本實用新型涉及材料測試技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種監(jiān)測裝置及原位拉伸裝置。

背景技術(shù)：

近些年來，關(guān)于材料的物理場下的力學(xué)性能測試受到了學(xué)術(shù)界和工程界越來越多的關(guān)注。工程領(lǐng)域中時常會因材料及其制品的意外破壞、失效而導(dǎo)致經(jīng)濟損失甚至嚴(yán)重事故的發(fā)生，很大一部分原因就是在設(shè)計過程中模擬校核時未考慮真實條件下各種負(fù)面環(huán)境所帶來的不利影響。由于熱場在服役條件中最常見，也是對材料性能的改變影響最顯著的因素之一，關(guān)于熱場下的材料拉伸測試更是經(jīng)久不衰的研究命題。通常材料試驗中的熱場加載的實現(xiàn)有幾種分類，即試件兩端夾具加載以及試件中部直接加載，接觸加載以及非接觸加載，各種方式都有其獨有的優(yōu)點。但傳統(tǒng)的小型材料性能試驗機的溫度反饋只能針對加熱系統(tǒng)固定在裝置上的加熱系統(tǒng)，其功能單一，并且固定在裝置上的反饋系統(tǒng)僅能對材料進行熱場加載進行反饋，當(dāng)需要對其他物理場(如電場磁場)加載進行反饋時，則沒有足夠的空間，無法嵌入該場加載模塊。并且，傳統(tǒng)的材料拉伸儀器在測量溫度時操作繁瑣，當(dāng)被測試樣需要測試很多點的不同溫度時候，不能隨時改變被測試樣的測試點。所以，可拆卸的、實用的、多功能的熱場加載裝置的反饋系統(tǒng)對于儀器空間的合理利用具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種監(jiān)測裝置，可進行簡單的拆卸與安裝，大大便捷了材料進行加熱拉伸試驗時對加熱溫度的監(jiān)測與控制。并且能簡單便捷的改變測試溫度的位置點。

本實用新型的另一目的在于提供一種原位拉伸裝置，可簡單方便有效地利用監(jiān)測裝置進行溫度的監(jiān)測。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的：

一種監(jiān)測裝置，用于監(jiān)測被測試樣進行加熱拉伸試驗時熱輻射加熱系統(tǒng)的加熱溫度。熱輻射加熱系統(tǒng)包括第一容納箱和用于加熱被測試樣的加熱組件，加熱組件設(shè)置于第一容納箱內(nèi)。監(jiān)測裝置包括：熱場測量系統(tǒng)、信號處理裝置。熱場測量系統(tǒng)包括夾持件以及用于測試被測試樣溫度的熱電偶，第一容納箱具有第一側(cè)壁，第一側(cè)壁設(shè)置有滑槽，夾持件的一端連接熱電偶，另一端與滑槽可拆卸連接，且沿著滑槽滑動。熱電偶與信號處理裝置連接，并顯示和調(diào)節(jié)熱電偶的加熱溫度。

優(yōu)選地，監(jiān)測裝置還包括與第一容納箱匹配連接的第二容納箱。被測試樣夾持于第一容納箱和第二容納箱。第二容納箱頂部設(shè)置有開口、封閉開口的透明視窗，透明視窗與被測試樣相對。

優(yōu)選地，第二容納箱設(shè)置有凸起，第一容納箱設(shè)置有與凸起配合的凹孔。第一容納箱與第二容納箱匹配連接時，凸起伸入凹孔內(nèi)。

優(yōu)選地，第一容納箱與第二容納箱之間形成相對設(shè)置的第一夾持槽和第二夾持槽，被測試樣沿長度方向的兩端分別夾持于第一夾持槽和第二夾持槽。

優(yōu)選地，第一容納箱具有與第一側(cè)壁可拆卸連接的第二側(cè)壁，第一夾持槽的一部分位于第二側(cè)壁。

優(yōu)選地，透明視窗為高溫玻璃、透明塑料板中的一種。

優(yōu)選地，第一容納箱與第二容納箱內(nèi)壁均包裹隔熱件。

優(yōu)選地，隔熱件為石棉、真空板、氣凝膠氈中的一種。

優(yōu)選地，夾持件為彈性夾片。

一種原位拉伸裝置包括：拉伸裝置、熱輻射加熱系統(tǒng)、上面所提及的監(jiān)測裝置。處于拉伸狀態(tài)時的被測試樣的兩端分別設(shè)置于拉伸裝置的夾具夾緊并使被測試樣的兩端相互遠離。

