CN118408834B - 一种自动协调的多工位高低温蠕变持久强度试验机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动协调的多工位高低温蠕变持久强度试验机，涉及蠕变持久强度试验技术领域。包括外壳，所述外壳上安装有升降杆，所述升降杆上方安装有隔离筒，所述隔离筒上方安装有固定杆，所述隔离筒外侧安装有传热筒，所述传热筒内安装有极板A极板B和导热介质，所述隔离筒内部安装有线圈，所述线圈外侧安装有滑动环A和滑动环B，所述升降杆与被测件的下侧螺纹连接，所述固定杆与被测件的上侧螺纹连接，所述导热介质对极板A和极板B的间距进行调节，所述极板A和极板B配合，实现被测件的温度检测，所述固定杆和升降杆配合，对被测件的变形量、位移和力矩进行检测，所述线圈对被测件加热，所述滑动环A和滑动环B对线圈加热区域进行调节。
Description
技术领域
本发明涉及蠕变持久强度试验技术领域，具体为一种自动协调的多工位高低温蠕变持久强度试验机。
背景技术
蠕变持久试验是一种高温拉伸试验，在恒定温度和恒定载荷作用下进行试验，进而判断测试件的变形量、力矩和位移等，因此，被测件的恒定温度至关重要，而现有的试验机主要采用温度传感器检测被测件的温度，之后，通过加热丝对被测件整体进行加热，该种处理方式可用于对试验精度要求不高的场合，主要问题是，没有对被测件的不同位置进行温度检测，来调节加热区域，致使被测件重复加热，导致试验数据不准确，因此，现有蠕变持久强度试验机的主要问题有：(1)无温度检测，加热不精确，(2)单工位，无法同时进行试验，(3)没有对热量进行回收，致使热量浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动协调的多工位高低温蠕变持久强度试验机，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括外壳，所述外壳上安装有升降杆，所述升降杆上方安装有隔离筒，所述隔离筒上方安装有固定杆，所述隔离筒外侧安装有传热筒，所述传热筒内安装有极板A极板B和导热介质，所述隔离筒内部安装有线圈，所述线圈外侧安装有滑动环A和滑动环B，所述升降杆与被测件的下侧螺纹连接，所述固定杆与被测件的上侧螺纹连接，所述导热介质对极板A和极板B的间距进行调节，所述极板A和极板B配合，实现被测件的温度检测，所述固定杆和升降杆配合，对被测件的变形量、位移和力矩进行检测，所述外壳上安装有控制面板，所述控制面板上设置有启动按钮、停止按钮和急停按钮，所述控制面板内设置有控制系统。
所述隔离筒设置有多组，多组所述隔离筒依次等距安装于外壳上，所述隔离筒外侧竖直安装有若干个导向轴，所述导向轴安装于外壳上，每个所述导向轴上滑动连接有两组滑移板A，上侧所述滑移板A上连接有复位弹簧A，下侧所述滑移板A上连接有复位弹簧B，所述复位弹簧A和复位弹簧B的一端均安装于外壳上，所述滑动环A和滑动环B的内壁均与线圈外侧接触，所述滑动环A和滑动环B外侧均安装有滑移板B，所述滑移板B与隔离筒之间为滑动连接，所述滑移板B穿过隔离筒与滑移板A连接。
所述滑动环A和滑动环B均与控制系统电性连接，所述复位弹簧A和复位弹簧B的两端均与控制系统电性连接，所述滑移板B为绝缘材料制成，所述传热筒设置有多组，多组所述传热筒上下等距间隔安装于隔离筒上，所述极板A套设于传热筒内，所述极板A为套筒结构，所述极板A内部套设有极板B，所述极板A和极板B均与控制系统电性连接，所述线圈两端与控制系统电性连接，所述线圈安装于隔离筒上，所述隔离筒为绝缘材料制成。
所述隔离筒内部中空，所述固定杆穿过隔离筒的上侧，所述升降杆穿过隔离筒的下侧，奇数个所述隔离筒的内壁设置有塞贝克板A，偶数个所述隔离筒的内壁上设置有塞贝克板B和第一加热丝，所述塞贝克板B设置于第一加热丝一侧，所述塞贝克板A的一端通过第一导线和金属片与塞贝克板B连接，所述塞贝克板A的另一端通过另一组所述第一导线和金属片与塞贝克板B连接，所述第一导线与控制系统电性连接，相邻两组所述第一导线和金属片由不同的半导体材质组成，所述第一加热丝与控制系统电性连接，所述塞贝克板A和第一加热丝一侧均设置有第一冷却丝，所述第一冷却丝与控制系统电性连接。
