全文摘要
本实用新型涉及一种用于万能试验机的小型快速升降温试验装置，包括高低温试验箱、夹具、制冷组件和PLC控制系统，高低温试验箱底部设有热电偶，高低温试验箱的壳体从外至内分为三层，外层为保温层、中层为电加热层、内层为金属层，高低温试验箱壳体的顶部上设有通孔，夹具包括延伸杆，延伸杆从上至下贯穿的通孔，通孔的直径大于延伸杆的直径，延伸杆上端固定在万能试验机的上拉杆上、下端位于所述高低温试验箱内部；制冷组件包括液氮罐和低温管道，液氮罐位于高低温试验箱的外侧，低温管道上设有阀门且低温管道的出口端与高低温试验箱底部连通。本实用新型的的小型快速升降温试验装置，可实现较快的升降温、使用便捷且使用成本较低。
主设计要求
1.一种用于万能试验机的小型快速升降温试验装置，包括高低温试验箱（1）、夹具（2）、制冷组件和PLC控制系统（3），所述高低温试验箱（1）底部设有热电偶（4），所述热电偶（4）与所述PLC控制系统（3）电连接，其特征在于：所述高低温试验箱（1）为密闭的筒状结构且高低温试验箱（1）的壳体从外至内分为三层，外层为保温层（6）、中层为电加热层（7）、内层为金属层（8），所述高低温试验箱（1）壳体的顶部上设有用于连通高低温试验箱内外的通孔（10）；所述夹具（2）包括竖向的延伸杆，所述延伸杆从上至下贯穿的通孔（10），所述通孔（10）的直径大于所述延伸杆的直径，所述延伸杆上端固定在万能试验机的上拉杆上、下端位于所述高低温试验箱（1）内部；所述制冷组件包括液氮罐（11）和低温管道（13），所述液氮罐（11）位于所述高低温试验箱（1）的外侧，所述低温管道（13）上设有阀门（12）且低温管道（13）的出口端与所述高低温试验箱（1）底部连通。
设计方案
1.一种用于万能试验机的小型快速升降温试验装置，包括高低温试验箱（1）、夹具（2）、制冷组件和PLC控制系统（3），所述高低温试验箱（1）底部设有热电偶（4），所述热电偶（4）与所述PLC控制系统（3）电连接，其特征在于：所述高低温试验箱（1）为密闭的筒状结构且高低温试验箱（1）的壳体从外至内分为三层，外层为保温层（6）、中层为电加热层（7）、内层为金属层（8），所述高低温试验箱（1）壳体的顶部上设有用于连通高低温试验箱内外的通孔（10）；所述夹具（2）包括竖向的延伸杆，所述延伸杆从上至下贯穿的通孔（10），所述通孔（10）的直径大于所述延伸杆的直径，所述延伸杆上端固定在万能试验机的上拉杆上、下端位于所述高低温试验箱（1）内部；所述制冷组件包括液氮罐（11）和低温管道（13），所述液氮罐（11）位于所述高低温试验箱（1）的外侧，所述低温管道（13）上设有阀门（12）且低温管道（13）的出口端与所述高低温试验箱（1）底部连通。
2.根据权利要求1所述的用于万能试验机的小型快速升降温试验装置，其特征在于：所述高低温试验箱（1）的壳体由两个对称的半环形子壳体组成，两个所述半环形子壳体内侧围合成圆筒状腔体结构。
3.根据权利要求2所述的用于万能试验机的小型快速升降温试验装置，其特征在于：两个所述半环形子壳体的两个接缝处均设有锁扣结构（9）。
4.根据权利要求3所述的用于万能试验机的小型快速升降温试验装置，其特征在于：两个所述半环形子壳体顶部各设有一个半圆形通孔，两个半圆形通孔对合成通孔（10）。
5.根据权利要求1所述的用于万能试验机的小型快速升降温试验装置，其特征在于：所述电加热层（7）内设有电热丝，所述电热丝与所述PLC控制系统（3）电连接。
6.根据权利要求1所述的用于万能试验机的小型快速升降温试验装置，其特征在于：所述PLC控制系统（3）与热电偶（4）之间电连接有温度采集卡（5）。
7.根据权利要求1所述的用于万能试验机的小型快速升降温试验装置，其特征在于：所述高低温试验箱（1）底部设有用于与万能试验机下拉杆连接的固定孔。
8.根据权利要求1所述的用于万能试验机的小型快速升降温试验装置，其特征在于：所述低温管道（13）为金属管道。
9.根据权利要求1所述的用于万能试验机的小型快速升降温试验装置，其特征在于：所述阀门（12）为数控阀门且与所述PLC控制系统（3）电连接。
