[发明专利]热循环实验装置在审

专利信息
申请号: 202211661710.X 申请日: 2022-12-23
公开(公告)号: CN116060151A 公开(公告)日: 2023-05-05
发明(设计)人: 陶倩楠;杨顺;魏大盛;刘怡慧 申请(专利权)人: 北京航空航天大学
主分类号: B01L7/00 分类号: B01L7/00
代理公司: 北京智慧亮点知识产权代理事务所(普通合伙) 11950 代理人: 赵军伟
地址: 100083*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 循环 实验 装置
【说明书】:

本申请提供一种热循环实验装置,涉及实验设备领域。热循环实验装置包括加热炉、执行单元和调控单元。加热炉具有用于容纳试样的炉腔以及连通炉腔的进出口。执行单元包括样品盘、连接杆和封盖,样品盘与封盖均与连接杆连接,样品盘用于承载试样,封盖用于打开或关闭进出口。调控单元与连接杆连接,用于带动连接杆沿连接杆的延伸方向滑动,以使样品盘进入或离开炉腔;且在样品盘进入炉腔后,封盖关闭进出口。热循环实验装置不需要通过升温和降温来实现试样的热循环模拟,改善了温度变化过程对于实验结果的影响,温度控制更加灵活可靠。

技术领域

本申请涉及实验设备领域,具体而言,涉及一种热循环实验装置。

背景技术

热循环实验是一项非常常见且重要的实验类型,是研究材料的热力学性能、疲劳性能的重要基础性实验,其目的是为了暴露产品中潜在的材料缺陷和制造质量缺陷,消除早期失效,提高产品可靠性。热循环实验中,需要对试样反复进行加热和降温,“加热-降温”的循环次数可达上万次。目前的热循环装置包括恒温式和变温式两种,恒温式实验装置可将试样加热到预设的温度。但无法令温度按程序变化,这就导致热循环实验中,需要实验人员手工开启和关闭实验装置,从而实现热循环。变温式实验装置具备一套温度控制系统,此类装置中设置有冷源/热源,或冷工质/热工质,冷工质/热工质的排放由电磁阀控制。上位机按照一定时间间隔控制电磁阀的开启/关闭,从而令冷工质/热工质进入腔体,达到升温或降温的目的。恒温式实验装置需要实验人员人工控制装置通电或断电,从而实现热循环。

发明人在研究中发现,恒温式装置的不足在于,全程需要人工参与,实验人员工作量大,效率低下。变温式装置的不足在于,温度变化时,存在一个明显的升温/降温过程,温度变化缓慢,温度控制系统的稳定性、可靠性和重复性均不佳。

发明内容

本申请提供一种热循环实验装置,以改善上述问题。

本发明具体是这样的:

基于上述目的,本实施例提供了一种热循环实验装置,包括:

加热炉,所述加热炉具有用于容纳试样的炉腔以及连通所述炉腔的进出口;

执行单元,所述执行单元包括样品盘、连接杆和封盖,所述样品盘与所述封盖均与所述连接杆连接,所述样品盘用于承载试样,所述封盖用于打开或关闭所述进出口;

以及调控单元,所述调控单元与所述连接杆连接,用于带动所述连接杆沿所述连接杆的延伸方向滑动,以使所述样品盘进入或离开所述炉腔;且在所述样品盘进入所述炉腔后,所述封盖关闭所述进出口。

在本发明的一种实施例中,所述加热炉设置有用于观察位于所述炉腔内的试样的观察窗。

在本发明的一种实施例中,所述封盖套接于所述连接杆外,所述封盖与所述连接杆在所述连接杆的轴向上可滑动地配合;所述封盖与所述样品盘在所述连接杆的轴向上间隔排布。

在本发明的一种实施例中,所述封盖包括固定体、密封体和锁紧体,所述密封体与所述固定体固定连接,所述密封体与所述固定体均套接于所述连接杆外且与所述连接杆可滑动地配合;所述锁紧体螺接于所述固定体外,所述锁紧体具有相互切换的第一位置和第二位置,处于所述第一位置时,所述锁紧体与所述连接杆抵接,以限制所述固定体和所述连接杆相对滑动;处于所述第二位置时,所述锁紧体与所述连接杆具有间距,以允许所述固定体相对于所述连接杆滑动。

在本发明的一种实施例中,所述密封体设置为变径结构,所述密封体的横截面积在从所述密封体靠近所述样品盘的一端向另一端逐渐增大。

在本发明的一种实施例中,所述调控单元包括机架、驱动器、传动机构和连接机构,所述驱动器设于所述机架上,所述驱动器通过所述传动机构与所述连接机构连接,所述连接机构与所述连接杆连接;所述驱动器用于将动力通过所述传动机构传递至所述连接机构,以通过所述连接机构带动所述连接杆运动。

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