一種低溫拉伸液體冷卻環(huán)境箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種低溫拉伸液體冷卻環(huán)境箱，其應(yīng)用于力學(xué)性能領(lǐng)域低溫拉伸試驗(yàn)中試樣降溫及保溫過(guò)程。
【背景技術(shù)】
[0002]在金屬材料低溫拉伸試驗(yàn)中，根據(jù)GB/T 13239-2006規(guī)定，冷卻裝置應(yīng)能將試樣冷卻到-196°C?10°C，且具有保溫能力，保證在試驗(yàn)過(guò)程中試樣溫度的穩(wěn)定性和均勻性，試樣標(biāo)距兩端溫度差的絕對(duì)值應(yīng)不超過(guò)3°C。
[0003]現(xiàn)有低溫拉伸環(huán)境箱通過(guò)噴灑液氮(N2)冷卻空氣從而對(duì)試樣進(jìn)行冷卻，冷卻速度慢且均勻性差，控溫精度低，無(wú)法滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是為了加快試樣冷卻速度，保證低溫拉伸試驗(yàn)溫度的穩(wěn)定性與均勻性，更精確控制試樣的溫度，克服現(xiàn)有低溫環(huán)境箱的不足，提供了一種低溫拉伸液體冷卻環(huán)境箱。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0006]一種低溫拉伸液體冷卻環(huán)境箱，包括環(huán)境箱，該環(huán)境箱內(nèi)部的周向以及底部均設(shè)置有保溫層，在保溫層的內(nèi)壁上布置有冷卻銅管，該冷卻銅管的入口連接至液氮罐，該環(huán)境箱的頂部設(shè)置有可拆裝的保溫蓋；在保溫蓋和環(huán)境箱底部分別設(shè)置有與拉伸試驗(yàn)機(jī)相連的上連接桿和下連接桿，設(shè)置在環(huán)境箱內(nèi)的上螺紋夾具和下螺紋夾具的一端分別與上連接桿和下連接桿之間螺紋連接；
[0007]拉伸試驗(yàn)時(shí)，拉伸試樣的上下兩端分別與上螺紋夾具和下螺紋夾具的另一端之間螺紋連接，環(huán)境箱內(nèi)填充有液體冷卻介質(zhì)。
[0008]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:液體冷卻介質(zhì)為酒精或石油醚。
[0009]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:冷卻銅管的入口與液氮罐相連的管道上設(shè)置有電磁閥，且電磁閥安裝在環(huán)境箱的外壁上。
[0010]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:上連接桿與保溫蓋之間以及下連接桿與環(huán)境箱底部之間均通過(guò)密封墊圈密封。
[0011]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:布置在保溫層底部?jī)?nèi)壁上的冷卻銅管管壁上均勻開(kāi)設(shè)有若干孔眼。
[0012]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:保溫蓋上設(shè)置有電動(dòng)馬達(dá)，該電動(dòng)馬達(dá)的輸出軸與設(shè)置在環(huán)境箱內(nèi)的電子攪拌器相連。
[0013]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:環(huán)境箱的底部安裝在支架上。
[0014]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:環(huán)境箱的底部設(shè)置有排放口。
[0015]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:環(huán)境箱內(nèi)還設(shè)置有溫度傳感器，其與設(shè)定環(huán)境箱內(nèi)部試驗(yàn)溫度的溫度控制器相連。