按下控制面板上的启动按钮，装置启动，通过外部加工设备，先将被测件两端加工出螺纹凸台，之后，将被测件的下侧凸台与左侧的升降杆上的螺纹槽进行连接，之后，升降杆下方的拉伸机构带动升降杆向上移动，升降杆带动被测件向上移动至隔离筒的中间位置，之后，固定杆上方的拉伸机构，带动固定杆向下移动，使固定杆下侧的螺纹槽与被测件上侧接触，固定杆上方的拉伸机构带动固定杆向下旋转并移动，使固定杆下侧与被测件螺纹连接，此时，被测件被固定杆和升降杆连接在隔离筒的中间位置，即线圈的中间位置，同理，将另一个被测件安装于右侧隔离筒内，左侧的被测件为金属材料制成，右侧的被测件为非金属材料制成，且左侧被测件的测试温度大于右侧被测件的测试温度。
将被测件安装好之后，将对被测件进行拉伸试验，拉伸机构分别拉动固定杆和升降杆向两侧运动，将被测件拉伸，拉伸机构中的传感器实时检测被测件的变形量、力矩和位移等，并将数据反馈给控制系统，被测件同时进行加热处理，滑移板A和滑移板B被复位弹簧A和复位弹簧B抵接在隔离筒外侧的中间位置；
控制系统将左侧隔离筒内的线圈通入交流电，右侧隔离筒内的第一加热丝被控制系统接入电路，线圈产生交变磁场，由于左侧的被测件为金属材质，交变磁场使左侧的被测件中产生涡流，进而使被测件的温度升高，并加热到设定温度，设定温度由工作人员通过控制面板提前设定，第一加热丝产生热量，并传递至右侧的被测件，使右侧的被测件加热到设定温度，之后，第一加热丝和线圈断电。
在被测件的温度升高时，被测件的热量传递至传热筒内的导热介质，导热介质吸收热量膨胀，导热介质所在的腔室压力增大，极板A和极板B形成一个电容，导热介质推动极板B向上移动，使极板A和极板B之间的正对面积变小，正对面积是指极板A和极板B之间的重合面积，故电容的容量减小，而极板A和极板B两端的电压不变和角频率不变，故极板A和极板B形成的回路电流将会减小；
当被测件的温度降低后，导热介质热量降低，导热介质所在的腔室压力降低，导热介质会收缩，此时，极板B下侧的压力小于上侧压力，外部大气压推动极板B向下移动，极板A和极板B之间的正对面积变大，电容的容量增大，与上述极板B向上移动同理，极板A和极板B连接的回路电流将会增大。
控制系统根据该电流大小，判断靠近导热介质一侧被测件的温度，由于设置有多组导热介质、传热筒、极板A和极板B，且传热筒在隔离筒上为向上等距间隔安装，可对被测件四周都进行温度检测，通过上述方式，控制系统该电流大小，进而判断被测件不同高度位置的温度，来调节线圈、滑动环A和滑动环B的配合。
之后，控制系统根据多组温度数据，判断被测件那一段高度范围需要被加热，下面以被测件上层一段范围举例说明，控制系统将复位弹簧A通入电流，复位弹簧A将会收缩，复位弹簧A拉动滑移板A向上移动，滑移板A带动滑移板B向上移动，滑移板B带动滑动环A向上移动，此时复位弹簧B被释放，复位弹簧B通过滑移板B推动滑动环B向上移动，之后，控制系统将复位弹簧B通电，复位弹簧B会缩短，复位弹簧B通过滑移板B拉动滑动环B向下移动，而滑动环A和滑动环B的调节距离由分别通入复位弹簧A和复位弹簧B的电流大小决定的，控制系统调节复位弹簧A和复位弹簧B内的电流大小，进而调节滑动环A和滑动环B的移动距离，之后，滑动环A和滑动环B在控制系统调节下，滑动环A运动至被测件需要加热的上端，滑动环B运动指标被测件需要加热的下端；
所述导热介质为受热膨胀材料制成，导热介质未吸收热量时的体积为V0，导热介质未吸收热量时的高度为h，导热介质的加热膨胀系数为α，导热介质未吸收热量时的温度为T0，导热介质吸收热量后的温度为T1；
极板A和极板B之间构成一个电容C，极板A和极板B之间的正对面积为S0，极板A和极板B之间的真空介电常数为ε0，相对介电常数为εr，极板B的外径为d，极板A的内径为D，极板A的长度为L。
