1.一种可实现自动精确加载的机械式高温蠕变试验机，其特征在于，该试验机由机架、杠杆及连接机构、夹具及变形测量机构、杠杆自调平机构、加热控温机构、砝码自动加载装置和游码精确微调装置组成；
所述机架由上横梁(8)、立柱(9)和工作台(18)组成，所述的工作台(18)放置在水平的地面上，通过四个立柱(9)将上横梁(8)和工作台(18)支撑起，位于工作台(18)的上方；
杠杆及连接机构主要由杠杆(1)、杠杆支座(2)、试样端连接座(3)和砝码端连接座(53)、力传感器(6)、上球头连接器(10)组成，杠杆(1)由安装在上横梁(8)上的杠杆支座(2)支撑，水平放置在上横梁(8)上；杠杆(1)与杠杆支座(2)的接触点为杠杆支点，杠杆(1)两端分别与试样端连接座(3)和砝码端连接座(53)连接，试样端连接座(3)下方依次与力传感器(6)和上球头连接器(10)连接，上球头连接器(10)下方与夹具及变形测量机构连接，砝码端连接座(53)与砝码自动加载装置连接；在杠杆(1)上试样装夹端安装有平衡螺杆(4)和平衡块(5)，平衡块(5)与平衡螺杆(5)之间螺纹连接，旋转平衡块(5)可调节其在平衡螺杆(4)上的位置，用于使杠杆(1)两端受力平衡；
夹具及变形测量机构由高温夹具(11)、引伸杆(14)、双侧光栅传感器(15)组成，高温夹具(11)由上下两个拉杆组成，其中上拉杆连接在上球头连接器(10)的下方，下拉杆与杠杆自调平机构的下球头连接器(16)连接，上下两个拉杆之间用于装夹试样(12)；高温夹具(11)与试样(12)位于加热控温机构的加热炉(13)内；引伸杆(14)安装在高温夹具(11)上，测试时引伸杆(14)的夹头分别夹在试样(12)两端用于将试样(12)标距范围内的形变转变为引伸杆(14)的伸长距离并将该距离变化引出加热炉(13)，引伸杆(14)的伸长距离变化由双侧光栅传感器(15)测量，双侧光栅传感器(15)安装在引伸杆(14)底端；
杠杆自调平机构由下球头连接器(16)、杠杆调平升降杆(17)、调平丝杠螺母(19)、调平丝杠(20)、丝杠轴承座(21)、从动轮(22)、调平同步带(23)、主动轮(24)、调平伺服电机(25)、限位臂(50)、下限位光电开关(49)、中位光电开关(51)和上限位光电开关(52)组成；
下球头连接器(16)安装在调平升降杆(17)顶端，与夹具及变形测量机构的高温夹具(11)下拉杆连接，调平升降杆(17)套装在调平丝杠(20)外，调平丝杠螺母(19)与调平升降杆(17)连接为一体，调平丝杠(20)通过丝杠轴承座(21)竖直固定安装在工作台(18)上，调平丝杠(20)下端与从动轮(22)连接，调平伺服电机(25)通过主动轮(24)、调平同步带(23)和从动轮(22)将转动传至调平丝杠(20)；限位臂(50)安装在砝码加载拉杆(48)上，下限位光电开关(49)、中位光电开关(51)和上限位光电开关(52)通过支撑座从上至下依次安装在限位臂(50)的侧面，下限位光电开关(49)、中位光电开关(51)和上限位光电开关(52)通过感知限位臂(50)的位置，用于控制调平伺服电机(25)开启和关闭；
砝码自动加载装置由若干重量不等的砝码(41)、法码加载拉杆(48)、砝码加载托盘(38)、砝码支撑机构和砝码升降驱动机构组成；
所述的若干重量不等的砝码(41)都在中心位置有一通孔，砝码按重量分为多组，每一组砝码底部分别设有一个砝码加载托盘(38)，所述的法码加载拉杆(48)上端与砝码端连接座(53)，中部从砝码(41)的中心通孔穿过后分别连接多个砝码加载托盘(38)，每个砝码(41)的前后左右四个侧面上均开有两个朝下的开口槽；