[0016]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:溫度控制器上設(shè)置有電源開(kāi)關(guān)、實(shí)時(shí)溫度顯示板、設(shè)定溫度顯示板以及溫度設(shè)定鍵。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下的技術(shù)效果:
[0018]拉伸試驗(yàn)前，先將拉伸試樣與下螺紋夾具連接，再通過(guò)試樣裝卸工具將下螺紋夾具與拉伸試驗(yàn)機(jī)的下連接桿連接，然后再將拉伸試樣與上螺紋夾具連接，最后將上螺紋夾具與拉伸試驗(yàn)機(jī)的上連接桿連接。拉伸試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)冷卻銅管向環(huán)境箱內(nèi)通入液氮，冷卻銅管分為兩路，一路環(huán)繞在環(huán)境箱內(nèi)部的四周，另一路盤繞在環(huán)境箱內(nèi)部的底部。環(huán)境箱四周的冷卻銅管內(nèi)液氮通過(guò)循環(huán)流動(dòng)降溫，環(huán)境箱內(nèi)部的底部冷卻銅管用于噴灑液氮至液體冷卻介質(zhì)(如酒精或石油醚)中，加快環(huán)境箱內(nèi)降溫。待試樣達(dá)到規(guī)定溫度后，啟動(dòng)拉伸試驗(yàn)機(jī)即可完成低溫拉伸試驗(yàn)。
[0019]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于使用液體冷卻介質(zhì)進(jìn)行降溫，拉伸試樣全部浸泡在液體冷卻介質(zhì)中，提高了溫度穩(wěn)定性與均勻性，進(jìn)而克服了現(xiàn)有低溫環(huán)境箱溫度不均勻的缺陷。拉伸試在試驗(yàn)加載過(guò)程中始終處于低溫箱內(nèi)，液體冷卻低溫拉伸環(huán)境箱控溫范圍:室溫?-196°C，恒溫精度:±2°C，降溫速度:約8°C /min。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型低溫拉伸液體冷卻環(huán)境箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本實(shí)用新型低溫拉伸液體冷卻環(huán)境箱的剖面示意圖。
[0022]圖3為溫度控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4為試樣裝卸工具的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。
[0024]其中:1為保溫蓋，2為冷卻銅管，3為保溫層，4為上螺紋夾具，5為拉伸試樣，6為下螺紋夾具，7為密封墊圈，8為下連接桿，9為上連接桿，10為電子攪拌器，11為溫度傳感器，12為電磁閥，13為支架，14為排放口，15為電源開(kāi)關(guān)，16為實(shí)時(shí)溫度顯示板，17為設(shè)定溫度顯示板，18為溫度設(shè)定鍵，19為溫度控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0026]參見(jiàn)圖1至圖3，本實(shí)用新型一種液體冷卻低溫拉伸環(huán)境箱，應(yīng)用于力學(xué)性能領(lǐng)域低溫拉伸試驗(yàn)中試樣降溫及保溫過(guò)程，包括環(huán)境箱，該環(huán)境箱內(nèi)部的周向以及底部均設(shè)置有保溫層3，在保溫層3的內(nèi)壁上布置有冷卻銅管2，該冷卻銅管2的入口連接至液氮罐，布置在保溫層3底部?jī)?nèi)壁上的冷卻銅管2管壁上均勻開(kāi)設(shè)有若干孔眼，且冷卻銅管2的入口與液氮罐相連的管道上設(shè)置有電磁閥12，且電磁閥12安裝在環(huán)境箱的外壁上；該環(huán)境箱的頂部設(shè)置有可拆裝的保溫蓋I ;在保溫蓋I和環(huán)境箱底部分別設(shè)置有與拉伸試驗(yàn)機(jī)相連的上連接桿9和下連接桿8，且上連接桿9與保溫蓋I之間以及下連接桿8與環(huán)境箱底部之間均通過(guò)密封墊圈7密封，設(shè)置在環(huán)境箱內(nèi)的上螺紋夾具4和下螺紋夾具7的一端分別與上連接桿9和下連接桿8之間螺紋連接；