当导热介质未吸收热量时，即T0＝T1，控制系统根据C0＝ε0εrS0/d，计算出电容C的初始值C0，控制系统根据V0＝πD2h，计算出导热介质未吸收热量时的体积V0；
当导热介质吸收热量时，即T1＞T0，导热介质推动极板B位移x后，导热介质的膨胀量为ΔV，控制系统根据ΔV＝V0α(T1-T0)，将V0＝πD2h代入，得到ΔV＝πD2hα(T1-T0)，由于导热介质的膨胀量ΔV等于极板B位移x的体积变化量，故ΔV＝πD2x，πD2hα(T1-T0)＝πD2x，得出x＝αh(T1-T0)。
控制系统根据计算出电容
极板A和极板B两端的电压为U，角频率为ω，控制系统根据I0＝UωC0，再将代入，计算出导热介质未吸收热量时的电流I0，
控制系统根据I1＝UωC1，计算出导热介质吸收热量后的电流I1，再将 和代入，得到
控制系统计算出I1和I0后，反推出T1，进而控制系统可知被测件各个区域的温度。
包括拉伸机构，所述固定杆上侧连接有拉伸机构，所述升降杆下侧连接有另一组所述拉伸机构，所述拉伸机构安装于外壳上，所述拉伸机构内安装有多组传感器，多组所述传感器用于检测被测件的变形量、位移和力矩。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
1、多工位设计，可多次试验同时进行。采用多组隔离筒、升降杆、固定杆和拉伸机构，可实现多种试验同时进行，极大提高试验效率，并且每组隔离筒、升降杆、固定杆和拉伸机构均独立设置，可以同时独立测定每套被测件的测试数据。
2、被测件进行多位置温度检测，使温度更加精确，试验精度更高。被测件的热量传递至传热筒内的导热介质，导热介质吸收热量膨胀，导热介质所在的腔室压力增大，极板A和极板B形成一个电容，导热介质推动极板B向上移动，使极板A和极板B之间的正对面积变小，正对面积是指极板A和极板B之间的重合面积，故电容的容量减小，而极板A和极板B两端的电压不变和角频率不变，故极板A和极板B形成的回路电流将会减小，控制系统根据该电流大小，判断被测件的温度。
3、通过塞贝克板A和塞贝克板B的配合，实现热量回收，并用于制热处理。左侧被测件的设定温度大于右侧被测件的设定温度，由于塞贝克效应，故左侧隔离筒中的塞贝克板A和右侧塞贝克板B内将会产生电流，该电流通过塞贝克板A、第一导线和金属片、另一组第一导线和金属片和塞贝克板B流动，之后通过第一导线流入控制系统，经过控制系统处理后，用于第一加热丝的制热处理。
4、线圈局部加热，被测件整体温度处于恒温状态，提高试验精度。电流将从滑动环A流入，再经过滑动环A和滑动环B之间的线圈，并从滑动环B流出，线圈的有效匝数为滑动环A和滑动环B之间的匝数，电流流过线圈在滑动环A和滑动环B之间的匝数时，将对滑动环A和滑动环B之间范围内的被测件进行加热处理，通过上述设计，实现对被测件四周温度的检测，进而对被测件局部进行加热的技术方案，更加高效节能，加热更加精确，试验精度更高。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是图1的主视图；
图3是隔热筒、导向轴、复位弹簧A和复位弹簧B及其组件的结构示意图；
图4是图3的纵向剖视图；
图5是图1中A区域的局部放大图；
图6是图3去掉导向轴、复位弹簧A和复位弹簧B的结构示意图；
图7是图6去掉隔离筒和传热筒的结构示意图；
图8是图7去掉线圈及其组件的结构示意图；
图9是图8去掉被测件的结构示意图。
图中：1、控制面板；11、外壳；12、被测件；13、升降杆；14、固定杆；2、隔离筒；21、传热筒；211、导热介质；22、极板A；23、极板B；24、导向轴；25、复位弹簧A；251、复位弹簧B；3、线圈；31、滑动环A；32、滑动环B；33、塞贝克板A；34、塞贝克板B。