[发明专利]一种力学试验环境箱

说明书

本发明提出一种力学试验环境箱，包括箱体，在箱体的中部安装有密封隔热装置，将箱体内部分隔为两个不同温度的温区，其中一个温区内安装加热装置和测温装置，另一个温区内安装冷却装置和测温装置；所述密封隔热装置中部设置有可控变径孔，所述可控变径孔能够在需要时打开，供试验件穿过，并在试验件固定后关闭，将两个不同温度温区密封隔离；在箱体侧壁上具有控制面板，分别控制加热装置、冷却装置、测温装置以及可控变径孔工作。本发明在环境箱内部可以提供两个环境温度，满足在同一时刻给试验件不同部位提供不同的温度环境的试验要求。

技术领域

本发明涉及力学试验技术领域，具体为一种力学试验环境箱。

背景技术

随着社会的进步和技术的发展，对材料或结构的力学性能要求也越来越高，相应的力学试验方法和装置也在不断更新。为了考察试验对象在严苛温度下的力学性能，目前普遍采用环境箱来提供试验所需的环境温度，并已经形成了相关的国家标准和国际标准。目前国标中对材料或结构件进行力学试验的环境温度要求都是恒定的，在环境温度上有三种，分别为常温力学试验，高温力学试验和低温力学试验，常温力学试验在常温环境下进行，不需要额外的环境箱，高温力学试验和低温力学试验需要在环境箱中进行，试验时，将试验件放入环境箱中，然后对试验件进行升温或降温，待温度达到试验要求时，再进行力学试验。现有的环境箱技术比较成熟，但都有一个特点是，同一时刻只能给同一试验件提供一种温度环境，试验时，试验件各个部位温度是相同的。

我们在具体的工程实际中发现，某些满足国标试验要求标准的结构件在实际使用过程中，出现了在未达到疲劳断裂或静力断裂的条件时发生破坏性断裂的情况，在排除了加工和材料本身问题后，我们分析发现，这些结构件在实际使用过程中，不同部位所处的环境温度是不同的，而且差异很大，例如在高铁和磁悬浮等领域，某些结构件的一侧环境温度达到-100℃的低温，另一侧的环境温度可能是室温或+80℃的高温。而按照目前的国标要求，对结构件单独做低温试验和高温试验时，均满足要求，但在实际使用过程中出现了破坏性断裂情况，因此有必要针对这类材料或结构件设计能够模拟其实际工作环境的力学试验环境箱，在同一时刻能够给试验件不同部位提供不同的温度环境。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，针对同一时刻给试验件不同部位提供不同的温度环境这一要求，本发明提出一种力学试验环境箱，在环境箱内部可以提供两个环境温度，使试验件的不同部位所处的环境温度不同。

本发明的技术方案为：

所述一种力学试验环境箱，包括箱体，在箱体的中部安装有密封隔热装置，将箱体内部分隔为两个不同温度的温区，其中一个温区内安装加热装置和测温装置，另一个温区内安装冷却装置和测温装置；所述密封隔热装置中部设置有可控变径孔，所述可控变径孔能够在需要时打开，供试验件穿过，并在试验件固定后关闭，将两个不同温度温区密封隔离；在箱体侧壁上具有控制面板，分别控制加热装置、冷却装置、测温装置以及可控变径孔工作。

进一步的，所述密封隔热装置采用虹膜机构实现可控变径孔的打开和关闭。

进一步的，所述密封隔热装置包括多个开闭滑块，顶盖和底盖；所述开闭滑块底部用于与底盖接触的接触面上设置有凸起；所述底盖中心具有用于穿过试验件的通孔，在通孔周围布置多个滑槽，滑槽与开闭滑块底部凸起匹配，使开闭滑块能够沿滑槽移动；通过设计开闭滑块个数、滑槽方向以及开闭滑块的配合角度，使得所有开闭滑块依次相连，包围形成中心孔，且随着开闭滑块在滑槽上的移动，开闭滑块包围形成的中心孔孔径可变，能够完全闭合。

进一步的，所述开闭滑块采用弹簧驱动，弹簧一端连接在某一开闭滑块上，另一端连接在控制面板上的开闭按钮上，当开闭按钮闭合时，弹簧处于压缩状态，使开闭滑块沿着底盖上的滑槽向内滑动，使开闭滑块包围形成的中心孔缩小；当开闭按钮打开时，弹簧处于拉伸状态，使开闭滑块沿着底盖上的滑槽向外滑动，使开闭滑块包围形成的中心孔扩大。

进一步的，开闭滑块、顶盖和底盖采用轻质隔热材料制成，并在表面铺设隔热材料或喷涂隔热油漆。