一种实时测定材料热冷形变性能的装置及实时测定方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种实时测定材料热冷形变性能的装置及实时测定方法，涉及材料热冷形变测定领域，保温箱装配有半导体制冷器和温度传感器，半导体制冷器、温度传感器均连接于微处理器；保温箱内设置有放置架，放置架上滑动连接有滑动板；滑动板连接有伺服驱动部件、位移传感部件和压力传感器，伺服驱动部件或/和位移传感部件装配于保温箱的内壁上或者放置架上；压力传感器、位移传感器信号、伺服驱动部件连接于微处理器。本发明专利技术能够对材料在高温环境或低温环境下发生的形变进行实时测量，并且减少场地占用；能够使得材料在自由环境下变形、约束环境下变形之间随意转换，保证获取更全面的材料热冷形变数据。的材料热冷形变数据。的材料热冷形变数据。

【技术实现步骤摘要】
一种实时测定材料热冷形变性能的装置及实时测定方法


[0001]本专利技术涉及材料热冷形变测定领域，尤其是一种实时测定材料热冷形变性能的装置及实时测定方法。

技术介绍

[0002]材料的运用在各个领域中均有体现，尤其是在高温或低温的应用场景中，在做设计时，需要考虑材料受到高温或低温发生的形变。
[0003]目前，检测材料在高温或低温中发生形变的方式通常是在将材料放置于隔热环境中，间隔一定时间后从隔热环境中取出，测量材料的外形尺寸，来获取材料在该温度下，某时间段内的平均形变量。
[0004]上述方式为目前测定材料在高温或低温环境下发生形变的普遍方式，但是存在如下问题：1、由于材料所处的隔热环境为高温或低温的环境，实验人员不方便在高温环境或低温环境对材料进行实时测量，需要将材料取出后才能进行尺寸测量；2、若材料在测量的温度下发生的是弹性形变或存在部分弹性形变，在材料取出后测量，材料发生弹性形变的形变部分会恢复形变，导致测量出现误差或获取的是错误数据；3、高温环境和低温环境占用不同的场合，增加场地占用面积；4、不能在材料自由变形和约束变形之间转换，获取材料受到的高温或低温作用发生变形的数据不全。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种实时测定材料热冷形变性能的装置及实时测定方法，将高温环境和低温环境的产生结合在一起，减少场地的占用，能够对材料在高温环境或低温环境下发生的形变进行实时测量，并且能够使得材料在自由环境下变形、约束环境下变形之间随意转换，保证获取更全面的材料热冷形变数据。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：一种实时测定材料热冷形变性能的装置，包括保温箱和微处理器，所述保温箱的侧面上装配有若干个半导体制冷器，所述保温箱内设置有温度传感器，所述半导体制冷器、温度传感器均电信号连接于微处理器；所述保温箱内设置有由两两垂直的横板、纵板和竖板组成的放置架，所述放置架上滑动连接有滑动板，滑动板分为横向滑动板、纵向滑动板以及竖向滑动板；每块滑动板均连接有伺服驱动部件和位移传感部件，伺服驱动部件或/和位移传感部件装配于保温箱的内壁上或者放置架上，伺服驱动部件用于驱动对应的滑动板移动或锁定对应的滑动板的位置，位移传感部件用于获取对应的滑动板的位移量；所述滑动板上设置有用于获取对应的滑动板与待测材料之间压力的压力传感器，所述压力传感器、位移传感器信号连接于微处理器，所述微处理器电连接于伺服驱动部件。
[0007]进一步地，所述温度传感器为若干个，若干个温度传感器均匀分布于保温箱的内
部空间。
[0008]进一步地，所述保温箱上至少存在两个相互垂直的侧面上设置有若干个半导体制冷器。
[0009]进一步地，所述半导体制冷器具有半导体制冷片，并且半导体制冷片的制热端和制冷端均设置有散热片。
[0010]进一步地，所述横板、纵板和竖板上均开设有滑槽，所述横向滑动板与横板、竖板均滑动连接；所述纵向滑动板与横板、纵板均滑动连接；所述竖向滑动板与纵板、竖板均滑动连接。
[0011]进一步地，所述横向滑动板、纵向滑动板和竖向滑动板上与滑槽接触的位置设置有滚动机构。
[0012]进一步地，所述压力传感器与微处理器之间设置有用于放大信号的信号放大器。
[0013]进一步地，所述保温箱具有能够开启保温箱和封闭保温箱的箱门。
[0014]一种实时测定材料热冷形变性能的实时测定方法，应用所述的实时测定材料热冷形变性能的装置，包括以下步骤：步骤A：开启箱门，将待测材料放置于放置架上，关闭箱门；步骤B：微处理器控制伺服驱动部件工作，当安装在滑动板上的压力传感器具有压力数据，认为伺服驱动部件带着对应的滑动板与待测材料表面贴合；步骤C：通过微处理器控制伺服驱动部件是否工作，控制待测材料所处环境在自由环境或约束环境；步骤D：通过微处理器改变半导体制冷器的工作电压方向，切换半导体制冷器的制热端和制冷端，控制待测材料所处环境为高温环境或低温环境，并且配合温度传感器控制保温箱内的温度保持在待测定温度；步骤E：待测材料受温度影响发生形变；步骤F：待测材料发生形变，使压力传感器所具有的压力数据发生改变，微处理器通过控制伺服驱动部件工作，使对应的滑动板远离或靠近待测材料以保持压力传感器的压力数据状态，通过位移传感器获取滑动板的实时位移量，从而获取待测材料的实时形变量；或/和微处理器通过控制伺服驱动部件不工作，锁定滑动板的相对位置，压力传感器获取的压力数据实时变化为待测材料受约束时产生的形变应力。
[0015]进一步地，步骤C中的约束环境分为无初始约束力的约束环境和受恒定约束力的约束环境。
[0016]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过控制半导体制冷器的工作电压方向，来切换半导体制冷器的制热端和制冷端，从而切换保温箱内所处环境为高温环境或低温环境，实现同一个装置能够测定材料在不同环境下受到温度影响发生的形变；2、本专利技术通过伺服驱动部件和压力传感器之间的配合，改变伺服驱动部件是否工作，使得待测材料能够在自由环境下或约束环境下发生形变；3、本专利技术通过压力传感器能够实时测量待测材料发生形变时所具有的形变应力；4、本专利技术通过位移传感器能够实时测量待测材料发生形变时所产生的尺寸变化量，无需取出材料后测量，使得测定更加准确，避免弹性形变的干扰。