所述砝码支撑机构是由安装在砝码组左右两侧的砝码支撑固定立板(40)、安装在砝码支撑固定立板(40)上的砝码支撑臂(43)和支撑臂驱动电磁铁(42)组成；砝码支撑固定立板(40)固定在上横梁(8)和工作台(18)之间，支撑臂驱动电磁铁(42)的动铁芯与砝码支撑臂(43)连接，支撑臂驱动电磁铁(42)可驱动砝码支撑臂(43)的销插入砝码(41)两侧的开口槽或从开口槽中抽出，实现对砝码(41)的支撑或脱离；砝码支撑臂(43)上的销中间穿过砝码支撑固定立板(40)上对应位置开设的通孔；
所述砝码升降驱动机构由加载升降电机(28)、蜗轮蜗杆减速器(29)、加载丝杠(30)、加载丝杠螺母(31)、加载升降杆(32)、加载下直线轴承(33)、加载下行程开关(34)、加载中行程开关(35)、加载上行程开关(36)、砝码升降下横梁(37)、砝码支撑移动立板(39)、砝码升降臂(44)、砝码升降臂驱动电磁铁(45)、砝码升降上横梁(46)和加载上直线轴承(47)组成；
砝码升降上横梁(46)和砝码升降下横梁(37)分别通过一对加载上直线轴承(47)和加载下直线轴承(33)安装在立柱(9)上，砝码支撑移动立板(39)固定安装在砝码升降上横梁(46)和砝码升降下横梁(37)之间；升降臂驱动电磁铁(45)的动铁芯与砝码移动臂(44)连接，升降臂驱动电磁铁(45)可驱动砝码升降臂(44)的销插入砝码(41)前后两侧的开口槽，或从开口槽中抽出，实现对砝码(41)的支撑或脱离；砝码升降臂(44)的销中间穿过砝码支撑移动立板(39)上对应位置开设的通孔；加载升降杆(32)上部与砝码升降下横梁(37)固定连接，加载升降杆(32)下部与加载丝杠螺母(31)连接，加载丝杠螺母(31)与加载丝杠(30)配合，加载丝杠(30)通过蜗轮蜗杆减速器(29)与加载升降电机(28)传动连接；
所述游码精确微调装置由游码驱动电机(54)、游码右行程开关(55)、游码驱动丝杠(56)、游码驱动座导轨(57)、游码驱动丝杠螺母(58)、游码驱动座(59)、游码(60)、游码导轨(61)、游码左行程开关(62)、编码器(63)组成；游码导轨(61)安装在杠杆(1)底部，游码(60)安装在游码导轨(61)上，游码导轨(61)下方设有游码驱动丝杠(56)，游码驱动丝杠(56)两端通过轴承座固定安装在上横梁(8)上，游码驱动丝杠螺母(58)与游码驱动丝杠(56)配合组成丝杠副，游码驱动丝杠螺母(58)上方固定有游码驱动座(59)，游码驱动座(59)设有与游码(60)配合的安装槽，游码驱动丝杠(56)下方设有游码驱动座导轨(57)，游码驱动丝杠螺母(58)下方设有滑块，游码驱动丝杠螺母(58)能够带动游码驱动座(59)沿游码驱动座导轨(57)滑动，从而带动游码(60)沿游码导轨移动，游码驱动丝杠(56)一端与游码驱动电机(54)连接，游码驱动丝杠(56)另一端安装有编码器(63)，游码右行程开关(55)和游码左行程开关(62)分别安装在游码驱动丝杠(56)左右两端的轴承座上。
2.根据权利要求1所述的可实现自动精确加载的机械式高温蠕变试验机，其特征在于，所述的杠杆自调平机构还包括一个安装在调平丝杠螺母(19)上的拨头、以及安装在工作台(18)上的上调平行程开关(26)和下调平行程开关(27)；所述的拨头与上调平行程开关(26)和下调平行程开关(27)配合用于限定调平升降杆(18)的升降范围。