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图9，本发明提供技术方案：包括外壳11，外壳11上安装有升降杆13，升降杆13上方安装有隔离筒2，隔离筒2上方安装有固定杆14，隔离筒2外侧安装有传热筒21，传热筒21内安装有极板A22极板B23和导热介质211，隔离筒2内部安装有线圈3，线圈3外侧安装有滑动环A31和滑动环B32，升降杆13与被测件12的下侧螺纹连接，固定杆14与被测件12的上侧螺纹连接，导热介质211对极板A22和极板B23的间距进行调节，极板A22和极板B23配合，实现被测件12的温度检测，固定杆14和升降杆13配合，对被测件12的变形量、位移和力矩进行检测，外壳11上安装有控制面板1，控制面板1上设置有启动按钮、停止按钮和急停按钮，控制面板1内设置有控制系统，包括拉伸机构，固定杆14上侧连接有拉伸机构，升降杆13下侧连接有另一组拉伸机构，拉伸机构安装于外壳11上，拉伸机构内安装有多组传感器，多组传感器用于检测被测件12的变形量、位移和力矩。
隔离筒2设置有多组，多组隔离筒2依次等距安装于外壳11上，隔离筒2外侧竖直安装有若干个导向轴24，导向轴24安装于外壳11上，每个导向轴24上滑动连接有两组滑移板A，上侧滑移板A上连接有复位弹簧A25，下侧滑移板A上连接有复位弹簧B251，复位弹簧A25和复位弹簧B251的一端均安装于外壳11上，滑动环A31和滑动环B32的内壁均与线圈3外侧接触，滑动环A31和滑动环B32外侧均安装有滑移板B，滑移板B与隔离筒2之间为滑动连接，滑移板B穿过隔离筒2与滑移板A连接，滑动环A31和滑动环B32均与控制系统电性连接，复位弹簧A25和复位弹簧B251的两端均与控制系统电性连接，滑移板B为绝缘材料制成，传热筒21设置有多组，多组传热筒21上下等距间隔安装于隔离筒2上，极板A22套设于传热筒21内，极板A22为套筒结构，极板A22内部套设有极板B23，极板A22和极板B23均与控制系统电性连接，线圈3两端与控制系统电性连接，线圈3安装于隔离筒2上，隔离筒2为绝缘材料制成。
隔离筒2内部中空，固定杆14穿过隔离筒2的上侧，升降杆13穿过隔离筒2的下侧，奇数个隔离筒2的内壁设置有塞贝克板A33，偶数个隔离筒2的内壁上设置有塞贝克板B34和第一加热丝，塞贝克板B34设置于第一加热丝一侧，塞贝克板A33的一端通过第一导线和金属片与塞贝克板B34连接，塞贝克板A33的另一端通过另一组第一导线和金属片与塞贝克板B34连接，第一导线与控制系统电性连接，两组第一导线和金属片由不同的半导体材质组成，第一加热丝与控制系统电性连接，塞贝克板A33和第一加热丝一侧均设置有第一冷却丝，第一冷却丝与控制系统电性连接。
导热介质211为受热膨胀材料制成，导热介质211未吸收热量时的体积为V0，导热介质211未吸收热量时的高度为h，导热介质211的加热膨胀系数为α，导热介质211未吸收热量时的温度为T0，导热介质211吸收热量后的温度为T1；
极板A22和极板B23之间构成一个电容C，极板A22和极板B23之间的正对面积为S0，极板A22和极板B23之间的真空介电常数为ε0，相对介电常数为εr，极板B23的外径为d，极板A22的内径为D，极板A22的长度为L。
当导热介质211未吸收热量时，即T0＝T1，控制系统根据C0＝ε0εrS0/d，计算出电容C的初始值C0，控制系统根据V0＝πD2h，计算出导热介质211未吸收热量时的体积V0；
当导热介质211吸收热量时，即T1＞T0，导热介质211推动极板B23位移x后，导热介质211的膨胀量为ΔV，控制系统根据ΔV＝V0α(T1-T0)，将V0＝πD2h代入，得到ΔV＝πD2hα(T1-T0)，由于导热介质211的膨胀量ΔV等于极板B23位移x的体积变化量，故ΔV＝πD2x，πD2hα(T1-T0)＝πD2x，得出x＝αh(T1-T0)。
控制系统根据计算出电容
极板A22和极板B23两端的电压为U，角频率为ω，控制系统根据I0＝UωC0，再将 代入，计算出导热介质211未吸收热量时的电流I0，
控制系统根据I1＝UωC1，计算出导热介质211吸收热量后的电流I1，再将 和代入，得到
