一種耐高溫彈簧式金屬材料變形測量裝置的製作方法
2023-05-06 11:32:21 3
專利名稱：一種耐高溫彈簧式金屬材料變形測量裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及金屬材料高溫拉伸力學性能測試領域，是一種針對線材、棒材、管材、鋼絲束等無凸臺金屬材料試樣進行高溫拉伸試驗時，測量其標距內變形量的技術裝置。
背景技術：
目前，國內外對無凸臺金屬材料試樣(如線材、棒材、管材等)進行高溫拉伸試驗時，採用較為準確的方法測量標距內變形時，所用的裝置多為側插式引伸計。該種引伸計只能實現對試樣變形的單邊測量，使試樣變形測量受試驗機不同軸度造成負荷偏心的影響較大，測量精度不夠高；其量程有限，標距為50mm以下；由於多為進口產品，價格昂貴。另外， 這種引伸計主要適用於單根試樣，對於像鋼絞線和鋼絲束等多股式的特殊無凸臺金屬材料試樣，僅能測到外部鋼絲的高溫變形量，而不能測量試樣整體的變形量，因此難以適用。
發明內容本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的不足而提供一種結構簡單、 成本低、適用範圍廣、可實現雙邊測量的耐高溫彈簧式金屬材料變形測量裝置。本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現一種耐高溫彈簧式金屬材料變形測量裝置，包括耐高溫彈簧，上夾塊，下夾塊，引伸杆，變形傳感器，高溫爐。所述的耐高溫彈簧在0 600°C溫度範圍內能夠正常有效工作。所述的上夾塊和下夾塊均置於高溫爐中，所述的上夾塊包括夾持試樣相對兩邊的兩個刀口，並通過兩個平行的穿杆將其連接在一起，穿杆的一端均連接耐高溫彈簧，耐高溫彈簧的壓緊力使兩個刀口在試樣高溫拉伸變長、變細的過程中均勻內進，始終牢固夾持試樣的上標距端；所述的引伸杆下端從高溫爐下口伸出，在試樣對稱兩側連接變形傳感器，形成雙邊測量系統。同樣原理，所述的下夾塊包括夾持試樣相對兩邊的兩個刀口，並通過兩個平行的穿杆將其連接在一起，穿杆的一端均連接耐高溫彈簧，耐高溫彈簧的壓緊力使兩個刀口在試樣高溫拉伸變長、變細的過程中均勻內進，始終牢固夾持試樣的下標距端。所述的引伸杆由高溫合金鋼製，共有四根，上夾塊左右對稱的端部固定兩根，下夾塊左右對稱的端部固定兩根，四根引伸杆下端設置在導向塊上，保證引伸杆的軸線與試樣的軸線平行，並在試樣對稱兩側各連接相同的變形傳感器，為差動變壓器式位移傳感器，形成雙邊測量系統，以測量上下夾塊間的相對位移量，得出試樣高溫變形值。本實用新型裝置的有益效果是與現有技術相比，本實用新型裝置結構簡單，安裝方便，不僅可以解決像線材(如鋼絲)、棒材、管材等普通金屬材料試樣，還可以解決像鋼絲束這種多股式的特殊金屬材料試樣進行高溫拉伸試驗時的變形測量問題，該裝置適用的溫度範圍為0 600°C，可以測出試樣從彈性變形到斷裂為止的全過程變形量，而且可以實現雙邊測量，避免了單邊測量所帶來的偏心拉伸的影響，提高了測量精度，而且費用比進口的側插式單邊引伸計要便宜很多。本實用新型裝置完整測試了單根式金屬材料試樣如鋼絲和特殊型多股式金屬材料試樣如鋼絲束在高溫拉伸下的各相關力學性能。
圖1為本實用新型裝置縱剖面的結構示意圖；圖2為圖1的A-A剖面圖。圖中1-金屬材料試樣，2-上夾塊，3-穿杆a，4-穿杆b，5-耐高溫彈簧a，6-耐高溫彈簧b，7-下夾塊，8-穿杆c，9-穿杆d，10-耐高溫彈簧c，11-耐高溫彈簧d，12-引伸杆 a, 13-引伸杆b，14-引伸杆c，15-引伸杆d，16-高溫爐，17-導向塊，18-差動變壓器式位移傳感器a，19-差動變壓器式位移傳感器b。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。實施例1如圖1 2所示，一種耐高溫彈簧式金屬材料變形測量裝置，包括金屬材料試樣 1，上夾塊2，穿杆a3，穿杆b4，耐高溫彈簧a5，耐高溫彈簧M，下夾塊7，穿杆c8，穿杆d9，耐高溫彈簧clO，耐高溫彈簧dll，引伸杆al2，引伸杆bl3，引伸杆cl4，引伸杆dl5，高溫爐16， 導向塊17，差動變壓器式位移傳感器al8，差動變壓器式位移傳感器bl9。