高温拉伸/压缩载荷作用下材料力学性能原位测试平台
专利汇可以提供高温拉伸/压缩载荷作用下材料力学性能原位测试平台专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种高温拉伸/压缩 载荷 作用下材料 力 学性能原位测试平台，属于精密科学仪器领域。精密驱动/传动单元输出X轴方向精密位移； 信号 检测单元结合闭环控制系统实现高温拉伸/压缩载荷作用下材料微观力学性能测试过程的闭环控制；试件样品夹持单元采用 隔热 材料以减少热量损失；红外 辐射 加热单元采用非 接触 式加热，通过高能光束的照射，可在短时间内使被测试件样品达到较高 温度 ；温控单元采用 热电偶 传感器 实时检测试件温度，通过调节红外辐射 灯管 工作 电压 与 水 冷系统 冷却液 流量确保温度场恒定。优点在于：体积精巧、测试 精度 高、加热速度快、 稳定性 好、集成性高、实用性强。，下面是高温拉伸/压缩载荷作用下材料力学性能原位测试平台专利的具体信息内容。
1.一种高温拉伸/压缩载荷作用下材料力学性能原位测试平台，其特征在于：包括精密驱动/传动单元、信号检测/控制单元、试件样品夹持单元（20），红外辐射加热单元（14）和温控单元；
所述的精密驱动/传动单元通过安装板Ⅱ（6）固定于温控单元上，伺服电机（1）通过联轴器（12）与精密滚珠丝杠（11）连接，丝杠螺母（28）固定于连接板（5）上，过渡套（27）上端固定于连接板（5）上，下端通过螺纹与夹持单元（20）上夹具体刚性连接，将电机提供的驱动力传递给夹持单元（20）；信号检测/控制单元中的精密接触式电容位移传感器（24）固定于精密驱动/传动单元的移动板（5）和安装板Ⅱ（6）之间，通过检测连接板（5）的位移量来测量试件的变形量，拉压力传感器（16）上端通过螺纹与夹持单元（20）的下夹具体刚性连接，下端固定于温控单元的下保温罩中；红外辐射加热单元（14）固定于温控单元前保温罩与后保温罩内侧的凹槽中。
2.根据权利要求1所述的高温拉伸/压缩载荷作用下材料力学性能原位测试平台，其特征在于：所述的精密驱动/传动单元输出X轴方向精密位移，由伺服电机（1）提供动力，经过减速器（2）减速后，驱动滚珠丝杠（11），丝杠螺母（28）与移动板（5）相连，由移动板（5）输出直线位移，移动板（5）通过对称布置的四根直线导柱（4）支撑导向，直线导柱两端通过螺母Ⅰ（21）、螺母Ⅲ（25）分别固定于安装板Ⅰ（3）与安装板Ⅱ（6）上；所述伺服电机（1）通过螺钉与减速器（2）连接，减速器（29）为行星齿轮减速器；减速器（2）通过螺钉固定于电机法兰之上，电机法兰固定在安装板Ⅰ（3）相应的螺纹孔中；减速器（2）输出轴通过联轴器（12）与滚珠丝杠（11）的端部连接；丝杠螺母（28）通过螺钉固定在移动板（5）上，导套（23）安装在导轴（4）上，形成间隙配合，导套两端攻螺纹，通过螺母Ⅱ（22）将导套固定在移动板（5）上；过渡套（27）通过螺钉固定在移动板（5）上。
3.根据权利要求1所述的高温拉伸/压缩载荷作用下材料力学性能原位测试平台，其特征在于：所述的信号检测/控制单元由精密接触式电容位移传感器（24）、拉压力传感器（16）和光电编码器构成，针对直流伺服电机（1）的脉冲/方向控制模式提供包括变形速率控制、力速率控制、位移速率控制在内的三种数字/模拟反馈信号源，其中精密接触式电容位移传感器（24）的前端弹性探头与安装板Ⅱ（6）的接触实现变形过程，其主体部分安装在移动板（5）上的光孔，形成过盈配合，跟随移动板（5）移动得到试件的变形量；拉压力传感器（20）分别与底座（17）和夹具（20）通过力传感器螺纹刚性连接，位移传感器（24）主体的伸缩方向和力传感器（20）的受力方向与标准试件（15）在载荷作用下的伸缩方向相同。
