[发明专利]一种多功能微试样测试系统、方法、石油化工及核电设备

权利要求书

1.一种多功能微试样测试系统，其特征在于，所述多功能微试样测试系统包括：

主机框架，用于支撑固定底座、两根圆柱形立柱、中横梁和上横梁；

加载系统，用于实现载荷加载；

冷却系统，用于实现传动轴冷却；

加热炉，用于实现高温测试的加热；以及常温测试时，形成特殊气体的环境保护氛围；

高温气体保护系统，用于实现惰性气体的保护；

制冷系统，用于实现保温，保证低温测试时的测试温度；

夹装机构，用于实现不同种类试样的夹装和固定；

测量控制系统，用于实现温度、位移和载荷的测量与控制。

2.如权利要求1所述的多功能微试样测试系统，其特征在于，所述主机框架包括底座、两根圆柱形立柱、中横梁、上横梁；

底座用于放置减速器、交流伺服电机以及闲置时的低温箱，中横梁上设有凸台，凸台设有内螺纹用于安装支承件，在低温测试时凸台上部用于放置低温箱，立柱用于支撑整个框架和连接、固定加热炉；

所述加载系统包括交流伺服电机、减速器、传动机构；

交流伺服电机通过带传动带动减速器，减速器带动丝杠将旋转运动转化为直线运动，通过传动机构和连杆传至下冲头；

所述冷却系统包括冷却水箱、泵、第一截止阀、第二截止阀、冷却水通道；冷却水通道将冷却系统的各个部件连接在一起；冷却水箱与第一截止阀相连，然后与泵连接，泵与第二截止阀相连接，随后连接至冷却水通道，再连回冷却水箱实现回路循环；

冷却水流过置于凸台上的冷却水通道对传动轴进行冷却。

3.如权利要求1所述的多功能微试样测试系统，其特征在于，所述加热炉为电阻式加热炉，通过曲轴连接在立柱上；

所述高温气体保护系统包括保护气瓶、第四截止阀、流量计、石英管、上密封套、下密封套；

保护气瓶中装有惰性气体，气体通过下密封套上的进气口进入石英管1内，石英管置于加热炉内，上密封套、下密封套固定在石英管两端，流量计用于调节惰性气体的流量；

所述制冷系统包括液氮罐、第三截止阀、流量计、低温箱；制冷时，低温箱放置在凸台上，低温箱的门向下，依靠其重力压紧在凸台上，液氮罐中的液氮通过管路和低温箱上的液氮入口进入低温箱，通过低温箱上的液氮出口流出，通过流量计控制流量控制低温箱中的温度低温箱内设有保温层；

所述夹装机构包括下夹具、连接框架、下夹块、上夹块、上夹具、上冲头、试样、下冲头、夹紧螺母；

下夹具通过螺栓连接固定在支承件上，下夹具下部开槽用于连接框架的运动及装卸，上部有槽及沉孔用于放置下夹块、试样和上夹块，试样夹在两个夹块中间，下夹具与上夹具旋紧时沉孔防止上夹块旋转带动试样旋转；上夹具、下夹具通过螺纹连接；连接框架用于上冲头、下冲头的连接，其上下两个横梁均设有螺纹孔；上冲头、下冲头为阶梯状，与连接框架连接时均通过夹紧螺母加紧，下冲头下部与传动机构的连杆连接；

所述测量控制系统包括热电偶、温度控制器、位移传感器、位移控制器、载荷传感器、载荷控制器，用于温度、位移和载荷的测量与控制；

支承件，下部通过螺纹与凸台连接，上部用于夹装机构的固定。

4.一种如权利要求1～3任意一项所述多功能微试样测试系统的多功能微试样测试方法，其特征在于，所述多功能小冲杆监测方法的疲劳试验包括：

步骤一：将下冲头通过螺纹连接传动系统的连杆上，并将支承件通过螺纹连接在凸台上；

步骤二：通过夹紧螺母将连接框架与下冲头连接在一起；

步骤三：将下夹具通过螺栓与支承件连接，此时连接框架正好在下夹具下面的槽中，在下夹具上依次放入下压块、试样和上压块，上压块放置在下夹具上方的沉孔内，调整下冲头的位置使其刚好与试样接触，然后将上夹具与下夹具旋紧；

步骤四：将上冲头通过连接框架放入上夹具的孔中，使其下端刚好与试样接触，然后用夹紧螺母将其固定在连接框架上；

步骤五：将测力装置及测距装置调零；

步骤六：在计算机上设置测试加载条件，对试样进行加载；

步骤七：测量控制系统获得测试数据，并显示、记录在计算机上。