[实用新型]具有分级冷却系统的固定式高温引伸计

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种引伸计，特别是涉及一种高温引伸计，应用于材料力学性能测试技术领域。

背景技术

高温构件广泛应用于石油化工，航空航天等领域。因为这些构件需要长期在高温和循环交变载荷下服役工作。所以材料的蠕变以及疲劳损伤是限制这些构件寿命的决定性因素。为了对构件的寿命进行合理性的评估，可以通过在实验室中将试样制成标准件进行力学性能测试，获得材料的重要性能参数以及寿命指标。实验室条件下的应变控制是完全约束加载，而实际运行中工程构件的疲劳关键部位通常由材料结构约束的，而应力控制容易产生应力应变滞回曲线不稳定，不封闭的现象。所以应变控制更符合实际工况。控制应变的仪器为引伸计。过去的几十年间，引伸计从机械式引伸计发展为现代的电子以及视频引伸计。但是出于方便以及经济的角度，大多数实验室最常使用的还是滑轨式引伸计。目前有的滑轨式引伸计固定在设备本身上，由于拉压循环加载导致设备整体在实验过程中会有震动现象，如果引伸计固定在加载设备上，则其会在循环加载过程中而上下震动，造成引伸计的陶瓷杆和试样接触部分打滑，影响引伸计的测量精度。引伸计的传感器芯片由于在高温下容易产生误差而影响其工作精度，其工作温度一般不能超过75℃，然而高温构件中的金属材料低周疲劳试验温度一般大于800℃，因此为保证传感器芯片处于正常工作温度范围，不仅在传感器靠近试样的一侧设置隔热挡板，还要在传感器前端使用循环水冷却系统来降低传感器芯片的温度。但是循环水中的热量由于处于封闭的软水管中，热量无法及时散出，而且实验时间过长也会导致传感器芯片温度升高，影响其工作精度。所以，目前迫切需要改进滑轨式引伸计的固定以及冷却装置。

实用新型内容

为了解决现有技术问题，本实用新型的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种具有分级冷却系统的固定式高温引伸计，基于机械以及传热学原理，采用能实现新的引伸计冷却以及固定方法的装置，改进一种循环水冷却系统的装置，提高降温效率，并且提供一种新的固定高温引伸计的方法，防止引伸计因为和设备相接触产生打滑，更加有效地降低传感器芯片的温度，并提高引伸计的稳定性，从而提高引伸计的测试精度。

为达到上述实用新型创造目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种具有分级冷却系统的固定式高温引伸计，包括引伸计测试杆、隔热挡板、传感器和循环液冷却系统，其中主要由引伸计测试杆和传感器组成引伸计测试部分，主要由隔热挡板和循环液冷却系统组成引伸计保护部分，隔热挡板设置在传感器靠近试样的一侧，使传感器与待测高温构件进行空间隔离，循环液冷却系统用于降低传感器的电子器件的温度，传感器安装在固定架上，固定架底端与引伸计底座固定连接为一体，以引伸计底座作为滑动块，使引伸计底座能在滑轨上进行进退滑动，采用弹簧使传感器的本体后端和固定架进行弹性连接，弹簧的轴线与滑轨的延伸方向平行，滑轨通过引伸计支撑安装部固定设置在地面、墙面或其他建筑基础以及固定设施上，形成固定式安装结构；

循环液冷却系统包括浸入式水套、水槽、循环泵和软水管，在浸入式水套中设有低于水的比热的冷却液体，在水槽中装入冷却水，浸入式水套整体浸入水槽中的冷却水中，接触式冷却液箱能对传感器进行接触式传热，降低传感器的元器件的温度，组成流体复合换热装置，浸入式水套设有冷却液进口和冷却液出口，接触式冷却液箱也设有液流出口和液流入口，分别采用不同的软水管，使浸入式水套的冷却液进口和冷却液出口分别对应与接触式冷却液箱的液流出口和液流入口相连接通，依次由接触式冷却液箱的液流出口、一段软水管、浸入式水套的冷却液进口、浸入式水套、浸入式水套的冷却液出口、另一段软水管、接触式冷却液箱的液流入口形成循环液冷却系统环流管路，在浸入式水套上设有循环泵，利用循环泵驱动循环液冷却系统环流管路中的冷却液体进行循环流动，使接触式冷却液箱作为循环液冷却系统环流管路的热端，浸入式水套作为循环液冷却系统环流管路的冷端，浸入式水套中的冷却液体通过浸入式水套的金属外壳壁与水槽中的冷却水进换热，组成流体复合换热装置；

在浸入式水套和接触式冷却液箱之间的软水管位置处还设有风扇，风扇对流经临近风扇的软水管的管段中的冷却液体进行风冷散热，形成风冷系统，使风冷系统和循环液冷却系统组成分级冷却系统。

作为本实用新型优选的技术方案，在浸入式水套的冷却液出口和接触式冷却液箱的液流入口之间设置风扇，形成两级冷却系统。