3.根据权利要求1所述的可实现自动精确加载的机械式高温蠕变试验机，其特征在于，所述的加热控温机构由加热炉(13)和控温系统组成，加热炉(13)固定在左侧的立柱(9)上，加热炉(13)内的加热体分为三段，每段均由各自的控温系统单独控制，控温系统由热电偶、温控仪和调功器组成。
4.根据权利要求(1)所述的可实现自动精确加载的机械式高温蠕变试验机，其特征在于，该试验仪还包括一个测控系统，该测控系统由PC机、单片机和PLC控制器组成，PC机分别与单片机、PLC控制器和加热控温机构中的温控仪通信；
PLC控制器用于加载测控；PLC通过力传感器(6)测量载荷并将测量值发送至PC机；PLC控制游码微调装置标定建立游码移动距离与增加载荷之间的关系；PLC控制砝码自动加载装置中的支撑臂驱动电磁铁(43)、升降臂驱动电磁铁(45)和加载升降电机(28)进行加载砝码动作，以及控制游码精确微调装置中游码驱动电机(54)，同时根据编码器(63)测定游码移动的距离，进行调节游码动作；
单片机用于控制杠杆自调平机构和形变测量机构；单片机根据下限位光电开关(49)、中位光电开关(51)和上限位光电开关(52)的状态，控制杠杆自调平机构中的调平伺服电机(25)旋转，实现杠杆调平；单片机通过双侧光栅传感器(15)测量形变并将测量值发送至PC机；
PC机作为试验参数和指令的输入和发出端，PC机向温控仪发出试验温度参数和加热指令，由温控仪控制加热控温机构的温度并将当前温度值发送至PC机；PC机向PLC控制器发送游码微调装置标定指令、由载荷参数和加载指令，由PLC控制游码微调装置完成标定，控制砝码加载装置和游码微调装置完成加载，并将当前载荷值发送至PC机；PC机向单片机发送试验开始指令，由单片机测量形变并将测量值发送至PC机，同时进行杠杆调平。
5.根据权利要求4所述的可实现自动精确加载的机械式高温蠕变试验机，其特征在于，加热控温机构工作过程如下：
1)操作人员通过PC机输入加热目标温度并按下试验开始按钮，PC机发送加热温度参数和开始加热指令至温控仪；
2)温控仪接受到加热目标温度参数和开始加热指令后控制加热炉(13)开始加热，并将当前温度至发送至PC机；
3)温控仪根据热电偶测得的温度值，调节调功器输出至每段加热体上的功率或电压，直至精确调控温度至设定的目标值。
6.根据权利要求4所述的可实现自动精确加载的机械式高温蠕变试验机，其特征在于，测控系统砝码自动加载动作的步骤具体如下：
1)未加载前全部砝码均由砝码支撑臂(42)支撑，即所有砝码的支撑臂驱动电磁铁(42)的动铁芯为伸出状态，砝码支撑臂(42)的销均插入对应砝码的开口槽中，升降臂驱动电磁铁(45)的动铁芯为回退状态，砝码升降臂(44)销未插入开口槽，砝码升降机构处于加载中行程开关(35)位置处；
2)当试验开始且加热温度达到要求后，PC机发送的载荷参数和加载指令，PLC接受到PC机发送的载荷参数和加载指令后，确定需要加载到加载托盘上的待加载砝码；
3)PLC控制全部砝码的升降臂驱动电磁铁(45)通电，使砝码升降臂(44)的销插入对应砝码侧面的开口槽中；
4)PLC控制加载升降电机(26)正向旋转，带动全部砝码上升至加载上行程开关(36)位置处，此时砝码支撑臂(44)不再支撑砝码；
5)PLC控制待加载砝码的支撑臂驱动电磁铁(42)通电，使待加载砝码的支撑臂(42)销从砝码侧面的开口槽中抽出；
6)PLC控制加载升降电机(26)反向旋转，带动所有砝码下降至加载中行程开关(35)位置处，此时，除待加载砝码外，其余砝码均又由其砝码支撑臂(42)支撑；