控制系统根据I1大小，反推出T1的大小，进而控制系统可知被测件12各个区域的温度，由于导热介质211在传热筒21内，且传热筒21在隔离筒2上设置有多组，故控制系统可通过导热介质211的吸收热量的多少，进而检测隔离筒2内被测件12不同高度的温度，之后，控制系统经过数据对比，找到低于设定温度的范围，再通过复位弹簧A25和复位弹簧B251，来调节滑动环A31和滑动环B32的位置，此时，电流从滑动环A31进入，流过线圈3，从滑动环B32流出，线圈3流过的匝数为滑动环A31和滑动环B32之间的匝数，即有效匝数，之后，该段有效匝数产生磁场，使被测件12低于设定温度的范围进行加热，因此，经过上述方式进行温度检测后，再对低于设定温度的范围进行局部加热，比整体加热更加节能，效率更高，且被测件12的整体温度更加精确，试验数据更精确。
本发明的工作原理：按下控制面板1上的启动按钮，装置启动，通过外部加工设备，先将被测件12两端加工出螺纹凸台，之后，将被测件12的下侧凸台与左侧的升降杆13上的螺纹槽进行连接，之后，升降杆13下方的拉伸机构带动升降杆13向上移动，升降杆13带动被测件12向上移动至隔离筒2的中间位置，之后，固定杆14上方的拉伸机构，带动固定杆14向下移动，使固定杆14下侧的螺纹槽与被测件12上侧接触，固定杆14上方的拉伸机构带动固定杆14向下旋转并移动，使固定杆14下侧与被测件12螺纹连接，此时，被测件12被固定杆14和升降杆13连接在隔离筒2的中间位置，即线圈3的中间位置，同理，将另一个被测件12安装于右侧隔离筒2内，左侧的被测件12为金属材料制成，右侧的被测件12为非金属材料制成，且左侧被测件12的测试温度大于右侧被测件12的测试温度。
将被测件12安装好之后，将对被测件12进行拉伸试验，拉伸机构分别拉动固定杆14和升降杆13向两侧运动，将被测件12拉伸，拉伸机构中的传感器实时检测被测件12的变形量、力矩和位移等，并将数据反馈给控制系统，被测件12同时进行加热处理，滑移板A和滑移板B被复位弹簧A25和复位弹簧B251抵接在隔离筒2外侧的中间位置；
控制系统将左侧隔离筒2内的线圈3通入交流电，右侧隔离筒2内的第一加热丝被控制系统接入电路，线圈3产生交变磁场，由于左侧的被测件12为金属材质，交变磁场使左侧的被测件12中产生涡流，进而使被测件12的温度升高，并加热到设定温度，设定温度由工作人员通过控制面板1提前设定，第一加热丝产生热量，并传递至右侧的被测件12，使右侧的被测件12加热到设定温度，之后，第一加热丝和线圈3断电。
在被测件12的温度升高时，被测件12的热量传递至传热筒21内的导热介质211，导热介质211吸收热量膨胀，导热介质211所在的腔室压力增大，极板A22和极板B23形成一个电容，导热介质211推动极板B23向上移动，使极板A22和极板B23之间的正对面积变小，正对面积是指极板A22和极板B23之间的重合面积，故电容的容量减小，而极板A22和极板B23两端的电压不变和角频率不变，故极板A22和极板B23形成的回路电流将会减小；
当被测件12的温度降低后，导热介质211热量降低，导热介质211所在的腔室压力降低，导热介质211会收缩，此时，极板B23下侧的压力小于上侧压力，外部大气压推动极板B23向下移动，极板A22和极板B23之间的正对面积变大，电容的容量增大，与上述极板B23向上移动同理，极板A22和极板B23连接的回路电流将会增大。
控制系统根据该电流大小，判断靠近导热介质211一侧被测件12的温度，由于设置有多组导热介质211、传热筒21、极板A22和极板B23，且隔离筒2、升降杆13、固定杆14及其拉伸机构均设置有多组，形成多工位设计，且传热筒21在隔离筒2上为向上等距间隔安装，可对被测件12四周都进行温度检测，通过上述方式，控制系统该电流大小，进而判断被测件12不同高度位置的温度，来调节线圈3、滑动环A31和滑动环B32的配合。
