一种陶瓷单纤维的定位进样取样器，其特征在于包括进样取样器与光学水准定位器； 进样取样器设有载样台、伸缩臂、轴承装置、导轨、驱动机构、四方水平台、气缸和底座；载样台位于伸缩臂左边并与伸缩臂水平连接，伸缩臂、轴承装置与导轨通过驱动机构连接并固定在四方水平台上，伸缩臂穿插并紧贴于轴承装置；驱动机构固定于伸缩臂的最右端，四方水平台固定于气缸上，气缸与底座通过螺丝连接固定，置于四方水平台铅垂方向； 光学水准定位器设有光学水准仪、安装架和位置调整装置，光学水准仪通过安装架与位置调整装置连接，并位于位置调整装置上方。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种陶瓷单纤维的定位进样取样器，尤其是涉及一种陶瓷单纤维高温热处理 的定位进样取样器。技术背景耐高温、高性能连续碳化硅(SiC)陶瓷纤维属于军民两用材料，尤其在航空航天和先进武 器装备中具有特殊地位，它具有强度与硬度高、耐高温、抗氧化、热膨胀系数低与密度低等 优点，因此是高温陶瓷基复合材料的最佳增强纤维。高性能SiC陶瓷纤维作为陶瓷基复合材料的增强相(即复合材料的骨架)，要求在高温服 役环境下具有优良的热物理化学与力学性能的稳定性，这些性能显然与纤维的组成、微结构 有关。因此，连续SiC纤维的高温环境力学性能演变及其微观机制的研究对于独立发展我国 SiC纤维，指导连续纤维的组分和微结构设计具有重大意义。目前国内外尚未见到SiC单纤维在模拟航空发动机服役环境中的力学性能和微结构演变的相关研究报道。航空发动机热端部件环境介质是水氧耦合环境，与纯氧环境不同，纯氧环 境不能替代水氧耦合环境，研究水氧耦合环境下纤维性能演变具有现实意义。研究SiC单纤维在水氧耦合环境下纤维性能演变的一个重要技术问题，就是SiC纤维在高温模拟环境气氛中的退火处理，由于要保证高温炉均温区，炉膛半径一般情况下都较小，而且纤维直径只有10um左右，在送样进炉热处理时，高温下很容易与水氧气发生反应，纤 维之间由于生成氧化硅易粘结从而发生并丝现象，因此不能整束一起热处理，而必须一根根 并排分开，同时处理，才能达到真实效果。但目前使用的高温炉微量固体进样装置，如微型 石墨方舟、W形石墨纸和氧化铝方舟等均未采用进样定位装置，测试结果受操作因素影响， 且位置重现度和准确度较差。马玉平(中国专利CN2105031U)专利技术了一种测试材料传送样品的装置。它包括进样定 位器和进样器两部分，进样定位器由伸縮臂、支撑块、支撑杆和底座组成，伸縮臂通过销轴 连接支撑杆，并沿滑槽水平移动，在伸縮臂上安有定位块，伸缩臂沿支撑杆的轴向转动，并 在仰角的极限位置安有定位止挡块，进样器上有一通孔和凸台，套安在伸缩臂上。但是该装 置只适合传送大样品试样，且无法定量伸縮臂移动的位移值。西南石油学院王海清等(中国专利CN1595168A)专利技术了一种以PVT中不同温压下的混 合物烃体系为原料，用特制的微型管控制油气两相混合物含量，从而获得烃体系高压进样的 方法。成都科林分析技术有限公司何启发(中国专利CN2682416Y)专利技术了一种全自动顶空进 样器。包括机架、垂直装于机架底座上的分别受气缸带动的样品盘转轴、 一端伸入装在机架 上的加热恒温炉中的样品腔转轴，恒温炉中有装在样品腔转轴上的样品腔，样品腔周边均匀 分布有多个样品位，样品盘转轴上有周边均匀分布多个样品位的样品盘，恒温炉低部相对样 品盘的垂直位置有样品瓶出、入口，位于样品瓶出、入口的轴心位置且位于样品盘底部相对 于样品位处有垂直装于底座上的由气缸驱动的举杠，位于恒温炉的上方有垂直向下的受电磁 阀控制的气缸驱动的双流路针，分别与双流路针、有恒温加热器的传输线连接的切换阀处装 有恒温加热器。该专利技术能准确控制样品的提取量，工作效率高。长沙开元仪器有限公司熊忠义等(中国专利CN200520052205.0)设计了一种测试炉及送 样机构，送样机构是由垂直设置的蜗杆上套装水平蜗轮块，与蜗杆平行的送样杆垂直固联在 蜗轮块上，蜗杆上，蜗杆下端联接旋转传动机构，送样杆上端穿过测试炉底部的通孔，伸入 测试炉的炉膛内，炉膛内壁嵌装加热电阻丝，送样杆为2根；测试炉的炉膛内腔横截面为椭 圆形。该设计的优点是采用了两根送样杆，与现有技术单根送样杆相比，测试速度和工作效 率可提高一倍，另外测试炉炉膛内腔为椭圆形，使结构紧凑，可充分利用热能，提高加热效 果，节省炉体材料。但相对传送纤维来说， 一样存在缺乏合理的载样台。