[发明专利]一种高温云纹实验炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温力学实验加热装置，具体地说涉及一种高温云 纹实验加热炉。

背景技术

将云纹干涉技术用于高温力学性能测试是高温力学领域的创新，而 高温云纹实验炉是高温云纹设备的必备配套加热装置。目前国内外所公 开的高温云纹实验炉甚少，且大都用于科研实验，如《实验力学》第13 卷第3期(1998.9)公开的《高温云纹实验炉及控温系统》；清华大学申 请的中国专利，公开号101349549《一种高温云纹干涉变形测量系统》， 均提及高温云纹实验炉设有可测试观察窗口，且有二层石英玻璃构成， 能使U、V场测试准直光通过窗口直达试件表面，同时可通过窗口拍摄 云纹图像信息，炉体具有一定保温功能。但上述云纹实验炉受密封、加 热保温及防氧化等问题的限制，最高温度只能达到1000℃，不能适用更 高温度云纹测试的要求。

发明内容

本发明的目的是克服原有高温云纹实验炉的不足(背景所述)，提 供一种能适应更高温度测试要求的云纹实验炉。

本发明的技术方案如下：

这种高温云纹实验炉，包括炉体，炉体上安装的加载装置和加热装 置，炉体前部的测试观察窗口，它的特殊之处是：炉体外壁上装有隔热 水套；炉体上设有真空抽气口，保护气体进气口，热电偶插入口及输入 电源接线柱，这些接口处都装有密封装置，而密封装置都处在隔热水套 中。

这种高温云纹实验炉炉门上设置的测试观察窗口，由炉门内的保温 材料拼接成十字半圆弧锥形，窗内外分别嵌有和安装薄厚不同的两层石 英玻璃。

所述高温云纹实验炉的炉门，利用铰链与炉体的前部面板连接，炉 门的外壁上也装有隔热水套，流入循环水。

所述高温云纹实验炉炉门上设置的测试观察窗口，安装在其外表面 的厚石英玻璃可为正方形，它的四角与十字形窗口对应放置，以节约石 英玻璃面积。

这种高温云纹实验炉的加热装置可以采用在炉膛内竖直安置硅碳 棒，以提高加热温度，通过耐高温导线与其连接。

本发明和现有的技术相比，具有更好的密封性能，可抽真空，注入 保护气体，防止金属材料氧化；采用在炉体框架、后盖、炉门等外壁上 安装隔热水套，确保各密封件免受高温影响；采用硅碳棒加热，提高了 加热源的温度；测试窗口采用十字半圆弧锥形结构，减少了热辐射而积， 同时正方形厚石英玻璃四角和十字圆弧锥形窗口对应配合，不但有利于 干涉光输入，且缩小了石英玻璃面积，节约成本。由于采取了上述综合 措施，本发明的云纹实验炉，最高测试温度可达到1300℃，实践中，已 利用本发明的高温云纹实验炉完成了70多种高温合金和金属基复合材 料的高温力学性能测试，最高测试温度为1200℃。该实验炉还可与电子 拉压试验机、蠕变试验机和疲劳试验机配套使用，进行高温拉压、高温 蠕变、高温疲劳等试验。

附图说明

图1为本发明的云纹实验炉结构原理图

图2为本发明的云纹实验炉炉门及测试窗口前表面示意图

下面结合附图通过实施例对本发明作进一步说明：

参阅图1、图2，本发明的云纹实验炉炉体上安装有隔热水套，具 体由隔热水套框架1，隔热水套后盖2和隔热水套炉门9构成，隔热水 套框架1上下安装有同轴加载杆11及其密封装置10；隔热水套后盖2 上设有真空抽气口3，热电偶插口4，输入电源接线柱5，保护气体进气 口6，这些入口都安装有密封装置，使用橡胶密封圈密封；在高温炉前 盖板8上，通过铰链安装活动隔热水套炉门9；上述这些隔热水套通过 管道连接(图中省略)流入循环水。炉门9内部由莫来石保温材料7拼 接成十字半圆弧锥形测试观察窗口91，它可在确保入射光正常入射的前 提下，减少炉膛热辐射面积，提高保温性能。炉门测试观察窗口91前 表面装有一块厚石英玻璃12，内部莫来石保温材料7上嵌有一层薄石英 玻璃13，厚石英玻璃12的四角与十字形窗口对应放置，双层石英玻璃 12、13可让纵向、横向双光束干涉光入射和观察云纹干涉图像。高温云 纹实验炉炉膛由莫来石保温砖7拼接而成，在炉膛内壁竖直放置硅碳棒 14作为加热源，其上下开有连接导向槽，通过耐高温导线串接。这种高 温云纹实验炉的最高温度可达到1300℃，可满足高温云纹测试的要求。