[发明专利]一种电磁感应加热式快速热疲劳实验装置及方法

权利要求书

1.一种电磁感应加热式快速热疲劳实验装置，包括加热系统和冷却系统；其特征在于，所述加热系统包括加热机（1），所述加热机包括上端的水平加热台（2），加热台呈长条形结构，在加热台一端的上表面设有试样放置装夹结构，试样放置装夹结构用于放置试样（3）并加热；在加热台另一端套设有水平的感应线圈（4），且感应线圈的端部和试样放置装夹结构在加热台长度方向呈间隔设置；所述冷却系统包括加热台上所述试样放置装夹结构下方设有的冷却流道（5），冷却流道上至少设有一个液体入口和一个液体出口；在液体入口连接有冷却液输入管（6）；在液体出口上连接有冷却液输出管（7）；且在冷却液输入管上设有直流水泵（8），试样放置装夹结构为竖向设置的盲孔或者为水平的长条形容纳槽；

所述冷却系统还包括水箱（9），且冷却液输入管上背离加热台的一端与水箱上的出液口相连，冷却液输出管上背离加热台的一端与水箱上的回液口相连；

还包括制冷装置；所述制冷装置包括半导体制冷片（10）以及与半导体制冷片连接的一号直流开关电源（11）；且所述半导体制冷片呈水平的设置于水箱底部；并且在半导体制冷片上设置有温度传感器（13），在半导体制冷片的电控端连接有温度控制器（12）。

2.如权利要求1所述的一种电磁感应加热式快速热疲劳实验装置，其特征在于，所述温度控制器（12）为PID温度控制器；所述温度传感器（13）为PT100温度传感器。

3.如权利要求2所述的一种电磁感应加热式快速热疲劳实验装置，其特征在于，还包括控制系统；所述控制系统包括K型热电偶（14）、智能温度变送器（15）、USB数据采集卡（16）和PC电脑（17）；所述K型热电偶设置在加热台上并用于监控加热台的温度；且K型热电偶的数据输出端与智能温度变送器的数据输入端数据传输连接；智能温度变送器的数据输出端与USB数据采集卡的数据输入端数据传输连接；USB数据采集卡数据输出端与PC电脑数据传输连接。

4.如权利要求3所述的一种电磁感应加热式快速热疲劳实验装置，其特征在于，所述控制系统还包括二号直流开关电源（18）和光耦隔离继电器模块（19），所述二号直流开关电源与直流水泵电连接；在二号直流开关电源的控制端连接有光耦隔离继电器模块；且光耦隔离继电器模块的数据输出端与所述USB数据采集卡的数据输入端数据传输连接；

所述PC电脑（17）内储存有LABVIEW软件。

5.如权利要求1所述的一种电磁感应加热式快速热疲劳实验装置，其特征在于，所述加热机（1）为ZVS高频感应加热机。

6.如权利要求4所述的一种电磁感应加热式快速热疲劳实验装置，其特征在于，还包括三号直流开关电源（20），三号直流开关电源与加热机电连接并供电。

7.一种热疲劳实验方法，其特征在于， 包括以下步骤，a获取如权利要求6所述的电磁感应加热式快速热疲劳实验装置；b打开一号直流开关电源，并在PID温度控制器预设一个温度；c当PT100温度传感器的温度达到步骤b中PID温度控制器预设的温度时，将试样放置于试样放置装夹结构上，再打开二号直流开关电源和三号直流开关电源；d在PC电脑上打开LABVIEW软件并设置试样加热温度，设置试样的加热时间和保持时间以及设置试样的降温时间和保持时间；启动程序，整个系统自动运转并完成试验。