曰本山口城等人(日本专利JP2004162184)专利技术了一种碳纤维热处理装置，直接把一整 束碳纤维平行放置于炉膛中心加热，取消了载样台，纤维样品的长度大于炉膛长度，纤维两 端可固定在炉子外面。但该专利技术只适用于纤维在空气中处理，对有环境气氛的热处理，就达 不到要求。美国延森*大卫等人(国际专利W02007022218)专利技术了一种可以编织承载细长单纤维的 装置，该装置是由一系列小圆盘格子组成，圆盘格子中间有一圆孔，圆盘上下左右之间都有 若干个绕线轴，纤维可放置于绕线轴位置，大量圆盘组格子成一个点阵编织结构，在编造的 机制中还包括大量喇叭形的角齿轮，用来移动控制纤维在点阵结构内交叉的位置。这样的一 套带有点阵结构的自动化编织纤维装置，可降低生产的成本。为此，有必要建立一套用于陶瓷单纤维高温热处理的定位进样取样器，提供一种操作方 便，位置重现度和准确度高的高温炉陶瓷单纤维高温热处理的进样取样方法。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在针对现有的陶瓷单纤维的送样取样位置重现度和准确度较差等不足， 提供一种陶瓷单纤维的定位进样取样器。本专利技术包括进样取样器与光学水准定位器。进样取样器设有载样台、伸縮臂、轴承装置、导轨、驱动机构、四方水平台、气缸和底 座。载样台位于伸縮臂左边并与伸縮臂水平连接，起承载纤维样品的作用。伸縮臂、轴承装 置与导轨通过驱动机构连接并固定在四方水平台上，伸縮臂穿插并紧贴于轴承装置，可滑动。 伸縮臂起送样导杆作用，轴承装置起固定伸縮臂，并使伸縮臂滑动的作用。驱动机构固定于 伸縮臂的最右端，起推动伸縮臂的作用。四方水平台固定于气缸上，起承载伸縮臂、导轨、 载样台、轴承装置和驱动机构的作用。气缸与底座通过螺丝连接固定，置于四方水平台铅垂 方向。光学水准定位器设有光学水准仪、安装架和位置调整装置。光学水准仪通过安装架与位 置调整装置连接，并位于位置调整装置上方。位置调整装置起调整光学水准仪位置的作用， 使光学水准仪对准进样取样器的载样台，并与高温炉炉膛轴线中心对齐。载样台的底部右边与伸縮臂焊接，底部下表面与伸縮臂相切，载样台由不锈钢片、氧化 铝载样台和氧化铝压块组成。不锈钢片有尺寸刻度，氧化铝载样台做成，成"山"字形状。伸縮臂为光滑的光轴，直径为8mm，伸縮臂通过轴承装置连接四方水平台，并沿轴承装 置水平移动。导轨沿水平方向设置固定在四方平水平台上，导轨内设有滑槽，起采集纤维试样应变和 水平导向作用。滑槽上下边沿为齿条结构，表面有尺寸刻度。轴承装置设有相互平行的一对，起保证伸縮臂线性位移的作用。 驱动机构由电动机组成，电动机转轴上有齿条结构，与导轨滑槽的齿条啮合。 四方水平台起承载伸縮臂、导轨、载样台、轴承装置、驱动机构、水平器作用。四方水 平台上设有水平器、定位止挡螺丝、水平调节螺丝、水平调节钢球和水平调节圆盘，水平器 采用水平小水泡，若小水泡位于中心位置，则四方水平台就处于水平位置，定位止挡螺丝可 控制伸縮臂的固定位置。气缸设有锁紧螺丝、支撑杆、上进气调节螺丝、上进气口、下进气口、下进气调节螺丝、 电磁阔，气缸的底部连接底座，支撑杆可沿铅垂方向移动。四方水平台的水平调节圆盘通过 气缸的锁紧螺丝连接气缸。电磁阔左边为进气口，右边的上、下出气口分别通过气管与气缸 的上进气口、下进气口相连接。上进气调节螺丝和下进气调节螺丝可调节进气流量大小。 底座设有铅垂标尺、底座平台、底座固定板和三角架，三角架可调节高度。光学水准仪通本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种陶瓷单纤维的定位进样取样器，其特征在于包括进样取样器与光学水准定位器；进样取样器设有载样台、伸缩臂、轴承装置、导轨、驱动机构、四方水平台、气缸和底座；载样台位于伸缩臂左边并与伸缩臂水平连接，伸缩臂、轴承装置与导轨通过驱动机构连接并固定在四方水平台上，伸缩臂穿插并紧贴于轴承装置；驱动机构固定于伸缩臂的最右端，四方水平台固定于气缸上，气缸与底座通过螺丝连接固定，置于四方水平台铅垂方向；光学水准定位器设有光学水准仪、安装架和位置调整装置，光学水准仪通过安装架与位置调整装置连接，并位于位置调整装置上方。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：冯祖德，姚荣迁，涂惠彬，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：92
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