本實用新型專利技術公開了一種用于高溫SHPB動態(tài)沖擊實驗的快速加熱裝置，包括上箱體、下箱體、溫度傳感器、加熱通道、導軌、電熱轉換裝置、鉸鏈、電線、測溫孔、加熱瓦、保溫棉、外壁、提手、圓環(huán)、緊固件、保溫板，利用溫度傳感器與溫控裝置連在一起，可以實時調節(jié)加熱裝置內部的溫度，并通過溫控裝置顯示溫度，達到精確控制加熱溫度的作用，并通過保溫板的設置，使溫度不易發(fā)生消散，可以讓試件內外溫度一致，避免了試件出現(xiàn)溫度不均勻的情況。它既能單獨加熱試件，又能快速安裝、加熱試件，使試件能夠還能使加熱和沖擊在同一位置進行，試件定位準確，結構簡單、緊湊，操作容易，工作效率高，資本投入少，經濟實惠和便于普及推廣。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本技術涉及SHPB實驗輔助裝置領域，尤其涉及一種用于高溫SHPB動態(tài)沖擊實驗的快速加熱裝置。
技術介紹
SHPB動態(tài)實驗被廣泛的應用于材料性能的研究，不過大都是停留在常溫下的材料實驗，但是高溫工況同樣存在，所以對高溫下材料性能的研究同樣需要。目前SHPB高溫實驗方法大體分為二種類型：一種是將試件和部分導波桿放入溫度箱中同時進行加熱，名稱為“SHPB裝置應用于測量高溫動態(tài)力學性能的研究”的文章(夏開文等，實驗力學，1998，Vol.13，第3期，PP.307-313)采用恒溫加熱爐，利用一維應力波傳播理論和傳熱原理，修正溫度梯度場對波形測量的影響，其難點在于實驗數(shù)據(jù)處理比較復雜。名稱為“用于高溫霍普金森壓桿實驗的快速加熱裝置”的專利技術專利描述了一種試件快速加熱方式，為了解決入射桿進入加熱爐及與高溫試件接觸時對入射桿及透射桿的升溫作用，在入射桿和透射桿上設計了同外徑的陶瓷桿，忽略了應力波在不同介質中的傳播的差異性，也忽略了入射桿沒有直接沖擊試件帶來的誤差，影響了實驗數(shù)據(jù)的準確度。另一種是先單獨對試件加熱，實驗前快速將試件安裝在系統(tǒng)中，名稱為“SHPB系統(tǒng)高溫實驗自動組裝技術”的文章(張方舉等，實驗力學，2005，Vol.20，第2期，PP.281-284)和名稱為“用于高溫霍普金森壓桿實驗的雙向雙氣路自動組裝裝置”的專利技術專利(專利號：ZL200610021096.5)描述了一種Hopkinson實驗雙向雙氣路自動組裝裝置，其缺陷是難于實現(xiàn)系統(tǒng)的準靜態(tài)對接與同步，要求有很高精度的實驗裝置。
技術實現(xiàn)思路
針對上述情況，本技術的目的在于提供一種用于高溫SHPB動態(tài)沖擊實驗的快速加熱裝置，它既能單獨加熱試件，又能快速安裝、加熱試件，使試件能夠還能使加熱和沖擊在同一位置進行，試件定位準確，結構簡單、緊湊，操作容易，工作效率高，資本投入少，經濟實惠和便于普及推廣。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種用于高溫SHPB動態(tài)沖擊實驗的快速加熱裝置，包括上箱體(1)、下箱體(2)、溫度傳感器(3)、加熱通道(4)、導軌(5)、電熱轉換裝置(6)、鉸鏈(7)、電線(8)、測溫孔(9)、加熱瓦(10)、保溫棉(11)、外壁(12)、提手(13)、圓環(huán)(14)、緊固件(15)、保溫板(16)，所述上箱體(1)和下箱體通過鉸鏈(7)相連，所述上箱體(1)與下箱體(2)上鏤刻有兩個半圓形并能合為一個整圓的加熱通道(4)，所述上箱體(1)上連接有溫度傳感器(3)，所述下箱體(2)上連有導軌(5)，所述上箱體(1)和下箱體(2)上面設置有電熱轉換裝置(6)，所述電熱轉換裝置(6)上面連接電線(8)，所述下箱體(2)上面設置有緊固件(15)，所述加熱瓦(10)和外壁(12)之間填充有保溫棉(11)，所述上箱體(1)上還設置提手(13)。