一、功能簡介
該儀器實驗目的是在規(guī)定的試驗溫度和冷卻介質條件下,一定形狀和尺寸的試樣,在經受急熱急冷的溫度突變后,根據其破損程度來確定材料的抗熱沖擊性能。
二、主要技術參數
本裝置中,高溫爐與低溫爐全部采用碳化硅管進行加熱,兩個爐體可實現在室溫~1400℃間連續(xù)升溫可調,并可實現任意點恒溫。
●高溫爐(熱沖擊實驗高溫區(qū)):
(1)加熱體材料:碳化硅管元件;
(2)z高工作溫度:1400℃;
(3)控溫精度:優(yōu)于±0.5℃;
(4)恒溫區(qū)長度:90mm;
(5)爐腔內徑:50mm;
(6)熱偶z大允差:±0.25%t;
(7)熱偶測溫端距樣品距離:小于8mm;
(8)z大升溫速率:40℃/min;
(9)恒溫區(qū)溫場均勻性:≤±2℃;
(10)爐壁表面溫升:≤45℃;
(11)真空單元:真空度≤10Pa,抽速4L/s,真空計精度:相對示值誤差3%;
(12)氣路單元:該單元為3路氣體質量流量控制器,實現3氣路氣體流速連續(xù)可調,氣體流速范圍(0~100)ml/min,3路質量流量控制器適用于N2、Ar、He等惰性保護氣氛。并配備電磁閥,3路氣路間可自動切換。
●低溫爐(熱沖擊實驗低溫區(qū)):
(1)加熱體材料:碳化硅管元件;
(2)z高工作溫度:1400℃;
(3)控溫精度:優(yōu)于±0.5℃;
(4)恒溫區(qū)長度:90mm;
(5)爐腔內徑:50mm;
(6)熱偶z大允差:±0.25%t;
(7)熱偶測溫端距樣品距離:小于8mm;
(8)z大升溫速率:40℃/min;
(9)恒溫區(qū)溫場均勻性:≤±2℃;
(10)爐壁表面溫升:≤45℃;
(11)真空單元:真空度≤10Pa,抽速4L/s,真空計精度:相對示值誤差3%;
(12)氣路單元:該單元為3路氣體質量流量控制器,實現3氣路氣體流速連續(xù)可調,氣體流速范圍(0~100)ml/min,3路質量流量控制器適用于N2、Ar、He等惰性保護氣氛。并配備電磁閥,3路氣路間可自動切換;
(13)樣品由高溫爐轉移至低溫爐后,爐內溫度應保持在設定溫度±5℃之內。
●恒溫循環(huán)水槽:
(1)溫度范圍:-20~100℃,循環(huán)水槽同時具備加熱及冷卻功能,且能夠實現-20~100℃任意點水溫的恒定;
(2)溫度控制精度:優(yōu)于0.1℃;
(3)水槽容積:20L;
(4)水槽材質:采用304不銹鋼,夾層需增加保溫材料,內、外壁及保溫層總厚度≥30mm;
(5)樣品急冷過程中入水口水溫與出水水溫溫差:≤5℃;
(6)具備加熱和制冷功能,可通過設置,對循環(huán)水的溫度進行自動跟蹤調節(jié),出水口流速可調,同時具有低液位及超溫報警及保護功能。
●樣品夾持及轉移機構:
(1)由中心桿及樣品夾具組成,可實現不同形狀、不同尺寸樣品的夾持和自動轉移;
(2)在樣品轉移過程中不會出現任何機械碰撞,導致樣品破損
(3)實現試樣在高溫爐、低溫爐及循環(huán)水槽的自動快速換,切換時間可控,切換時間≤2s
●樣品規(guī)格:
1)材料:1400℃以下任何材料均可;
2)形狀及尺寸:長*寬*高30mm以內任何形狀樣品均可;
●控制系統:
(1)可根據溫控儀反饋信號,控制高溫爐、低溫爐熱輸出電壓,實現對爐體內溫度的控制;
(2)可通過控制3路質量流量計、電磁閥等,自動設置反應氣體種類并控制氣體流速;
(3)可自動抽真空并實時顯示爐體內真空度值;
(4)可控制轉移機構在高溫爐→低溫爐或高溫爐→循環(huán)水槽之間自動轉移;
(5)可設置實驗程序,包括抽真空、真空度設置、保護氣氛類別、氣體流速、高低溫區(qū)實驗溫度、恒溫時間、沖擊實驗循環(huán)次數等參數,程序設定后,系統可自動運行,無需人為干預。
(6)聯鎖保護:具有超溫、過流、誤操作等聯鎖保護功能,可與加熱單元產生連鎖效應,保證設備遇到突發(fā)情況時,可及時對硬件或軟件進行保護;
(7)運行警報:加熱單元、真空單元、氣路單元工作異常時,可進行自動報警,報警方式為聲光報警,并可通過組態(tài)軟件及控制柜上的按鈕消除報警。