[发明专利]一种充湿条件下复合材料湿膨胀系数的测试装置及方法

权利要求书

1.一种充湿条件下复合材料湿膨胀系数的测试装置，其特征在于，包括真空罐及设置在所述真空罐内的石英测试件、湿度传感器（7）、温度传感器（8）、气压传感器（9）、位移传感器（10）和载荷传感器（11）；

所述真空罐包括从上到下依次连接的第一测试室（1）、环境室（2）和第二测试室（3），所述第一测试室（1）设置有真空阀（13）和干燥气阀（14），所述环境室（2）设置有恒湿空气阀（15），所述第二测试室（3）设置有所述干燥气阀（14）；

所述石英测试件贯穿所述环境室（2），并在所述环境室（2）内与试样（17）可拆卸连接；所述石英测试件的顶端固定在所述第一测试室（1）内，所述石英测试件的底端悬垂于所述第二测试室（3）内；

所述湿度传感器（7）、所述温度传感器（8）和所述气压传感器（9）均设置在所述环境室（2）内；

所述载荷传感器（11）固定在所述石英测试件顶端，用以测试所述试样（17）的质量变化；所述位移传感器（10）固定在所述石英测试件上，用以测试所述试样（17）的长度变化；其中，所述位移传感器（10）和所述载荷传感器（11）均与计算机控制与分析系统电连接；

所述石英测试件包括石英管式基准架（4）和石英杆（5）；

所述石英管式基准架（4）为中空结构，所述石英杆（5）位于所述石英管式基准架（4）的中空腔内，且所述石英杆（5）顶端穿过所述石英管式基准架（4）与所述载荷传感器（11）连接；

所述石英杆（5）包括贯穿所述第一测试室（1）和所述环境室（2）的第一连接段以及贯穿所述环境室（2）和所述第二测试室（3）的第二连接段，且所述第一连接段和所述第二连接段之间间隔有容置所述试样（17）的距离；

将所述石英测试件设置为顶端固定在所述第一测试室（1）上的所述石英管式基准架（4）和活动连接在所述石英管式基准架（4）内部的所述石英杆（5），所述石英管式基准架（4）为呈I型的中空管式结构，且所述I型的中空管式结构的横段分别位于所述第一测试室（1）和第二测试室（3）内，所述I型的中空管式结构的竖段位于所述环境室（2）内；所述石英杆（5）为分离的两段式结构，所述第一连接段跨越所述第一测试室（1）和所述环境室（2）的上部分，所述第二连接段跨越所述环境室（2）的下部分和所述第二测试室（3），所述第一连接段与所述第二连接段的距离小于或等于所述试样（17）的长度，将所述试样（17）的两端分别与所述第一连接段和所述第二连接段固定；

所述位移传感器（10）设置有两个，两个所述位移传感器（10）分别位于处于所述第一测试室（1）和第二测试室（3）内的所述石英管式基准架（4）的中空腔内，并分别设置在所述第一连接段与所述第二连接段的两端，两个所述位移传感器（10）位置呈垂直布置，且安装在相应位置的固定板上；

所述位移传感器（10）为非接触式。

2.根据权利要求1所述的充湿条件下复合材料湿膨胀系数的测试装置，其特征在于，所述第一连接段位于所述环境室（2）的一端和所述第二连接段位于所述环境室（2）的一端均设有U形槽和连接孔，所述U形槽适于与所述试样（17）卡接，所述连接孔适于通过销钉与所述试样（17）可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的充湿条件下复合材料湿膨胀系数的测试装置，其特征在于，所述第一测试室（1）和所述环境室（2）之间、所述环境室（2）与所述第二测试室（3）之间设置有密闭隔热层（6）和流量阀（16）。

4.根据权利要求3所述的充湿条件下复合材料湿膨胀系数的测试装置，其特征在于，所述环境室（2）内还设有红外热源（12），所述红外热源（12）与所述温度传感器（8）电连接，用以控制所述环境室（2）内的温度。