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原文传递一种氧分压可控的升温热冲击试验装置及方法

专利名称：	一种氧分压可控的升温热冲击试验装置及方法
摘要：	本发明公开了一种氧分压可控的升温热冲击试验装置及方法。该装置包括抽真空系统、加热系统、测温系统、充气系统、冷却系统、数据采集系统和计算机系统。采用该装置开展试验的方法如下：首先启动抽真空系统，使密封炉内真空度达到预设值；然后，启动加热系统，使加热炉内温度达到目标温度，实现真空下的高温环境；最后，在密封炉中注入一定量的氧气，使密封炉内氧分压达到预设定值，形成热冲击试验所需的高温氧化气氛。在试验过程中，计算机系统根据预设定和采集的氧分压值实时反馈控制电磁阀的开启和关闭以控制氧气源向密封炉内充氧气。本发明的技术效果是：可缩短加热炉内设备处于高温氧化气氛下的时间，避免炉内发热体等关键部件发生过度氧化腐蚀，保证氧分压精确可控，测试数据能准确表征材料在高温氧化气氛下的抗热冲击性能。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	重庆大学
发明人：	李卫国;张欣;徐念东;董攀;方岱宁;陶勇;麻建坐;寇海波;张先贺;邵家兴;李莹;邓勇;张续耀
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-25T00:00:00+0800
申请号：	CN201910635642.1
公开号：	CN110376085A
分类号：	G01N3/60(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号
主权项：	1.一种氧分压可控的升温热冲击试验装置，其特征在于：包括抽真空系统、加热系统、测温系统、充气系统、冷却系统、数据采集系统和计算机系统。抽真空系统包括真空泵(20)和真空阀门(21)。加热系统控制加热炉(11)的加热，加热炉(11)安装在密封炉(5)内，且其顶部有环形分布的小孔(9)，使氧气能够从密封炉(5)进入加热炉(11)且对炉内温度场影响较小。测温系统测量加热炉(11)内的温度。充气系统包括氧气源(17)、减压阀(16)和电磁阀(15)，氧气源(17)经减压阀(16)和电磁阀(15)对密封炉(5)内充氧气。冷却系统连接自来水对加热炉(11)进行冷却。计算机系统连接数据采集系统采集加热炉(11)内温度和密封炉(5)内氧分压等数据，并控制加热炉(11)的加热以及向密封炉(5)内充氧气。 2.根据权利要求1所述的一种氧分压可控的升温热冲击试验装置，其特征在于：所述密封炉(5)内的氧分压采用氧分压仪(4)测量。 3.根据权利要求1所述的一种氧分压可控的升温热冲击试验装置，其特征在于：所述计算机系统在试验过程中根据预设定和采集的氧分压值实时反馈控制所述电磁阀(16)的开启和关闭，从而控制氧气源(17)向所述密封炉(5)内充氧气。 4.一种氧分压可控的升温热冲击试验方法，其特征在于，采用权利要求1所述的装置进行试验，包括如下步骤： 1)打开真空阀门(21)，启动真空泵(20)对密封炉(5)内进行抽真空，使密封炉(5)内真空度达到达到预设值，然后关闭真空泵(20)和真空阀门(21)； 2)在计算机上设定加热的目标温度，启动加热系统使加热炉(11)开始加热，测温系统监测加热炉(11)内温度，并通过数据采集系统将监测到的温度传送给计算机系统。当检测到加热炉(11)内温度达到预设定的目标温度后，保温一段时间，具体时间根据试验要求确定； 3)在计算机上设置目标氧分压值，打开氧气源(17)开关，使氧气经过减压阀(16)和电磁阀(15)进入密封炉(5)内。氧分压仪(4)监测密封炉(5)内的氧分压，并通过数据采集系统将监测到的氧分压传送给计算机系统。当检测到的氧分压达到预设定的目标氧分压值后，计算机系统发出指令关闭电磁阀(15)，停止充氧气； 4)开展氧化气氛下的热冲击试验，在试验过程中，计算机系统通过数据采集系统实时采集氧分压数据，并与预设定的目标氧分压值对比。当密封炉(5)内氧分压小于目标氧分压值时，计算机系统发出指令开启电磁阀(15)；当密封炉(5)内氧分压达到目标氧分压值时，计算机系统发出指令关闭电磁阀(15)。通过这种实时反馈控制方法使试验过程中密封炉(5)和加热炉(11)内的氧分压保持为设定的目标氧分压值。 5)热冲击试验完成后，停止加热，关闭氧气源(17)开关和减压阀(16)。开启冷却系统，使加热炉(11)内温度降至常温，取出试件(7)，试验结束。
所属类别：	发明专利