先將金屬材料試樣1用拉伸試驗機上下夾頭夾緊，然後按照定好的試樣標距將上夾塊2的兩個刀口固定到試樣的上標距端，兩個刀口通過兩個平行的穿杆a3和穿杆b4連接在一起，穿杆a3 —端連接耐高溫彈簧a5，穿杆b4 —端連接耐高溫彈簧M，耐高溫彈簧的壓緊力使兩個刀口在試樣高溫拉伸變長、變細的過程中均勻內進，始終牢固夾持試樣的上標距端，防止刀口在試驗拉伸過程中打滑或脫落。同樣原理和方法，將下夾塊7的兩個刀口固定到試樣的下標距端，兩個刀口通過兩個平行的穿杆c8和穿杆d9連接在一起，穿杆c8 —端連接耐高溫彈簧clO，穿杆d9 —端連接耐高溫彈簧dll，耐高溫彈簧的壓緊力使兩個刀口在試樣高溫拉伸變長、變細的過程中均勻內進，始終牢固夾持試樣的上標距端，防止刀口在試驗拉伸過程中打滑或脫落。上夾塊2端部固定兩根引伸杆引伸杆al2和引伸杆cl4，下夾塊7端部固定兩根引伸杆引伸杆bl3和引伸杆dl5，四根引伸杆下端從高溫爐16下口伸出，設置在導向塊17 上，並調整平直，引伸杆al2和引伸杆bl3下端連接差動變壓器式位移傳感器al8，引伸杆 cl4和引伸杆dl5下端連接差動變壓器式位移傳感器bl9，這樣在試樣對稱的兩側形成雙邊測量系統，在高溫拉伸試驗過程中，差動變壓器式位移傳感器al8和差動變壓器式位移傳感器bl9可以分別測得試樣在上夾塊2和下夾塊7之間的相對位移，以兩組數據的平均值作為試樣標距段內的高溫變形量。所述的耐高溫彈簧在0 600°C溫度範圍內能夠正常有效工作。
權利要求1.一種耐高溫彈簧式金屬材料變形測量裝置，其特徵在於，包括耐高溫彈簧，上夾塊， 下夾塊，引伸杆，變形傳感器，高溫爐，所述的上夾塊和下夾塊均置於高溫爐中，上夾塊和下夾塊端部均設有耐高溫彈簧，並固定有引伸杆；所述的耐高溫彈簧的壓緊力使上夾塊和下夾塊的刀口在試樣高溫拉伸變長、變細的過程中均勻內進，始終牢固地夾持試樣；所述的引伸杆下端從高溫爐下口伸出，在試樣對稱兩側連接變形傳感器，形成雙邊測量系統。
2.根據權利要求1所述的一種耐高溫彈簧式金屬材料變形測量裝置，其特徵在於，所述的上夾塊包括夾持試樣相對兩邊的兩個刀口，並通過兩個平行的穿杆將其連接在一起， 穿杆的一端連接耐高溫彈簧。
3.根據權利要求1所述的一種耐高溫彈簧式金屬材料變形測量裝置，其特徵在於，所述的下夾塊包括夾持試樣相對兩邊的兩個刀口，並通過兩個平行的穿杆將其連接在一起， 穿杆的一端連接耐高溫彈簧。
4.根據權利要求1所述的一種耐高溫彈簧式金屬材料變形測量裝置，其特徵在於，所述的引伸杆共有四根，上夾塊左右對稱的端部固定兩根引伸杆，下夾塊左右對稱的端部固定兩根引伸杆，四根引伸杆下端設置在導向塊上。
5.根據權利要求1所述的一種耐高溫彈簧式金屬材料變形測量裝置，其特徵在於，所述的變形傳感器為差動變壓器式位移傳感器，共兩個，對稱安裝在試樣兩側，每個變形傳感器連接兩根引伸杆，組成一個雙邊測量系統。
專利摘要本實用新型涉及一種耐高溫彈簧式金屬材料變形測量裝置，包括耐高溫彈簧，上夾塊，下夾塊，引伸杆，變形傳感器，高溫爐。所述的上夾塊和下夾塊均置於高溫爐中，上夾塊和下夾塊端部均設有耐高溫彈簧，並固定有引伸杆；所述的耐高溫彈簧的壓緊力使上夾塊和下夾塊的刀口在試樣高溫拉伸變長、變細的過程中均勻內進，始終牢固地夾持試樣；所述的引伸杆下端從高溫爐下口伸出，在試樣對稱兩側連接變形傳感器，形成雙邊測量系統，以測量試樣的變形值。與現有技術相比，本實用新型結構簡單，安裝方便，不僅可以測量線材、棒材、管材等普通無凸臺金屬材料試樣，還可以測量鋼絲束等多股式的特殊無凸臺金屬材料試樣高溫拉伸試驗時標距內的變形值。
文檔編號G01N3/28GK202141649SQ20112008709
公開日2012年2月8日 申請日期2011年3月29日 優先權日2011年3月29日
發明者李元齊, 沈祖炎, 王燁華 申請人:同濟大學