上述方案的有益效果：

本實用新型提供了一種監(jiān)測裝置及原位拉伸裝置，監(jiān)測裝置的第一容納箱的第一側(cè)壁設(shè)置有沿著側(cè)壁的長度方向的滑槽。用于夾持熱電偶的夾持件末端能夠在滑槽內(nèi)自由的移動，以便對被測試樣的不同部分進行測量，同時也給需要設(shè)置的如電場設(shè)備、磁場設(shè)備等提供空間位置。同時，使用了這種監(jiān)測裝置的原位拉伸裝置，當(dāng)需要加熱拉伸某種材料時，處于拉伸狀態(tài)時的被測試樣的兩端分別會被設(shè)置于拉伸裝置的夾具夾緊并使被測試樣的兩端相互遠離。操作便捷簡單。整個監(jiān)測裝置的加入不會影響材料的原位拉伸裝置的其他測試工作的進行，也不會占用裝置過多的空間。所以，相對于現(xiàn)有的材料原位拉伸測試儀器操作相對便捷，實用性強。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本實用新型實施例1提供的監(jiān)測裝置整體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例1提供的監(jiān)測裝置內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實施例1提供的第一容納箱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型實施例1提供的第二容納箱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型實施例1提供的熱場測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：100-監(jiān)測裝置；101-被測試樣；103-熱輻射加熱系統(tǒng)；105-第一容納箱；107-加熱組件；109-熱場測量系統(tǒng)；111-熱電偶；113-彈性夾片；115-第一側(cè)壁；117-滑槽；119-第二容納箱；121-第二側(cè)壁；123-第三側(cè)壁；125-第一凹槽；127-第二凹槽；129-第四側(cè)壁；131-第五側(cè)壁；133-第三凹槽；135-第四凹槽；141-凸起；143-凹孔；145-開口；147-高溫玻璃；149-石棉；151-頂壁；153-第一夾持槽；155-第二夾持槽；157-第五凹槽；159-第六凹槽；161-第六側(cè)壁；163-夾持爪；165-夾持桿；167-抵擋片。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該實用新型產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

實施例1

參閱圖1、圖2，本實施例提供了一種監(jiān)測裝置100，包括：熱場測量系統(tǒng)109、第二容納箱119、信號處理裝置(圖未標(biāo))。熱場測量系統(tǒng)109安置于第二容納箱119內(nèi)。熱場測量系統(tǒng)109與信號處理裝置相互配合，對進行拉伸試驗時熱輻射加熱系統(tǒng)103的加熱溫度進行監(jiān)測。熱輻射加熱系統(tǒng)103包括第一容納箱105以及用于加熱被測試樣101的加熱組件107，加熱組件107置于第一容納箱105內(nèi)。

具體地，參閱圖1至圖3，第一容納箱105外形類似于沒有頂蓋的長方體，第一容納箱105包括第一側(cè)壁115、第二側(cè)壁121、第三側(cè)壁123、第六側(cè)壁161。第一側(cè)壁115的頂部設(shè)置有滑槽117，滑槽117沿著第一側(cè)壁115的長度方向設(shè)置。第二側(cè)壁121上設(shè)置有第一凹槽125，第三側(cè)壁123上設(shè)置有與第二側(cè)壁121的第一凹槽125尺寸相同的第二凹槽127，第一凹槽125與第二凹槽127共同形成第一夾持槽153。同時，第一側(cè)壁115、第二側(cè)壁121、第三側(cè)壁123、第六側(cè)壁161上均設(shè)置有凹孔143。

其中，第二側(cè)壁121與第一容納箱105呈分離式設(shè)計，第一側(cè)壁115靠近第二側(cè)壁121方向的豎直位置上有第五凹槽157，第六側(cè)壁161靠近第二側(cè)壁121方向的豎直位置上設(shè)置有第六凹槽159。第一側(cè)壁115兩端能插入第五凹槽157與第六凹槽159所形成的空間內(nèi)。這樣設(shè)計能方便加熱組件107的取用。加熱組件107可以為熱電阻等通電可產(chǎn)熱的器件。