之后，控制系统根据多组温度数据，判断被测件12那一段高度范围需要被加热，下面以被测件12上层一段范围举例说明，控制系统将复位弹簧A25通入电流，复位弹簧A25将会收缩，复位弹簧A25拉动滑移板A向上移动，滑移板A带动滑移板B向上移动，滑移板B带动滑动环A31向上移动，此时复位弹簧B251被释放，复位弹簧B251通过滑移板B推动滑动环B32向上移动，之后，控制系统将复位弹簧B251通电，复位弹簧B251会缩短，复位弹簧B251通过滑移板B拉动滑动环B32向下移动，而滑动环A31和滑动环B32的调节距离由分别通入复位弹簧A25和复位弹簧B251的电流大小决定的，控制系统调节复位弹簧A25和复位弹簧B251内的电流大小，进而调节滑动环A31和滑动环B32的移动距离，之后，滑动环A31和滑动环B32在控制系统调节下，滑动环A31运动至被测件12需要加热的上端，滑动环B32运动指标被测件12需要加热的下端；
滑动环A31和滑动环B32经过调节后，控制系统将滑动环A31和滑动环B32接入电路，电流将从滑动环A31流入，再经过滑动环A31和滑动环B32之间的线圈3，并从滑动环B32流出，线圈3的有效匝数为滑动环A31和滑动环B32之间的匝数，电流流过线圈3在滑动环A31和滑动环B32之间的匝数时，将对滑动环A31和滑动环B32之间范围内的被测件12进行加热处理，通过上述设计，实现对被测件12四周温度的检测，进而对被测件12局部进行加热的技术方案，更加高效节能，加热更加精确，试验精度更高。
在左侧被测件12和右侧被测件12同时试验时，左侧被测件12的设定温度大于右侧被测件12的设定温度，由于塞贝克效应，故左侧隔离筒2中的塞贝克板A33和右侧塞贝克板B34内将会产生电流，该电流通过塞贝克板A33、第一导线和金属片、另一组第一导线和金属片和塞贝克板B34流动，之后通过第一导线流入控制系统，经过控制系统处理后，用于第一加热丝的制热处理。
两侧的被测件12完成试验后，控制系统将数据反馈在控制面板1上，以便于工作人员进行记录和分析，之后，通过上方的拉伸机构带动被测件12旋转，使被测件12的上侧与固定杆14脱离，之后，下方的拉伸机构带动被测件12向下运动，工作人员将被测件12取出，本申请中，拉伸机构为现有技术。
按下控制面板1上的停止按钮，试验机断电。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种自动协调的多工位高低温蠕变持久强度试验机，其特征在于：包括外壳(11)，所述外壳(11)上安装有升降杆(13)，所述升降杆(13)上方安装有隔离筒(2)，所述隔离筒(2)上方安装有固定杆(14)，所述隔离筒(2)外侧安装有传热筒(21)，所述传热筒(21)内安装有极板A(22)极板B(23)和导热介质(211)，所述隔离筒(2)内部安装有线圈(3)，所述线圈(3)外侧安装有滑动环A(31)和滑动环B(32)，所述升降杆(13)与被测件(12)的下侧螺纹连接，所述固定杆(14)与被测件(12)的上侧螺纹连接，所述导热介质(211)对极板A(22)和极板B(23)的间距进行调节，所述极板A(22)和极板B(23)配合，实现被测件(12)的温度检测，所述固定杆(14)和升降杆(13)配合，对被测件(12)的变形量、位移和力矩进行检测，所述外壳(11)上安装有控制面板(1)；
所述隔离筒(2)设置有多组，多组所述隔离筒(2)依次等距安装于外壳(11)上，所述隔离筒(2)外侧竖直安装有若干个导向轴(24)，所述导向轴(24)安装于外壳(11)上，每个所述导向轴(24)上滑动连接有两组滑移板A，上侧所述滑移板A上连接有复位弹簧A(25)，下侧所述滑移板A上连接有复位弹簧B(251)，所述复位弹簧A(25)和复位弹簧B(251)的一端均安装于外壳(11)上，所述滑动环A(31)和滑动环B(32)的内壁均与线圈(3)外侧接触，所述滑动环A(31)和滑动环B(32)外侧均安装有滑移板B，所述滑移板B与隔离筒(2)之间为滑动连接，所述滑移板B穿过隔离筒(2)与滑移板A连接；