[0027]拉伸試驗(yàn)時(shí)，拉伸試樣5的上下兩端分別與上螺紋夾具4和下螺紋夾具7的另一端之間螺紋連接，環(huán)境箱內(nèi)填充有液體冷卻介質(zhì)。其中，液體冷卻介質(zhì)為酒精或石油醚。
[0028]進(jìn)一步地，保溫蓋I上設(shè)置有電動(dòng)馬達(dá)，該電動(dòng)馬達(dá)的輸出軸與設(shè)置在環(huán)境箱內(nèi)的電子攪拌器10相連。
[0029]進(jìn)一步地，環(huán)境箱的底部安裝在支架13上。環(huán)境箱的底部設(shè)置有排放口 14。
[0030]進(jìn)一步地，環(huán)境箱內(nèi)還設(shè)置有溫度傳感器11，其與設(shè)定環(huán)境箱內(nèi)部試驗(yàn)溫度的溫度控制器19相連。溫度控制器19上設(shè)置有電源開(kāi)關(guān)15、實(shí)時(shí)溫度顯示板16、設(shè)定溫度顯示板17以及溫度設(shè)定鍵18。
[0031]為了對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步了解，現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例對(duì)其工作過(guò)程做一說(shuō)明。
[0032]拉伸試驗(yàn)前，先將拉伸試樣5與下螺紋夾具6連接，再通過(guò)試樣裝卸工具(如圖4所示)將下螺紋夾具6與拉伸試驗(yàn)機(jī)的下連接桿8連接，然后再將拉伸試樣5與上螺紋夾具4連接，最后將上螺紋夾具4與拉伸試驗(yàn)機(jī)的上連接桿9連接。
[0033]拉伸試驗(yàn)時(shí)，先通過(guò)溫度控制器19設(shè)定試驗(yàn)溫度，通過(guò)電磁閥12控制液氮的輸入量，液氮通過(guò)冷卻銅管2進(jìn)入環(huán)境箱。冷卻銅管2分為兩路，一路環(huán)繞在環(huán)境箱內(nèi)部的四周，另一路盤繞在環(huán)境箱內(nèi)部的底部。環(huán)境箱四周的冷卻銅管2內(nèi)液氮通過(guò)循環(huán)流動(dòng)降溫，環(huán)境箱內(nèi)部的底部冷卻銅管2管壁上鑿有若干均勻的孔眼，用于噴灑液氮至液體冷卻介質(zhì)(如酒精或石油醚)中，加快環(huán)境箱內(nèi)降溫。同時(shí)，電子攪拌器10進(jìn)行攪拌，使液體冷卻介質(zhì)溫度均勻性達(dá)到更好的效果。待試樣達(dá)到規(guī)定溫度后，啟動(dòng)拉伸試驗(yàn)機(jī)即可完成低溫拉伸試驗(yàn)。
[0034]其中，拉伸試樣5與上螺紋夾具4和下螺紋夾具6以及上螺紋夾具4和下螺紋夾具6與拉伸試驗(yàn)機(jī)上連接桿9和下連接桿8均通過(guò)螺紋連接。上螺紋夾具4和下螺紋夾具6均為一頭為外螺紋，另一頭為外六方，外螺紋與拉伸試驗(yàn)機(jī)上連接桿9和下連接桿8的內(nèi)螺紋匹配，外六方與試樣裝卸工具下端內(nèi)六方匹配。此試樣裝卸工具如圖4所示，為中通管狀扳手，下端為內(nèi)六方，長(zhǎng)度可容納整個(gè)拉伸試樣5及下螺紋夾具6，其下端可卡住下螺紋夾具6的外六方端，從而完成其與拉伸試驗(yàn)機(jī)下連接桿8的連接。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低溫拉伸液體冷卻環(huán)境箱，其特征在于:包括環(huán)境箱，該環(huán)境箱內(nèi)部的周向以及底部均設(shè)置有保溫層(3)，在保溫層(3)的內(nèi)壁上布置有冷卻銅管(2)，該冷卻銅管(2)的入口連接至液氮罐，該環(huán)境箱的頂部設(shè)置有可拆裝的保溫蓋(I);在保溫蓋(I)和環(huán)境箱底部分別設(shè)置有與拉伸試驗(yàn)機(jī)相連的上連接桿(9)和下連接桿(8)，設(shè)置在環(huán)境箱內(nèi)的上螺紋夾具(4)和下螺紋夾具(7)的一端分別與上連接桿(9)和下連接桿(8)之間螺紋連接; 