10.根据权利要求1所述的用于万能试验机的小型快速升降温试验装置，其特征在于：所述热电偶（4）为针状热电偶。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及材料试验装置领域，尤其涉及一种用于万能试验机的小型快速升降温试验装置。
背景技术
随着材料领域的不断发展，越来越多的新材料需要在高低温快速交替的环境中进行拉伸与压缩测试，如形状记忆聚合物、形状记忆合金、低温橡胶等。现有技术中，用于万能试验机的升降温试验装置的高低温试验箱的内腔较大，存在加热慢、散热慢的现象，所以升降温速率较慢，导致用于升降温的时间较长，且一般采用液氮进行降温，由于试验箱内腔较大，所以对液氮消耗量非常大，并且这种内腔较大的高低温试验箱只能用于特定的双柱型万能试验机。因此，设计一种可用于大部分万能试验机，且可实现快速升降温、使用便捷、使用成本低的小型快速升降温的高低温试验装置十分必要。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于万能试验机的小型快速升降温试验装置，可实现较快的升降温、使用便捷且使用成本较低。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种用于万能试验机的小型快速升降温试验装置，包括高低温试验箱（1）、夹具（2）、制冷组件和PLC控制系统（3），所述高低温试验箱（1）底部设有热电偶（4），所述热电偶（4）与所述PLC控制系统（3）电连接。所述高低温试验箱（1）为密闭的筒状结构且高低温试验箱（1）的壳体从外至内分为三层，外层为保温层（6）、中层为电加热层（7）、内层为金属层（8），所述高低温试验箱（1）壳体的顶部上设有用于连通高低温试验箱内外的通孔（10）；所述夹具（2）包括竖向的延伸杆，所述延伸杆从上至下贯穿的通孔（10），所述通孔（10）的直径大于所述延伸杆的直径，所述延伸杆上端固定在万能试验机的上拉杆上、下端位于所述高低温试验箱（1）内部；所述制冷组件包括液氮罐（11）和低温管道（13），所述液氮罐（11）位于所述高低温试验箱（1）的外侧，所述低温管道（13）上设有阀门（12）且低温管道（13）的出口端与所述高低温试验箱（1）底部连通。
所述高低温试验箱（1）的壳体由两个对称的半环形子壳体组成，两个所述半环形子壳体内侧围合成圆筒状腔体结构。
两个所述半环形子壳体的两个接缝处均设有锁扣结构（9）。
两个所述半环形子壳体顶部各设有一个半圆形通孔，两个半圆形通孔对合成通孔（10）。
所述电加热层（7）内设有电热丝，所述电热丝与所述PLC控制系统（3）电连接。
所述PLC控制系统（3）与热电偶（4）之间电连接有温度采集卡（5）。
所述高低温试验箱（1）底部设有用于与万能试验机下拉杆连接的固定孔。
所述低温管道（13）为金属管道。
所述阀门（12）为数控阀门且与所述PLC控制系统（3）电连接。
所述热电偶（4）为针状热电偶。
本实用新型的有益效果如下：
1、本实用新型的高低温试验箱结构相对简单且体积较小，便于安装在普通万能试验机上；
2、本实用新型的高低温试验箱顶部通孔的直径大于所述延伸杆的直径，是为了在氮气通入后，一部分氮气可通过高低温试验箱上的通孔排出高低温试验箱，防止桶体内压力过大，保证高低温试验箱的正常使用；
3、本实用新型的高低温试验箱内的热电偶可靠近试验样品，能够根据试验要求较准确地控制高低温试验箱内温度的升降，从而扩展了试验机的功能，实现材料的温度-力学耦合力学性能测试；
4、本实用新型的高低温试验箱的体积较小，可以实现桶内温度的快速升降；高低温试验箱顶部的圆孔既能保证夹具正常工作，也可使氮气排出高低温试验箱，防止高低温试验箱内压力过大；
5、本实用新型的高低温试验箱底部设有用于与万能试验机下拉杆连接的固定孔，可通过销钉穿过固定孔后将高低温试验箱固定在万能试验机下拉杆上，以防高低温试验箱转动而带来的不利影响；
