微试样蠕变试验系统及试验方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102042939A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102042939A(43)申请公布日2011.05.04(21)申请号201010527452.7(22)申请日2010.10.29(71)申请人华东理工大学地址200237上海市徐汇区梅陇路130号(72)发明人轩福贞郎欣王正东涂善东(74)专利代理机构上海智信专利代理有限公司31002代理人邓琪(51)Int.Cl.G01N3/28(2006.01)G01N3/04(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图7页(54)发明名称微试样蠕变试验系统及试验方法(57)摘要本发明公开了一种可控试验环境的微试样蠕变试验系统及试验方法，包括主机框架、高温炉、伺服电机加载装置、测距装置、测力装置、冷却系统、夹装机构、石英管、供气装置。伺服电机加载装置设置在主机框架底部，测力装置与伺服电机加载装置连接，置于其正上方；测距装置的传感头套于测力传感器和冷却系统之间；冷却系统置于测力传感器上方；夹装机构置于冷却系统上方，穿过石英管，上端固定在主机框架上端；高温炉套在石英管外，供气装置可通过进气管将气体输送到由夹装机构和石英管构成的空间内。本发明的系统及方法，取材少，可在多种气体环境中进行三点弯曲、四点弯曲和小冲孔蠕变试验，符合实际工况下材料的高温力学性能，整体精度高。CN102493ACCNN110204293902042942A权利要求书1/2页1.一种微试样蠕变试验系统，其特征在于，包括主机框架、高温炉、伺服电机加载装置、测距装置、测力装置、冷却系统、夹装机构、石英管、供气装置，其中，所述主机框架包括底座、上横梁、中横梁，通过两根立柱连接；所述伺服电机加载装置设置在所述主机框架底座上，其上端穿过中横梁；所述测力装置与所述伺服电机加载装置连接，置于其正上方；所述测距装置固定在所述主机框架的中横梁上，其传感头套于测力传感器和冷却系统之间；所述冷却系统置于测力装置上方；所述夹装机构置于冷却系统上方，包括下支撑杆、夹具套件、以及上支撑杆，所述夹具套件包括夹具、定位套及压杆，其中，所述定位套套在所述夹具上，所述夹具内嵌有所述微试样，所述压杆嵌入定位套中与所述微试样接触；所述上支撑杆与所述压杆连接、嵌在所述石英管上端，其上端固定在所述主机框架的上横梁上；所述下支撑杆嵌在所述石英管下端、与所述夹具连接；所述石英管内设置热电偶，贴在所述夹具上，所述石英管外部套有高温炉；所述热电偶测量的温度反馈到一温度控制器，通过所述温度控制器调节所述高温炉的温度；所述供气装置通过进气管将气体输送到由所述夹装机构和所述石英管构成的空间内。2.如权利要求1所述的微试样蠕变试验系统，其特征在于，所述伺服电机加载装置的上端与导向套配合，保证同轴度，所述导向套嵌在所述中横梁上。3.如权利要求1所述的微试样蠕变试验系统，其特征在于，所述测距装置为测距传感器，所述测力装置为测力传感器，均与外设计算机相联，所述外设计算机用于记录所述测距传感器、所述测力传感器测量的数据。4.如权利要求1所述的微试样蠕变试验系统，其特征在于，所述冷却系统由水箱提供循环水进行冷却，避免将所述高温炉的热量传递到所述测距装置、测力装置而影响测试精度。5.如权利要求1所述的微试样蠕变试验系统，其特征在于，所述主机框架上横梁还设置定位机构，用于将所述夹装机构的上端固定在所述主机框架的上横梁上。6.如权利要求1所述的微试样蠕变试验系统，其特征在于，所述夹具套件为三点弯曲夹具套件、四点弯曲夹具套件或小冲孔夹具套件，其中，所述三点弯曲夹具套件的所述定位套套在所述夹具上，所述定位套中间开有长方形小孔，与所述压杆配合，所述夹具侧面开有小孔，便于与环境气体充分接触；所述四点弯曲夹具套件的所述定位套套在所述夹具上，所述定位套中间开有两个长方形小孔，与所述压杆配合，所述压杆有两个压头；所述小冲孔夹具套件包括下模和上模，所述下模有外螺纹，与所述上模的内螺纹相配合，所述下模还有圆形凹孔，用于安放所述微试样，所述下模侧面开有小孔，便于与环境气体充分接触。7.如权利要求1所述的微试样蠕变试验系统，其特征在于，所述下支撑杆与所述夹具通过螺纹连接，所述压杆和所述上支撑杆通过螺纹连接。8.如权利要求1所述的微试样蠕变试验系统，其特征在于，所述气体为氩气、水蒸汽或氮气，通过流量计控制流量。2CCNN110204293902042942A权利要求书2/2页9.一种微试样蠕变试验方法，其特征在于，包括：(a)、将微试样嵌入夹装机构的夹具内，将定位套套在夹具上，将热电偶贴在夹具上；(b)、将石英管从上往下套在下支撑杆上，使气体不能从底部漏出；将上支撑杆从上往下装入石英管中，使石英管与夹装机构之间形成封闭的空间；(c)、旋转上支撑杆，使压杆嵌入定