[发明专利]木材弯曲弹性模量测量的温控装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种的木材弯曲弹性模量测量的温度可控装置及方法，能够准确控制和稳定木材试样测试温度。

背景技术

木材的弯曲弹性模量是木材的重要力学性能之一，是评价木材质量等级的重要标准。一些研究已经表明冻结与非冻结木材的弯曲弹性模量的差异显著，而且不同冻结程度的木材的弯曲弹性模量也存在着差异，因此说明温度对木材力学性能存在一定影响。传统的木材弯曲弹性模量的温度影响测试都通过冰箱或者冰窖在将木材试样冻结到一定温度条件下后，拿到室温环境进行弯曲弹性模量测试。

传统木材弯曲弹性模量的温度影响测试存在的技术问题是：由于木材的冷冻环境和测试环境的变化，木材的温度也发生改变，因此弯曲弹性模量测量上的温度对应就会产生偏差，影响测量结果，另外应用冰箱或者冰窖制冷，所能达到的测试温度有限，且耗费时间相当长，而且需要不断地拿出冰冻环境反复测温观察，而且温度难于控制且不易稳定。

发明内容

本发明实现了一种木材弯曲弹性模量测量温度可控的装置及测试方法，实现了木材弯曲弹性模量测量过程中的小试样木材温度的控制和稳定，解决了现有研究中木材弯曲弹性模量测量中温度定位难的问题。本发明包括温度控制系统和木材弯曲弹性模量测量装置。温度控制系统由温控箱（1）、温度控制装置（5）、温度监测装置（6）和液态二氧化碳瓶（7）组成，木材弯曲弹性模量测量装置是万能力学试验机(10)。温控箱（1）是单层温度循环盒式结构，具有隔热、隔冷功效。温控箱（1）内布有电动小风扇（4）、电热棒（11）、木材试样（2）和用来支撑木材试样（2）的金属滚轮（3）。液态二氧化碳瓶（7）由一根铜管线（8）连接穿透温控箱侧壁伸入温控箱内，用来导入液态二氧化碳使箱内温度降低。温控箱的盖子与力学试验机的压头（9）相连，在压力试验进行时以保证温控箱（1）密封。箱内的电动小风扇（4）和电热棒（12）与温度控制装置（7）相连，通过温度控制装置（7）来控制电动小风扇（5）的运转和电热棒（10）的工作来调节温控箱（6）内的环境温度。木材试样（3）的两个不同位置布有热电偶（4），该热电偶（4）与温度监测装置（8）相连接以监测木材不同位置的温度变化。

本发明工作时，是先将压力机的运行，待力学试验机（10）的压头（9）接触到木材试样后，此时温控箱已经完全闭合，再将液态二氧化碳由液态二氧化碳瓶（7）导入封闭的温控箱（1），然后通过温度控制装置（7）控制电动小风扇（5）运转，使温控箱（1）内空气在木材试样（3）的周围不断地循环流通，而使得木材试样（3）降温达到待测温度后，再通过调节风扇的运行时间和速度来维持木材温度，待木材温度即温度监测装置（6）的读数稳定15-20分钟后，即可开始木材弯曲弹性模量测量。当所测温度为冰点以室温以上温度时，关闭液态二氧化碳的输入，通过温度控制装置（5）开启电热棒，通过电动小风扇（4）的运行使木材温度升高。该温度控制装置可实现的最低测试温度可达-80℃，最高温度可达50℃。待测温度点间隔和维持时间可根据风扇的运行速度（功率）和时间进行调节。

本发明组装简单，方便操作，温度易于控制且测量准确，适用于规格尺寸的小试样木材的温度控制和稳定，解决了木材弯曲弹性模量测量中木材温度变化过快和平衡难的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明

图1为本发明的木材弯曲弹性模量温控装置的纵剖面结构示意图

图2为本发明的木材弯曲弹性模量温控装置的侧视图

图3为本发明的温控箱的俯视结构示意图

图中：1.温控箱  2.木材试样  3.金属滚轮  4.电动小风扇  5.温度控制装置  6.温度监测装置 7.液态二氧化碳（瓶）8.铜管线  9.压头 10.力学试验机  11.热电偶  12.加热棒

具体实施方式