7)除待加载砝码外，PLC控制将其余砝码的升降臂驱动电磁铁(45)反向通电，使砝码升降臂(44)的销从砝码开口槽中抽出；
8)PLC控制加载升降电机(26)继续反向旋转，带动待加载砝码下降直至待加载砝码完全由加载托盘支撑，加载升降电机(26)在下行程开关(34)处停止旋转，完成加载，PLC 通过力传感器(6)测量当前载荷，监控砝码加载是否成功；
9)卸载时，PLC接受到PC机发送的卸载指令后，控制加载升降电机(26)正向旋转，带动已加载砝码上升脱离加载托盘，完成卸载；
10)PLC控制加载升降电机(26)在加载中行程开关(35)处停止，将待加载砝码的支撑臂驱动电磁铁(42)反向通电，使待加载砝码支撑臂(42)销插入砝码侧面的开口槽中，然后PLC控制加载升降电机(26)下降，待加载砝码由加载砝码支撑臂(42)支撑。
7.根据权利要求4所述的可实现自动精确加载的机械式高温蠕变试验机，其特征在于，测控系统调节游码动作的步骤具体如下：
1)试验前操作人员通过PC机发送游码微调装置标定指令，PLC接受到标定指令后，控制游码(60)从试样端缓慢移动至砝码端，移动过程中PLC通过编码器(63)测量游码的移动距离ΔL，通过力传感器(6)测得试验力增量ΔF，以此建立游码(60)移动距离与试验力增加量之间的关系式ΔF＝f(ΔL)；
2)加载前游码(60)置于最左端，PLC接受到PC机发送的载荷参数和加载指令并控制砝码加载装置完成砝码加载后，根据目标试验力与砝码加载后试验力之间的差值，按照游码(60)移动距离与试验力增量之间的关系ΔF＝f(ΔL)，计算游码(60)微调的距离ΔL；
3)PLC控制游码驱动电机(54)带动游码(60)沿游码导轨(61)移动至所计算的距离ΔL处，完成精确加载，力传感器(6)监控加载是否达到目标值；
4)卸载时，PLC接受到PC机发送的卸载指令后，驱动电机(4)带动游码(60)沿游码导轨(61)返回初始位置，完成卸载。
8.根据权利要求4所述的可实现自动精确加载的机械式高温蠕变试验机，其特征在于，测控系统杠杆自调平动作的具体步骤：
1)试验前装卡试样时，手动控制调平伺服电机(25)旋转使杠杆调平升降杆(17)接近上调平行程开关(26)处，根据试样尺寸，选择合适的卡具(11)上下拉杆，试样安装完成后通过微调上球头连接器(10)和下球头连接器(16)位置，使限位臂(50)处于中位光电开关(51)处，杠杆(1)处于平衡状态；
2)当操作人员通过PC机按下试验开始按钮后，PC机发送试验开始指令至单片机，单片机系统接收到试验开始指令后启动形变测量和杠杆自调平，并将通过双侧光栅传感器(15)测量形变并将测量值发送至PC机；
3)试验过程中随着试样的变形，杠杆的平衡状态将被打破，当单片机系统检测到限位臂(50)接近下限位光电开关(49)时，控制调平伺服电机(25)旋转使杠杆调平升降杆(17) 下降，从而拖动杠杆(1)试样端降低、砝码悬挂端升高，直至限位臂(50)处于中位光电开关(51)处，完成杠杆自调平。
9.根据权利要求1所述的可实现自动精确加载的机械式高温蠕变试验机，其特征在于，杠杆(1)与杠杆支座(2)之间、以及杠杆(1)的两端分别与试样端连接座(3)和砝码端连接座(52)之间均采用刃口支撑。
10.根据权利要求1所述的可实现自动精确加载的机械式高温蠕变试验机，其特征在于，砝码自动加载装置中还包括缓冲装置(64)，缓冲装置(64)位于最底端砝码加载托盘(38)的正下方，安装在工作台(18)上。