為了提高本技術的綜合性能，實現(xiàn)結構、效果優(yōu)化，其進一步的措施是：加熱通道(4)的直徑為100mm和圓環(huán)(14)的外徑一樣，圓環(huán)(14)的內徑分為75mm和50mm兩種，且圓環(huán)(14)是由兩個完全相同的半圓環(huán)構成。加熱瓦(10)和圓環(huán)(14)均為耐高溫導熱陶瓷材料，加熱瓦(10)下面鋪設熱敏電阻，且和電熱轉換裝置(6)相連。保溫板(16)的直徑和加熱通道(4)的直徑一樣，且保溫板(16)上面包裹一層保溫棉。外壁(12)和加熱瓦(10)之間填充的保溫棉(11)的厚度為3～5mm。與現(xiàn)有技術相比，本技術的優(yōu)點是：(1)本技術利用溫度傳感器(3)與溫控裝置連在一起，可以實時調節(jié)加熱裝置內部的溫度，并通過溫控裝置顯示溫度，達到精確控制加熱溫度的作用。(2)本技術利用導軌(5)與SHPB試驗的工作臺連接，可以在工作臺任意滑動，這樣方便在加熱裝置里面取、放試件，避免了取、放試件容易干擾到SHPB入射桿和透射桿，方便操作，使加熱試件更加便捷，迅速。(3)本技術通過保溫板(16)的設置，在加熱或者保溫時將保溫板(16)扣進加熱孔通道(4)，使溫度不易發(fā)生消散，這樣試件在加熱裝置里面可以更加均勻的達到所需溫度，通過保溫，可以讓試件內外溫度一致，避免了試件出現(xiàn)溫度不均勻的情況。(4)本技術通過直徑100mm的加熱通道(4)和兩個完全相同的半圓環(huán)的設置，不僅可以加熱直徑為100mm的圓柱體試件，而且可以加熱直徑75mm
和50mm的試件，使加熱試件的規(guī)格多樣，同時試件在加熱裝置里面的位置也可固定，使動態(tài)沖擊試驗可以有效完成。附圖說明圖1是本技術一種用于高溫SHPB動態(tài)沖擊實驗的快速加熱裝置的立體結構示意圖；圖2是本技術一種用于高溫SHPB動態(tài)沖擊實驗的快速加熱裝置打開后的結構示意圖；圖3是本技術一種用于高溫SHPB動態(tài)沖擊實驗的快速加熱裝置的圓環(huán)結構示意圖；圖4是本技術一種用于高溫SHPB動態(tài)沖擊實驗的快速加熱裝置的工作原理圖；圖5是本技術一種用于高溫SHPB動態(tài)沖擊實驗的快速加熱裝置在SHPB試驗系統(tǒng)里正常工作狀態(tài)的示意圖；示意圖中標號：1、上箱體；2、下箱體；3、溫度傳感器；4、加熱通道；5、導軌；6、電熱轉換裝置；7、鉸鏈；8、電線；9、測溫孔；10、加熱瓦；11、保溫棉；12、外壁；13、提手；14、圓環(huán)；15、緊固件；16、保溫板。具體實施方式為使本技術的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合附圖對本技術作進一步詳細描述：一種用于高溫SHPB動態(tài)沖擊實驗的快速加熱裝置，包括上箱體(1)、下箱體(2)、溫度傳感器(3)、加熱通道(4)、導軌(5)、電熱轉換裝置(6)、鉸鏈(7)、電線(8)、測溫孔(9)、加熱瓦(10)、保溫棉(11)、外壁(12)、提手(13)、圓環(huán)(14)、緊固件(15)、保溫板(16)，所述上箱體(1)和下箱體通過鉸鏈(7)相連，所述上箱體(1)與下箱體(2)上鏤刻有兩個半圓形并能合為一個整圓的加熱通道(4)，所述上箱體(1)上連接有溫度傳感器(3)，所述下箱體(2)上連有導軌(5)，所述上箱體(1)和下箱體(2)上面設置有電熱轉換裝置(6)，所述電熱轉換裝置(6)上面連接電線(8)，所述下箱體(2)上面設置有緊固件(15)，所述加熱瓦(10)和外壁(12)之間填充有保溫棉(11)，所述上箱體(1)上還設置提手(13)。