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原文传递一种激光加热方式的高温硬度计

专利名称：	一种激光加热方式的高温硬度计
摘要：	本发明公开的一种激光加热方式的高温硬度计，属于硬度测量领域。本发明包括自上而下设置的压痕测量装置、加力主体装置、试样加热装置、试样平台和试样微调装置。所述试样微调装置与所述加力主体装置之间设置有试样平台，试样平台的中间固定有用于放置硬度块的放置槽，所述放置槽的槽壁上开设有用于避让激光光束的避让孔，所述试样加热装置固定安装在试样平台上，试样加热装置包括沿放置槽周向设置的至少有一个激光加热管，所述激光加热管的激光出口正对所述放置槽上的避让孔，以对放置槽内的试样进行加热。本发明优点是能够采用激光集中加热替代U型加热体的环绕式加热，明确加热区域，降低加热空间，提高其安全性以及使用效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所
发明人：	石伟;张凯林
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910780994.6
公开号：	CN110455659A
代理机构：	北京理工正阳知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	毛燕
分类号：	G01N3/54(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	100095北京市海淀区温泉镇环山村
主权项：	1.一种激光加热方式的高温硬度计，其特征在于：包括自上而下设置的压痕测量装置(1)、加力主体装置(2)、试样加热装置(3)、试样平台(5)和试样微调装置(4)；所述试样微调装置(4)与所述加力主体装置(2)之间设置有试样平台(5)，试样平台(5)的中间固定有用于放置硬度块的放置槽(6)，所述放置槽(6)的槽壁上开设有用于避让激光光束的避让孔(61)，所述试样加热装置(3)固定安装在试样平台(5)上，试样加热装置(3)包括沿放置槽(6)周向设置的至少有一个激光加热管(31)，所述激光加热管(31)的激光出口(32)正对所述放置槽(6)上的避让孔(61)，以对放置槽(6)内的试样(8)进行加热；试样加热装置(3)两侧的工作台设有一个水平的台面，所述台面上固定安装有用于对试样(8)加热的激光加热管(31)，激光加热管(31)沿工作台的长度方向设置，且激光加热管(31)的激光出口(32)朝向试样(8)；通过在试样(8)的两侧设置激光加热管(31)，使得激光加热管(31)对试样(8)进行集中加热，加热空间小且消耗的能量较少，试样(8)周围的温度较低，提高工作效率。 2.如权利要求1所述的一种激光加热方式的高温硬度计，其特征在于：所述激光加热管(31)设置有两个，两个所述激光加热管(31)之间的夹角为120°；避免将两个激光加热管(31)彼此朝向的设置；若两个激光加热管(31)彼此朝向的设置会造成加热过程中，激光对另一侧的激光加热管(31)造成损坏。 3.如权利要求1所述的一种激光加热方式的高温硬度计，其特征在于：所述激光加热管(31)的激光出口(32)距试样(8)的水平距离根据试样尺寸选取，需避免试样在高温加热过程中局部温度较高，即避免高温损坏激光加热管(31)。 4.如权利要求1所述的一种激光加热方式的高温硬度计，其特征在于：所述试样微调装置(4)包括XY物台(41)和硬度计丝杠(42)，所述硬度计丝杠(42)以竖直的姿态连接在所述XY物台(41)的底部，所述XY物台(41)的顶部固定安装有调节杆(43)，所述放置槽(6)的槽底开设有通孔(62)，所述调节杆(43)穿过所述通孔(62)伸入到所述放置槽(6)的内部，当进行硬度测试时，试样(8)放置在所述调节杆(43)的顶端。 5.如权利要求1所述的一种激光加热方式的高温硬度计，其特征在于：所述试样加热装置(2)与所述压痕测量装置(1)之间设置有水冷盘(7)；试样(8)加热过程中局部温度较高，容易损坏压痕测量装置(1)，水冷盘(7)内通有循环液体，液体流动过程中能够携带走一部分热量，避免损坏压痕测量装置(1)。 6.如权利要求1所述的一种激光加热方式的高温硬度计，其特征在于：所述试样(8)安装完成后，其顶部距水冷盘的距离可调；避免试样(8)与水冷盘(7)距离过远，水冷盘(7)不能起到很好的循环冷却作用。 7.如权利要求1所述的一种激光加热方式的高温硬度计，其特征在于：两个激光加热管(31)发射出的光线进入试样放置槽(6)，在无试样时，成120°角的激光会照到放置槽(6)内壁，在无试样的时候吸收激光加热管(31)发出的光，以免激光射出伤人，保证激光在试样放置槽(6)内传播，保证操作安全。 8.如权利要求1所述的一种激光加热方式的高温硬度计，其特征在于：通过PID温控技术，调节激光电压大小来调节温度，保证加热到目标温度后稳定在该温度，以便进行温度测试。 9.如权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的一种激光加热方式的高温硬度计，其特征在于：工作方法为：试样加热装置(3)固定在XY平台(5)上，通过移动XY平台(5)能够将试样加热装置(3)调整到加力主体装置(2)的正下方，试样加热装置(3)依靠其内部设置的激光加热管(31)对试样(8)进行加热，待加热温度达到预设值后，开启加力主体装置(2)，使其在试样(8)表面产生压痕，通过压痕测量装置(1)对压痕进行测量，并依据压痕面积计算出试样在高温下的硬度值，即实现激光加热方式的高温硬度测量。
所属类别：	发明专利