在本實施例中，參閱圖2，熱場測量系統(tǒng)109包括熱電偶111與彈性夾片113。

具體地，熱電偶111能測試被測試樣101的溫度，并把被測試樣101的溫度信號轉(zhuǎn)換成電信號，以數(shù)字形式顯示被測試樣101的溫度，或者根據(jù)該電信號控制加熱組件107以根據(jù)材料的測量需要調(diào)控加熱溫度。如圖2所示，熱電偶111形狀類似于圓柱形，數(shù)量為一個。當(dāng)然，在本實用新型的其他實施例中，熱電偶111也可以為其他形狀，個數(shù)也可根據(jù)需求選擇。

彈性夾片113夾持住熱電偶111，且以可拆卸的方式連接于第一側(cè)壁115。參閱圖5，具體地，彈性夾片113包括：夾持爪163、夾持桿165、抵擋片167。參閱圖2，具體地，夾持桿165的一端與抵擋片167連接并呈彎曲狀，抵擋片167可以伸入滑槽117內(nèi)，使得彈性夾片113末端能夠在滑槽117內(nèi)自由的移動，并且彎曲的構(gòu)造保證彈性夾片113能被滑槽117抵持住。夾持桿165的另一端與夾持爪163連接，夾持爪163個數(shù)為兩個，并且相對設(shè)置以保證能穩(wěn)定的夾持住熱電偶111。由此可見，彈性夾片113這樣設(shè)計能對熱電偶111施加斜向下的壓力，被測試樣101受到這個斜向下的壓力會產(chǎn)生與熱電偶111相互作用的斜向上的支持力，這兩個相互作用力使得熱電偶111能與被測試樣101緊密接觸，實現(xiàn)夾持和穩(wěn)固功能。當(dāng)然，在本實用新型的其他實施例中，可根據(jù)需要選擇其他形狀和個數(shù)的彈性夾片113，并且彈性夾片113也可以換做其他的能提供相同功能的夾持件。

具體地，信號處理裝置主要是反饋測量溫度的具體數(shù)據(jù)，在本實用新型的其他實施例中，熱電偶111與信號處理裝置也可用熱電偶溫度計來替代。

參閱圖4，在本實施例中，第二容納箱119外形類似于沒有底蓋的長方體，第二容納箱119主要包括：頂壁151、第四側(cè)壁129、第五側(cè)壁131。第二容納箱119與第一容納箱105扣合。熱電偶111置于第二容納箱119內(nèi)。第二容納箱119對熱電偶111提供保溫功能，同時保證操作的安全性，避免燙傷。

具體地，第二容納箱119與第一容納箱105接觸的面上設(shè)置有凸起141。凸起141是與第一側(cè)壁115、第二側(cè)壁121、第三側(cè)壁123、第六側(cè)壁161上均設(shè)置的凹孔143的尺寸相互配合的。當(dāng)監(jiān)測裝置100處于加熱測試狀態(tài)時，凸起141能伸入凹孔143內(nèi)，以此來實現(xiàn)第一容納箱105與第二容納箱119的穩(wěn)定扣合。

具體地，第一容納箱105與第二容納箱119的內(nèi)壁都包裹著石棉149。石棉149是具有高抗張強度、高撓性、耐化學(xué)和熱侵蝕、電絕緣和具有可紡性的硅酸鹽類礦物產(chǎn)品。因此，內(nèi)壁包裹石棉149可隔溫。包裹石棉149之后，被測試樣101處于加熱狀態(tài)時，熱量不會過多的傳遞到第一容納箱105與第二容納箱119以外。這就相應(yīng)的避免了意外的碰觸所帶來的燙傷。當(dāng)然，在本實用新型的其他實施例中，石棉149也可以換為其他能起到相同作用的隔熱件，例如真空板、氣凝膠氈等。

