一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106766915A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201710043014.5(22)申请日2017.01.19(71)申请人安徽理工大学地址232001安徽省淮南市田家庵区舜耕中路168号(72)发明人吴明静平琦张欢苏海鹏张号(51)Int.Cl.F27B17/02(2006.01)F27D11/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置(57)摘要本发明公开了一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置，包括炉体、温度控制器、炉膛盖、铰链、炉栓、炉销、炉膛、隔板、试件、电热转换装置、温度传感器、鼓风口、电源插头、保温层、发热层、烟气室、烟气入口、烟气出口、孔洞、凹槽，所述炉体和炉膛盖通过铰链相连，所述炉体包含保温层、发热层、炉膛与烟气室，所述炉膛上安插若干块隔板，所述隔板上镂空有若干孔洞，所述烟气室通过鼓风口和烟气出口与外界相连，所述炉体通过电热转换装置和温度传感器与温度控制器相连，所述温度控制器与电源插头相连。它既能快速均匀地加热试件，又能充分利用加热炉空间，且能将加热过程中的气体排出室外，操作方便，工作效率高，便于普及推广。CN106766915ACN106766915A权利要求书1/1页1.一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置，包括炉体(1)、温度控制器(2)、炉膛盖(3)、铰链(4)、炉栓(5)、炉销(6)、炉膛(7)、隔板(8)、试件(9)、电热转换装置(10)、温度传感器(11)、鼓风口(12)、电源插头(13)、保温层(14)、发热层(15)、烟气室(16)、烟气入口(17)、烟气出口(18)、孔洞(19)、凹槽(20)，所述炉体(1)和炉膛盖(3)通过铰链(4)相连，所述炉体(1)还与炉膛盖(3)通过炉栓(5)和炉销(6)相连，所述炉体(1)包含保温层(14)、发热层(15)、炉膛(7)与烟气室(16)，所述炉膛(7)上安插若干块隔板(8)，所述隔板(8)上镂空有若干孔洞(19)，所述隔板(8)上放置若干试件(9)，所述炉膛(7)和烟气室(16)通过烟气入口(17)相连，所述烟气室(16)通过鼓风口(12)和烟气出口(18)与外界相连，所述炉体(1)通过电热转换装置(10)和温度传感器(11)与温度控制器(2)相连，所述温度控制器(2)与电源插头(13)相连。2.根据权利要求1所述的一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置，其特征是：炉膛(7)的形状是马蹄形，其顶面为圆弧拱顶，且炉膛壁上刻有若干个凹槽(20)，采用碳化硅或高铝材料烧结而成。3.根据权利要求1所述的一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置，其特征是：发热层(15)采用高温电阻丝缠绕而成。4.根据权利要求1所述的一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置，其特征是：保温层(14)为轻质砖或硅棉毡材料。5.根据权利要求1所述的一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置，其特征是：隔板(8)采用碳化硅材料，其上孔洞(19)直径约为10～15mm。2CN106766915A说明书1/3页一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置技术领域[0001]本发明涉及SHPB实验辅助装置领域，尤其涉及一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置。背景技术[0002]现有霍普金森压杆(SHPB)实验加热装置及方法，被认为是研究材料动态力学性能的一种有效方法。传统的SHPB高温实验方案大体分为二种类型：一种是将试件和部分导波杆放入温度箱中同时进行加热，其缺点在于实验系统安装复杂，技术要求高，且导波杆加热后，产生端部温度效应，对实验精度影响大。另一种是先单独对试件加热，实验前快速将试件安装在系统中，由于其操作简便，且能保证实验精度，被广泛的应用在SHPB冲击实验中。[0003]目前，SHPB加热装置大多采用箱式加热炉，现有的加热炉都是采用方形箱式结构，炉膛也是为标准的长方体，炉膛内热量无法形成气流环绕加热试件，对于炉膛内的高温环境容易产生温差点，试件加热均匀性和热效率利用方面都有待提高，且加热炉空间没有得到充分的利用。再者，在加热过程中，试件的叠加摆放容易让部分试件出现过热现象，且在高温下试件之间容易发生粘黏，在分开的过程中对试件造成破坏，增大了实验误差。对于温度控制来说，容易出现控制的温度不精准。[0004]由于现有的箱式高温炉无法处理烟气，在试件加热过程中，所产生的烟气难以排出，对环境造成严重影响，难以消散，更有甚者由于有毒有害烟气的存在，对人的身体健康和生命构成威胁。发明内容[0005]针对上述情况，本发明的目的在于提供一种用于SHPB动态冲击实验的高温加热装置。它既能快速均匀地加热试件