附图说明
[0017]本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术的放置架上零件装配示意图；图3为本专利技术公开的放置架结构示意图；图4为本专利技术公开的压力传感器装配位置示意图；图5为本专利技术公开的滚动机构装配示意图图6为图5中A处的放大示意图；图7为本专利技术公开的半导体制冷器的结构示意图；图8为本专利技术公开的温度控制流程示意图；图9为本专利技术公开的待测材料测试过程示意图；图中标记：1
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保温箱；2
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半导体制冷器；21
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半导体制冷片；22
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散热片；3
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放置架；31
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横板；32
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纵板；33
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竖板；34
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滑槽；4
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滑动板；41
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横向滑动板；42
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纵向滑动板；43
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竖向滑动板；44
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滚动机构；5
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位移传感部件；6
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伺服驱动部件；7
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压力传感器。
具体实施方式
[0018]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0019]本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0020]需要说明的是，众所周知，所有传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实时测定材料热冷形变性能的装置，其特征在于：包括保温箱（1）和微处理器，所述保温箱（1）的侧面上装配有若干个半导体制冷器（2），所述保温箱（1）内设置有温度传感器，所述半导体制冷器（2）、温度传感器均电信号连接于微处理器；所述保温箱（1）内设置有由两两垂直的横板（31）、纵板（32）和竖板（33）组成的放置架（3），所述放置架（3）上滑动连接有滑动板（4），滑动板（4）分为横向滑动板（41）、纵向滑动板（42）以及竖向滑动板（43）；每块滑动板（4）均连接有伺服驱动部件（6）和位移传感部件（5），伺服驱动部件（6）或/和位移传感部件（5）装配于保温箱（1）的内壁上或者放置架（3）上，伺服驱动部件（6）用于驱动对应的滑动板（4）移动或锁定对应的滑动板（4）的位置，位移传感部件（5）用于获取对应的滑动板（4）的位移量；所述滑动板（4）上设置有用于获取对应的滑动板（4）与待测材料之间压力的压力传感器（7），所述压力传感器（7）、位移传感器信号连接于微处理器，所述微处理器电连接于伺服驱动部件。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述温度传感器为若干个，若干个温度传感器均匀分布于保温箱（1）的内部空间。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述保温箱（1）上至少存在两个相互垂直的侧面上设置有若干个半导体制冷器（2）。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述半导体制冷器（2）具有半导体制冷片（21），并且半导体制冷片（21）的制热端和制冷端均设置有散热片（22）。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述横板（31）、纵板（32）和竖板（33）上均开设有滑槽（34），所述横向滑动板（41）与横板（31）、竖板（33）均滑动连接；所述纵向滑动板（42）与横板（31）、纵板（32）均滑动连接；所述竖向滑动板（43）与纵板（32）、竖板（33）均滑动连接。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：康人木，罗启冰，林继英，刘子涵，陈雪莹，陈红，易雪，刘颖，
申请(专利权)人：德阳市产品质量监督检验所，
类型：发明
国别省市：