在本實施例中，設計的一種用于高溫SHPB動態(tài)沖擊實驗的快速加熱裝置，當使用時將試件放入圓環(huán)(14)上，再一起放在加熱通道(4)上，通過提手(13)關上上箱體(1)，再扣緊緊固件(15)，扣上保溫板(16)，然后電線(8)與溫控裝置連接，接上電源，通過溫控裝置調節(jié)所需要的溫度，然后加熱試件，待溫度達到所需溫度時，溫度傳感器(3)會反饋溫度信息給溫控裝置，然后溫控裝置會進入自動保
溫狀態(tài)，若干小時后，待試件內外均達到控制溫度后進行試驗。試驗時，將保溫板(16)取下，使SHPB的入射桿和透射桿均對準試件，然后進行動態(tài)沖擊試驗。在本實施例中通過保溫板(16)的設置，在加熱或者保溫時將保溫板(16)扣進加熱通道(4)上，使溫度不易發(fā)生消散，這樣試件在加熱裝置里面可以更加均勻的達到所需溫度，通過保溫，可以讓試件內外溫度一致，避免了試件出現(xiàn)溫度不均勻的情況。在本實施例中通過直徑100mm加熱通道(1本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于高溫SHPB動態(tài)沖擊實驗的快速加熱裝置，包括上箱體(1)、下箱體(2)、溫度傳感器(3)、加熱通道(4)、導軌(5)、電熱轉換裝置(6)、鉸鏈(7)、電線(8)、測溫孔(9)、加熱瓦(10)、保溫棉(11)、外壁(12)、提手(13)、圓環(huán)(14)、緊固件(15)、保溫板(16)，所述上箱體(1)和下箱體通過鉸鏈(7)相連，所述上箱體(1)與下箱體(2)上鏤刻有兩個半圓形并能合為一個整圓的加熱通道(4)，所述上箱體(1)上連接有溫度傳感器(3)，所述下箱體(2)上連有導軌(5)，所述上箱體(1)和下箱體(2)上面設置有電熱轉換裝置(6)，所述電熱轉換裝置(6)上面連接電線(8)，所述下箱體(2)上面設置有緊固件(15)，所述加熱瓦(10)和外壁(12)之間填充有保溫棉(11)，所述上箱體(1)上還設置提手(13)。
【技術特征摘要】
1.一種用于高溫SHPB動態(tài)沖擊實驗的快速加熱裝置，包括上箱體(1)、下箱體(2)、溫度傳感器(3)、加熱通道(4)、導軌(5)、電熱轉換裝置(6)、鉸鏈(7)、電線(8)、測溫孔(9)、加熱瓦(10)、保溫棉(11)、外壁(12)、提手(13)、圓環(huán)(14)、緊固件(15)、保溫板(16)，所述上箱體(1)和下箱體通過鉸鏈(7)相連，所述上箱體(1)與下箱體(2)上鏤刻有兩個半圓形并能合為一個整圓的加熱通道(4)，所述上箱體(1)上連接有溫度傳感器(3)，所述下箱體(2)上連有導軌(5)，所述上箱體(1)和下箱體(2)上面設置有電熱轉換裝置(6)，所述電熱轉換裝置(6)上面連接電線(8)，所述下箱體(2)上面設置有緊固件(15)，所述加熱瓦(10)和外壁(12)之間填充有保溫棉(11)，所述上箱體(1)上還設置提手(13)。2.根據(jù)權利...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：邵彬彬，吳明靜，徐穎，鄭志濤，王夢想，
申請(專利權)人：安徽理工大學，
類型：新型
國別省市：安徽;34
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