[发明专利]一种基于材料试验机的高温强度应变测试系统

说明书

本发明提供一种基于材料试验机的高温强度应变测试系统，包括测试系统、液压系统和加热装置，所述测试系统具有相对设置的且在所述液压系统的作用下可在轴向上相对运动的上压头和下压头，所述上压头的上表面设有压力传感器，所述上压头和所述下压头内设有冷却管，样品位于所述加热装置中，其上、下端分别被所述上压头和所述下压头抵顶，一控制系统与所述液压系统连接，所述控制系统与所述压力传感器连接，所述加热装置对样品采用辐射加热，所述控制系统与所述加热装置连接，以控制并记录所述加热装置的加热温度。本发明的有益效果：能完成高温下材料的强度及变形测试。

技术领域

本发明涉及材料在高温高压环境中强度测试技术领域，尤其涉及一种基于材料试验机的高温强度应变测试系统。

背景技术

随着新能源地热干热岩、航天等领域的飞速发展，材料的工作温度越来越高，高温下材料会发生变形，其强度也会发生变化。变形及强度影响着材料的正常使用。现有MTS(材料试验机)测试系统是由MTS液压系统，MTS单轴测试系统，MTS控制系统组成，现有MTS测试系统可以测试常温条件下材料单轴抗压强度及应变，所述MTS液压系统能够为MTS单轴测试系统提供0-1000KN轴向压力，所述MTS单轴测试系统能够测试圆柱状材料(直径50mm，高度100mm)，长方体材料(60mm×60mm×120mm)单轴抗压强度及应变，测试范围为轴向压力0-1000KN，轴向位移100mm，测试精度为轴向压力0.01KN，轴向位移0.1mm。

MTS控制系统通过屏蔽线给MTS单轴测试系统发送控制指令，同时MTS单轴测试系统将测试数据发送给MTS控制系统；MTS控制系统通过屏蔽线给MTS液压系统发送控制指令，同时MTS液压系统将压力数据发送给MTS控制系统。但是，现有MTS测试系统不能测试高温下材料的强度及应变，只能完成常温下材料的强度及变形测试。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种能完成高温下材料的强度及变形测试的基于材料试验机的高温强度应变测试系统。

本发明的实施例提供一种基于材料试验机的高温强度应变测试系统，包括测试系统、液压系统和筒状的且上下开口的加热装置，所述测试系统具有相对设置的且可在轴向上相对运动的上压头和下压头，所述上压头的上表面设有压力传感器，所述液压系统通过所述压力传感器与所述上压头连接，以通过所述压力传感器对所述上压头施加向下的压力，所述上压头和所述下压头内设有冷却管，样品位于所述加热装置的筒芯中，所述样品的上、下端分别被所述上压头和所述下压头抵顶，一控制系统与所述液压系统连接，以控制所述液压系统通过所述上压头对样品施加的压力的大小，所述控制系统与所述压力传感器连接，以接收并记录所述压力传感器采集的所述液压系统通过所述上压头对样品施加的压力的大小，所述加热装置对样品采用辐射加热，所述控制系统与所述加热装置连接，以控制并记录所述加热装置的加热温度。

进一步地，所述加热装置包括位于内侧的加热层和位于外侧的隔热层，一应力松弛结构设于所述加热层和所述隔热层之间，以协调所述隔热层和所述加热层的热变形。

进一步地，所述加热层为石墨烯加热层，所述隔热层采用ZS-1耐高温隔热保温涂料，所述隔热层较所述加热层厚，所述应力松弛结构由高温钛合金材料制成。

进一步地，所述加热层厚170±10μm。

进一步地，所述加热层中设有用于采集所述加热层温度的第一温度传感器，所述加热层通过一智能温度控制器与所述控制系统连接，所述控制系统通过控制所述智能温度控制器来控制所述加热层的温度，所述控制系统与所述第一温度传感器连接以获取并记录所述第一温度传感器采集的温度。

进一步地，所述下压头的上表面设有沿径向分布的径向温度传感器，所述第一温度传感器和所述径向温度传感器均通过DT数据采集器与所述控制系统连接，以通过所述DT数据采集器向所述控制系统发送其采集的温度。