6、本实用新型的高低温试验箱由两个对称的半环形子壳体组成，两个所述半环形子壳体的两个接缝处均设有锁扣结构，便于高低温试验箱的拆卸和安装。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图对本实用新型实施方式作进一步详细描述。
如图1所示，本实用新型所述的一种用于万能试验机的小型快速升降温试验装置，包括高低温试验箱（1）、夹具（2）、制冷组件和PLC控制系统（3），所述高低温试验箱（1）底部设有热电偶（4），所述热电偶（4）与所述PLC控制系统（3）电连接。所述高低温试验箱（1）为密闭的筒状结构且高低温试验箱（1）的壳体从外至内分为三层，外层为保温层（6）、中层为电加热层（7）、内层为金属层（8），所述高低温试验箱（1）壳体的顶部上设有用于连通高低温试验箱内外的通孔（10）。所述夹具（2）包括竖向的延伸杆，所述延伸杆从上至下贯穿的通孔（10），所述通孔（10）的直径大于所述延伸杆的直径，所述延伸杆上端固定在万能试验机的上拉杆上、下端位于所述高低温试验箱（1）内部。所述制冷组件包括液氮罐（11）和低温管道（13），所述液氮罐（11）位于所述高低温试验箱（1）的外侧，所述低温管道（13）上设有阀门（12）且低温管道（13）的出口端与所述高低温试验箱（1）底部连通。
所述高低温试验箱（1）的壳体由两个对称的半环形子壳体组成，便于高低温试验箱的拆卸和安装，两个所述半环形子壳体内侧围合成圆筒状腔体结构。
两个所述半环形子壳体的两个接缝处均设有锁扣结构（9），锁扣结构（9）便于将两个半环形子壳体扣紧。两个所述半环形子壳体顶部各设有一个半圆形通孔，两个半圆形通孔对合成通孔（10）。
所述电加热层（7）内设有电热丝，所述电热丝与所述PLC控制系统（3）电连接，便于对高低温试验箱（1）实现较精准的加热控制。
所述PLC控制系统（3）与热电偶（4）之间电连接有温度采集卡（5），便于及时监控记录高低温试验箱（1）内的温度。
所述高低温试验箱（1）底部设有用于与万能试验机下拉杆连接的固定孔，可通过销钉穿过固定孔后将高低温试验箱（1）固定在万能试验机下拉杆上。
所述低温管道（13）为金属管道。
所述阀门（12）为数控阀门且与所述PLC控制系统（3）电连接，便于实现自动化控制，提高工作效率和试验精度。
所述热电偶（4）为针状热电偶，针状热电偶便于从高低温试验箱（1）底部插入高低温试验箱（1）内并靠近试样。针状热电偶（4）插入高低温试验箱（1）后进行密封。
工作时，当高低温试验箱（1）内温度低于设定温度时，PLC控制系统（3）通过控制电加热层（7）内的电热丝开始加热，当高低温试验箱（1）内温度高于设定温度时，PLC控制系统（3）通过控制液氮罐（11）的数控阀门，向高低温试验箱（1）通入氮气来降低温度，氮气通入后，一部分氮气可通过高低温试验箱（1）上的通孔（10）排出高低温试验箱（1），防止桶体内压力过大，保证了高低温试验箱（1）的正常使用。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，凡在本实用新型技术原理的前提下，作出的修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920049930.4
申请日:2019-01-13
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:41(河南)
授权编号:CN209570461U
授权时间:20191101
主分类号:G01N 3/18
专利分类号:G01N3/18;G01N3/02
范畴分类:31E;
申请人:郑州大学
第一申请人:郑州大学
申请人地址:450001 河南省郑州市高新区科学大道100号
发明人:徐瑛琪;马竞;王利霞;赵娜
第一发明人:徐瑛琪
当前权利人:郑州大学
代理人:王理君;张国文
代理机构:41102
代理机构编号:郑州科维专利代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计