[发明专利]一种用于低温SHPB动态冲击实验的快速制冷装置

说明书

一种用于低温SHPB动态冲击实验的快速制冷装置涉及SHPB实验辅助装置领域，具体涉及一种用于低温SHPB动态冲击实验的快速制冷装置。包括上箱体、上盖板、螺旋金属管、下箱体、液氮金属导管、激光温度传感器、热电偶、液氮输送阀门、有机玻璃操控门、有机玻璃窗，上箱体与下箱体紧密贴合，螺旋金属管放置在上箱体内部，下箱体两侧有圆孔且底部有水槽，激光温度传感器与热电偶安置在下箱体侧壁。螺旋金属管浸没在液氮中加快降温速率。激光激光温度传感器与热电偶实时监测，提高实验精度。液氮输送阀门提高低温SHPB冲击实验的安全性。上箱体与下箱体均用隔温材料制作，避免操作人员低温受伤。通过有机玻璃窗和有机玻璃操控门方便观察。

技术领域

本发明涉及SHPB实验辅助装置领域，具体涉及一种用于低温SHPB动态冲击实验的快速制冷装置。

背景技术

SHPB动态实验被广泛的应用于材料的性能研究，不过大部分都是停留在常温下的材料实验，但是低温工况同样存在，快速营造稳定的低温环境进行实验尤为重要。目前的制冷装置制冷效率不高，速度慢，难以达到较低的温度水平。

在现有技术中，申请号为CN201320361378.5的中国实用新型专利“用于SHPB试验的低温保温装置”中提供的装置依靠冷却液围绕SHPB杆进行降温和保温，降温效率不高，冷却速度缓慢，难以达到较低的温度水平。申请号为CN201610162176.6的中国发明专利“一种制冷设备的制冷控制方法、控制装置及制冷设备”中提供了一种制冷控制方法，控制方法较为复杂，未明确提出装置的构造，并不适用于SHPB实验条件。申请号为CN201610509345.9的中国发明专利“插槽式降温结构”中所提供的装置是针对人体头部进行降温的，难以满足SHPB对较低温度的要求，降温结构不能和SHPB实验设备进行匹配。申请号为CN02110664.9的中国发明专利“深度制冷方法及其装置”中提供的装置是采用精蒸馏方法，利用较为复杂的循环系统实现环境降低温度的效果，但装置结构复杂、体积庞大，难以与SHPB实验设备进行匹配。申请号为CN201610372903.1的中国发明专利“制冷设备的化霜控制方法、装置及制冷设备”中提供了一种复杂的霜化控制方法，控制方法较为复杂，未明确提出装置的构造，并不能进行较宽温度范围的制冷，并不满足SHPB实验的条件与设备。

综上所述，现有技术中存在制冷装置无法同时解决适用于SHPB实验条件且制冷效率高，速度快，制冷温度低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能快速制冷，又能精准地实时监控实验试件与环境温度，提高实验精度，操作简单，可与SHPB实验系统相配套，制冷效果好，制冷效率高，结构简单的SHPB动态冲击实验快速均匀制冷的装置。

一种用于低温SHPB动态冲击实验的快速制冷装置，包括上箱体1、上盖板2、螺旋金属管3、下箱体4、液氮金属导管5、激光温度传感器6、热电偶7液氮输送阀门8、有机玻璃操控门9、有机玻璃窗10。

所述上盖板2位于上箱体1之上，中间镶嵌有机玻璃窗10；所述上箱体1与下箱体4紧密贴合，并密封连接，上箱体1与下箱体4均用隔温材料制作；所述螺旋金属管3放置在上箱体1内部，上箱体1包含三处导管孔，螺旋金属管3进气端由侧壁上的孔连接至外部氮气罐，螺旋金属管3出气端由上箱体1底部导管孔连接至下箱体4；上箱体1底部另一处导管孔连接液氮金属导管5，液氮金属导管5另一端连接至下箱体4，并正对下箱体4内部水槽，液氮金属导管5上安装有液氮输送阀门8。

所述下箱体4两侧有圆孔；激光温度传感器6与热电偶7安置在下箱体4同一侧壁，三个激光温度传感器6位置正对待测试试件以及试件两侧入射杆与透射杆杆端，热电偶7测头置于下箱体4内部；有机玻璃操控门9通过滑轨镶嵌在下箱体4侧面。