[发明专利]一种用于室温至1800℃高温应变校准标定装置

说明书

本发明提供一种用于室温至1800℃高温应变校准标定装置，属于高温应变测试技术领域。该装置包括高温应变实验炉、温控系统和高温应变测试系统，其中高温应变实验炉由加热与温控系统、支撑系统、加载系统、测量系统封装组成，温控系统单独安置，高温应变测试系统由接触式测量系统与非接触式测量系统组成。该装置可以测量高温工况下应变片的性能参数随温度变化特性；测定不同温度下标定梁材料的弹性模量曲线；产生标准应变来校正接触式与非接触式高温应变测试系统的精度等。该装置加工方便、测试装置许用加载力大、可定应力或应变加载、测试精度高、重复度好、使用温度范围广、实验结果可靠。

技术领域

本发明涉及高温应变测试技术领域，特别是指一种用于室温至1800℃高温应变校准标定装置。

背景技术

工业设备在高温工况下的应变测量是测试系统中的重要一环。接触式高温应变测量受制于应变片材料、粘接剂材料的特性，工作温度一般在1100℃以下，对于更高的温度的探索就无能为力了。随着数字图像相关技术、电子散斑干涉等非电测技术的发展，非接触式的光学应变测量技术越来越多的被应用到高温应变测试中，其工作温度可达1800℃甚至更高。而目前鲜有针对非接触式光学测量系统搭建的高温应变校准装置，那么高温应变测量的精度就无法评判。

目前，粘贴式应变片的设计、使用参数依据国标“GB-T13992-2010”。由于此标准替代了1992年实行的“GB-T 13992-1992”，而其中并无应变片参数标定方式的参考依据，因此常用的粘贴式电阻应变计测量装置和方法并无具体的国家标准。应变标定装置领域也鲜有人涉足。

发明内容

本发明为了解决现有应变片标定装置工作温度低，少量高温应变标定的装置存在具体的使用温度范围不明确的问题，以及大多数标定装置只能实现力加载和位移加载这两种模式中一种的问题，提供一种用于室温至1800℃高温应变校准标定装置。

该装置包括高温应变实验炉、温控系统以及高温应变测试系统，其中高温应变实验炉由加热与温控系统、支撑系统、加载系统、测量系统封装组成，温控系统单独安置，高温应变测试系统由接触式高温应变测试系统和非接触式高温应变测试系统组成；

其中，加热与温控系统位于该装置中心，加热与温控系统由上炉壳、下炉壳、保温材料、硅化钼加热元件组成，其中硅化钼加热元件分列在标定梁两侧，标定梁位于加热与温控系统中心，保温材料位于上炉壳和下炉壳内部；

支撑系统由调整支脚、底座连接杆、底座螺母、外支架、下炉壳组成，调整支脚位于该装置最下部，底座连接杆用底座螺母固定安装在下炉壳上，外支架支撑高温应变实验炉；

加载系统由砝码座、底座连接杆、螺纹连接杆、螺纹手轮、通心螺纹连接杆、力加载连接杆、长连接片、短连接片、支撑圆柱一、载荷连接块、载荷连接杆一、载荷连接杆二、螺纹连接柱、支撑圆柱二、连接销、标定梁和固定块组成；

加载力由砝码座依次传递至螺纹连接杆、力加载连接杆、支撑圆柱二、载荷连接块、载荷连接杆一、螺纹连接柱、载荷连接杆二、短连接片、连接销和标定梁，螺纹连接杆一头连接砝码座，螺纹连接杆另一头连接到力加载连接杆上，力加载连接杆通过支撑圆柱二与载荷连接块连接，力加载连接杆通过载荷连接杆一和载荷连接杆二连接短连接片，将载荷加到标定梁上；

测量系统由石英棒、测量连接长杆、测量连接短杆、小螺钉、连接块、螺纹杆、绝热块、光栅尺固定支架、紧固螺钉、光栅尺组成，光栅尺设引线与测量系统连接，光栅尺固定支架连接测量连接短杆，测量连接短杆连接测量连接长杆，测量连接长杆与加载系统的底座连接杆相连，石英棒通过小螺钉固定在连接块上，连接块与螺纹杆、绝热块相连，连接块最终连接到光栅尺上，光栅尺封装固定在光栅尺固定支架上；

温控系统由温控柜和热电偶组成，热电偶通过上炉壳插入炉腔测温，温控柜实现温度控制；