所述滑动环A(31)和滑动环B(32)均与控制系统电性连接，所述复位弹簧A(25)和复位弹簧B(251)的两端均与控制系统电性连接，所述滑移板B为绝缘材料制成，所述传热筒(21)设置有多组，多组所述传热筒(21)上下等距间隔安装于隔离筒(2)上，所述极板A(22)套设于传热筒(21)内，所述极板A(22)为套筒结构，所述极板A(22)内部套设有极板B(23)，所述极板A(22)和极板B(23)均与控制系统电性连接，所述线圈(3)两端与控制系统电性连接，所述线圈(3)安装于隔离筒(2)上，所述隔离筒(2)为绝缘材料制成；
所述隔离筒(2)内部中空，所述固定杆(14)穿过隔离筒(2)的上侧，所述升降杆(13)穿过隔离筒(2)的下侧，奇数个所述隔离筒(2)的内壁设置有塞贝克板A(33)，偶数个所述隔离筒(2)的内壁上设置有塞贝克板B(34)和第一加热丝，所述塞贝克板B(34)设置于第一加热丝一侧，所述塞贝克板A(33)的一端通过第一导线和金属片与塞贝克板B(34)连接，所述塞贝克板A(33)的另一端通过另一组所述第一导线和金属片与塞贝克板B(34)连接，所述第一导线与控制系统电性连接，相邻两组所述第一导线和金属片由不同的半导体材质组成，所述第一加热丝与控制系统电性连接，所述塞贝克板A(33)和第一加热丝一侧均设置有第一冷却丝，所述第一冷却丝与控制系统电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动协调的多工位高低温蠕变持久强度试验机，其特征在于：所述导热介质(211)为受热膨胀材料制成，导热介质(211)未吸收热量时的体积为V0，导热介质(211)未吸收热量时的高度为h，导热介质(211)的加热膨胀系数为α，导热介质(211)未吸收热量时的温度为T0，导热介质(211)吸收热量后的温度为T1；
极板A(22)和极板B(23)之间构成一个电容C，极板A(22)和极板B(23)之间的正对面积为S0，极板A(22)和极板B(23)之间的真空介电常数为ε0，相对介电常数为εr，极板B(23)的外径为d，极板A(22)的内径为D，极板A(22)的长度为L。
3.根据权利要求2所述的一种自动协调的多工位高低温蠕变持久强度试验机，其特征在于：当导热介质(211)未吸收热量时，即T0＝T1，控制系统根据C0＝ε0εrS0/d，计算出电容C的电容量为C0，控制系统根据V0＝vD2h，计算出导热介质(211)未吸收热量时的体积V0；
当导热介质(211)吸收热量时，即T1＞T0，导热介质(211)推动极板B(23)位移x后，导热介质(211)的膨胀量为ΔV，控制系统根据ΔV＝V0α(T1-T0)，将V0＝vD2h代入，得到ΔV＝vD3hα(T1-T0)，由于导热介质(211)的膨胀量ΔV等于极板B(23)位移x的体积变化量，故ΔV＝vD2x，πD2hα(T1-T0)＝πD2x，得出x＝αh(T1-T0)。
4.根据权利要求3所述的一种自动协调的多工位高低温蠕变持久强度试验机，其特征在于：控制系统根据计算出电容
5.根据权利要求4所述的一种自动协调的多工位高低温蠕变持久强度试验机，其特征在于：极板A(22)和极板B(23)两端的电压为U，角频率为ω，控制系统根据I0＝UωC0，再将代入，计算出导热介质(211)未吸收热量时的电流I0，
控制系统根据I1＝UωC1，计算出导热介质(211)吸收热量后的电流I1，再将和代入，得到
控制系统计算出I1和I0后，反推出T1，
进而控制系统可知被测件(12)各个区域的温度。
6.根据权利要求5所述的一种自动协调的多工位高低温蠕变持久强度试验机，包括拉伸机构，其特征在于：所述固定杆(14)上侧连接有拉伸机构，所述升降杆(13)下侧连接有另一组所述拉伸机构，所述拉伸机构安装于外壳(11)上，所述拉伸机构内安装有多组传感器，多组所述传感器用于检测被测件(12)的变形量、位移和力矩。
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| GR01 | Patent grant | ||
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