4.根据权利要求1所述的高温拉伸/压缩载荷作用下材料力学性能原位测试平台，其特征在于：所述的试件样品夹持单元（20）由两个夹具体构成，夹具体上加工出锥形孔，通过锁紧螺钉夹紧试件，上夹具体通过螺纹与过渡套（27）刚性连接，下夹具体通过螺纹与力传感器（20）刚性连接，该夹具体由绝热材料玻璃陶瓷制成。
5.根据权利要求1所述的高温拉伸/压缩载荷作用下材料力学性能原位测试平台，其特征在于：所述的红外辐射加热单元（14）由发光体（26）、弧形反射罩（30）、聚光镜（31）构成，所述发光体（26）采用石英制成，通过插槽固定在弧形反射罩（30）内，弧形反射罩（30）内表面贴附一层镜面，聚光镜（31）通过卡槽固定于弧形反射罩（30）前端，弧形反射罩（30）外部接头上设置安装孔，通过螺钉固定在后保温罩（29）上，并在连接表面涂以密封胶。
6.根据权利要求5所述的高温拉伸/压缩载荷作用下材料力学性能原位测试平台，其特征在于：所述的红外辐射加热单元（14）共有四组，按照同样的安装形式，分别安装在前后保温罩上。
7.根据权利要求1所述的高温拉伸/压缩载荷作用下材料力学性能原位测试平台，其特征在于：所述的温控单元由上保温罩（13）、后保温罩（29）、前保温罩（7）、底座（17），冷却水接头（9）、热电偶（10）构成，所述后保温罩（29）通过密封胶与上保温罩（13）和底座（17），固连在一起，前保温罩（7）与后保温罩通过螺钉（8）连接，并在连接表面凃密封胶；冷却水接头（9）有两个接头，热电偶（10）通过前保温罩（7）上的安装孔探入腔体内，与试件接触，共有3个触点，分别与试件（15）的两端和中间处接触。
8.根据权利要求7所述的高温拉伸/压缩载荷作用下材料力学性能原位测试平台，其特征在于：所述的保温罩（7）由有机玻璃制成，所述的底座（17）为中空结构，内部装有过滤层（18），底部开有通气孔（19）。
高温拉伸/压缩载荷作用下材料力学性能原位测试平台
技术领域
背景技术
14、红外辐射加热单元；15、试件；16、力传感器；17、底座；18、过滤层；19、通气口；20、夹持单元；21、螺母Ⅰ；22、螺母Ⅱ；23、导套；24、精密接触式电容位移传感器；25、螺母Ⅲ；26、发光体；27、过渡套；28、丝杠螺母；29、后保温罩；30、弧形反射罩；31、聚光镜。
具体实施方式
30内表面贴附一层镜面，聚光镜31通过卡槽固定于弧形反射罩30前端，弧形反射罩30外部接头上加工出安装孔，通过螺钉固定在后保温罩29上，并在连接表面涂以密封胶，确保腔体的密封性。所述的红外辐射加热单元14共有四组，按照同样的安装形式，分别安装在前后保温罩上。加热时，四组加热单元同时工作，每组由发光体26向四周发出的高能光线经过弧形反射罩30的反射形成平行光，平行光经过聚光镜31折射汇聚到一起， 四组加热单元发射出的光束交叉，形成一个直径为10mm的圆柱形加热区，试件位于加热区中心，使试件和整个腔体快速升至较高温度。
17，固连在一起，前保温罩7与后保温罩通过螺钉8连接，并在连接表面凃密封胶，确保整个腔体的密封性。冷却水接头9有两个接头，一个接头用于冷却液的注入，另一个用于温水的排出，热电偶10通过前保温罩7上的安装孔探入腔体内，与试件接触，共有3个触点，分别与试件15的两端和中间处接触，通过调节红外辐射灯管工作电压与水冷系统冷却液流量，确保开始进行拉伸/压缩试验前，试件处于均匀的高温场中；保温罩7由有机玻璃制成，具有良好的透光性，显微镜头可以透过前保温罩7观测试件在高温条件下的微观变形过程。
所述的底座17为中空结构，内部装有过滤层18，底部开有通气孔19，配合真空泵的使用，可在试验中保持高温腔的真空状态。
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