具體地，第二容納箱119的頂壁151設(shè)置有開口145和對開口145進行封閉的高溫玻璃147，開口145能方便實驗進行者對實驗過程進行觀察，以免出現(xiàn)不必要的事故。高溫玻璃147是在一定的溫度、介質(zhì)(耐酸、耐堿)和壓力等級條件下玻璃能達到或者承受相應(yīng)的溫度、相應(yīng)壓力等級、適用介質(zhì)的特種玻璃，一般是采用高純硅質(zhì)礦物質(zhì)材料，經(jīng)高溫提煉而成，其在高溫環(huán)境下依舊可以保持著玻璃原有的通透性及透明度。高溫玻璃147具有透明度高、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、化學(xué)性能穩(wěn)定等特點。采用高溫玻璃147對開口145進行封閉是處于安全考慮，由于加熱的溫度、加熱的材料不確定，因此加熱過程中可能會發(fā)生的情況就不能確定。為了保護觀察者人身安全，觀察者可以透過透明的高溫玻璃147清楚并且安全的觀察到實驗進行的情況。

具體地，第二容納箱119的第四側(cè)壁129設(shè)置有第三凹槽133，第五側(cè)壁131設(shè)置有第四凹槽135。第三凹槽133與第四凹槽135共同組成了第二夾持槽155。第二夾持槽155設(shè)置于第一容納箱105的與第一夾持槽153共同配合夾持被測試樣101。由于第一夾持槽153向上的作用力與第二夾持槽155施加的向下的作用力使得被測試樣101在進行加熱溫度監(jiān)測時，能被夾持穩(wěn)定，不晃動。

本實施例還提供了一種原位拉伸裝置，包括：拉伸裝置、熱輻射加熱系統(tǒng)103、監(jiān)測裝置100。拉伸裝置可采用現(xiàn)有的市售設(shè)備，拉伸裝置的兩側(cè)具有兩夾具。當(dāng)提供的原位拉伸裝置處于拉伸狀態(tài)時，被測試樣101的兩端會被拉伸裝置兩端的夾具夾緊并且使得被測試樣101的兩端相互遠離。

本實用新型中當(dāng)需要對原位拉伸裝置的被測試樣101進行加熱拉伸測試時，可以先組裝一個小型的監(jiān)測裝置100。首先，安裝加熱組件107使其位于第一容納箱105內(nèi)，即在第一容納箱105內(nèi)安裝熱電阻以及固定熱電阻的支架。被測試樣101置于第一容納箱105的第二側(cè)壁121與第三側(cè)壁123所形成的第一夾持槽153內(nèi)。接著，彈性夾片113一端伸入第一容納箱105的第一側(cè)壁115的滑槽117內(nèi)，另一端夾持住熱電偶111。調(diào)節(jié)彈性夾片113的角度與位置使得熱電偶111與被測試樣101抵緊接觸，并且不會發(fā)生相互晃動。第二容納箱119與第一容納箱105進行扣合，使得第二容納箱119的第四側(cè)壁129與第五側(cè)壁131所形成的第二夾持槽155與第一夾持槽153吻合，由此來保證被測試樣101在加熱以及測溫過程中，不會發(fā)生晃動。組裝完畢之后，原位拉伸裝置的夾具夾持住被測試樣101的兩端。并且通電對熱電阻施加所需要的電壓，熱電阻對被測試樣101加熱，待其穩(wěn)定之后，給熱電偶111以及信號處理裝置通電，熱電偶111與被測試樣101接觸后，所測得的溫度信號被轉(zhuǎn)化成電信號，通過信號處理裝置被轉(zhuǎn)化成被測試樣101的溫度，并把具體的溫度數(shù)值顯示在信號處理裝置的顯示屏上。當(dāng)測得的溫度跟理論進行加熱拉伸試驗的所需要溫度有差別時，例如測得的溫度低于理論所需溫度，則增加對熱電阻所施加的電壓。使得熱電阻的加熱溫度升高，并且再次給熱電偶111與信號處理裝置通電，觀察所測得的溫度是否為所需要溫度。如若溫度不合適再次進行調(diào)節(jié)。同樣，當(dāng)需要測試溫度的位置發(fā)生變化時，可以調(diào)節(jié)彈性夾片113在滑槽117內(nèi)滑動，以選擇準(zhǔn)確的測試位置。同時，由于熱電阻對被測試樣101的加熱不可能使得被測試樣101各處的受熱均勻，所以可在熱電阻與被測試樣101中間增加一隔板。熱電阻對隔板進行加熱，隔板再傳熱給被測試樣101以使得被測試樣101的均勻受熱。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。