拉伸試驗(yàn)時(shí)，拉伸試樣(5)的上下兩端分別與上螺紋夾具(4)和下螺紋夾具(7)的另一端之間螺紋連接，環(huán)境箱內(nèi)填充有液體冷卻介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫拉伸液體冷卻環(huán)境箱，其特征在于:液體冷卻介質(zhì)為酒精或石油醚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫拉伸液體冷卻環(huán)境箱，其特征在于:冷卻銅管(2)的入口與液氮罐相連的管道上設(shè)置有電磁閥(12)，且電磁閥(12)安裝在環(huán)境箱的外壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫拉伸液體冷卻環(huán)境箱，其特征在于:上連接桿(9)與保溫蓋(I)之間以及下連接桿(8)與環(huán)境箱底部之間均通過(guò)密封墊圈(7)密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫拉伸液體冷卻環(huán)境箱，其特征在于:布置在保溫層(3)底部?jī)?nèi)壁上的冷卻銅管(2)管壁上均勻開(kāi)設(shè)有若干孔眼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫拉伸液體冷卻環(huán)境箱，其特征在于:保溫蓋(I)上設(shè)置有電動(dòng)馬達(dá)，該電動(dòng)馬達(dá)的輸出軸與設(shè)置在環(huán)境箱內(nèi)的電子攪拌器(10)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫拉伸液體冷卻環(huán)境箱，其特征在于:環(huán)境箱的底部安裝在支架(13)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫拉伸液體冷卻環(huán)境箱，其特征在于:環(huán)境箱的底部設(shè)置有排放口(14)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫拉伸液體冷卻環(huán)境箱，其特征在于:環(huán)境箱內(nèi)還設(shè)置有溫度傳感器(11)，其與設(shè)定環(huán)境箱內(nèi)部試驗(yàn)溫度的溫度控制器(19)相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種低溫拉伸液體冷卻環(huán)境箱，其特征在于:溫度控制器(19)上設(shè)置有電源開(kāi)關(guān)(15)、實(shí)時(shí)溫度顯示板(16)、設(shè)定溫度顯示板(17)以及溫度設(shè)定鍵(18)。
【專利摘要】本實(shí)用新型一種低溫拉伸液體冷卻環(huán)境箱，包括環(huán)境箱，該環(huán)境箱內(nèi)部的周向以及底部均設(shè)置有保溫層，在保溫層的內(nèi)壁上布置有冷卻銅管，該冷卻銅管的入口連接至液氮罐，該環(huán)境箱的頂部設(shè)置有可拆裝的保溫蓋；在保溫蓋和環(huán)境箱底部分別設(shè)置有與拉伸試驗(yàn)機(jī)相連的上連接桿和下連接桿，設(shè)置在環(huán)境箱內(nèi)的上螺紋夾具和下螺紋夾具的一端分別與上連接桿和下連接桿之間螺紋連接；拉伸試驗(yàn)時(shí)，拉伸試樣的上下兩端分別與上螺紋夾具和下螺紋夾具的另一端之間螺紋連接，環(huán)境箱內(nèi)填充有液體冷卻介質(zhì)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于使用液體冷卻介質(zhì)進(jìn)行降溫，拉伸試樣全部浸泡在液體冷卻介質(zhì)中，提高了溫度穩(wěn)定性與均勻性，進(jìn)而克服了現(xiàn)有低溫環(huán)境箱溫度不均勻的缺陷。
【IPC分類】G01N3-02, G01N3-18
【公開(kāi)號(hào)】CN204286922
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420788508
【發(fā)明人】李娜, 梁明華, 任繼承, 王亞龍, 張翔, 藺衛(wèi)平
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月12日