座(20)上并以连接销(19)为轴转动，棘爪(24)的底部设有用于保证棘爪(24)与棘轮(23)啮合的复位弹簧(33)；钢丝绳(25)缠绕在棘轮轴(21)上，钢丝绳(25)的另一端连接到加载连接部位(26)；

还包括原位成像系统、温控装置和加湿装置；

所述原位成像系统包括同步辐射光源的光发射器(31)和光接收器(5)；光发射器(31)射出的辐射光穿透玻璃围罩(11)及上夹具和下夹具之间的试样(9)后由光接收器(5)接收；

所述温控装置的温控台(10)设置于玻璃围罩(11)和夹具之间，温控台上设有用于光路通过的透明部分，温控台(10)通过引线与温控台控制器(4)电连接；

所述加湿装置包括空气加湿器(32)、湿度传感器(28)、空气加湿器喷嘴(27)及PC机(30)；湿度传感器(28)设置于连接台(6)侧面的通孔内，空气加湿器喷嘴(27)设置于上盖(17)侧面的通孔内；PC机(30)分别与湿度传感器(28)和空气加湿器(32)电连接。

2.一种如权利要求1所述的模拟多环境的同步辐射原位成像拉伸试验机的试验方法，其特征在于：

A、试样的安装

将加载机构、上盖(17)及玻璃围罩(11)取下，将试样(9)夹紧于下夹具与上夹具之间，然后在连接台(6)内部空腔内装入温控台(10)并使试样(9)处于温控台(10)的内部空腔内，再将加载机构、上盖(17)及玻璃围罩(11)装配在连接台(6)上，在上盖(17)的侧面安装好空气加湿器(32)，旋紧施力轮(22)，保证试样(9)安装牢固；

B、原位拉伸试验

打开温控台控制器(4)、空气加湿器(32)以及湿度传感器(28)，设定试样(9)的试验温度和湿度；一段时间后，待试样(9)的环境温度和湿度满足试验要求时，进行数显推拉力计(2)的校零，然后按照试验方案旋转施力轮(22)以对试样(9)施加一定的载荷；与此同时，温控台(10)保持开机状态，维持温度的恒定；空气加湿器(32)的空气加湿器喷嘴(27)由PC机(30)根据湿度传感器(28)测量得到的数据对试样(9)的环境进行负反馈调节控制，使试样(9)的空气保持湿润；再启动同步辐射光源，单拉底座(1)旋转，带动试样(9)进行360度旋转；同时，同步辐射光源的光发射器(31)发出的同步辐射光穿透玻璃围罩(11)及温控台(10)的透明部位，再穿透旋转的试样(9)后由同步辐射光源的光接收器(5)接收，完成对试样(9)的成像；然后旋转施力轮(22)，更改加载载荷的大小，按照上述加载载荷之后的步骤重复操作，直至达到预设定的加载力的大小。