一種復(fù)合式耐火材料荷重軟化溫度測(cè)試儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于材料性能測(cè)試設(shè)備類，涉及耐火材料荷重軟化溫度的測(cè)試儀，特別是在一臺(tái)測(cè)試儀上設(shè)置一對(duì)及以上變形測(cè)量裝置，一塊試樣的一次試驗(yàn)，即可獲取示差法和非示差法荷重軟化溫度值的測(cè)試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]荷重軟化溫度是耐火材料的重要技術(shù)指標(biāo)。
[0003]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 5989-2008耐火材料荷重軟化溫度試驗(yàn)方法示差升溫法》(ISO 1893:2005，IDT)的測(cè)試原理是:圓環(huán)柱體試樣在規(guī)定的恒定載荷和升溫速率下加熱，直到其產(chǎn)生規(guī)定的壓縮形變，記錄升溫時(shí)試樣的形變，測(cè)量在產(chǎn)生規(guī)定變形時(shí)的溫度；中華人民共和國(guó)黑色冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《YB/T 370-1995耐火制品荷重軟化溫度試驗(yàn)方法(非示差-升溫法)》及《YB/T 2203-1998耐火澆注料荷重軟化溫度試驗(yàn)方法(非示差-升溫法)》的測(cè)試原理是:在恒定的載荷和升溫速率下，圓柱體試樣受荷重和高溫的共同作用下產(chǎn)生形變，測(cè)定其規(guī)定變形程度的相應(yīng)溫度。
[0004]上述的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為示差法，所用測(cè)試設(shè)備為示差法高溫荷重軟化溫度測(cè)試儀，試樣為直徑Φ 50mm、高50mm、中心孔直徑Φ 12mm?13mm的圓環(huán)柱體，該方法等同于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 1893。通過內(nèi)外示差機(jī)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的系統(tǒng)校驗(yàn)，消除了系統(tǒng)膨脹對(duì)試樣的影響，測(cè)試儀測(cè)得的位移變化為試樣實(shí)際的一維縱向膨脹、收縮量或其相對(duì)試樣原始高度的百分變化率；測(cè)溫?zé)犭娕紲y(cè)溫端設(shè)置在試樣中心通孔的中部，測(cè)試的試樣溫度，為試樣的中心溫度。該測(cè)試方法科學(xué)、準(zhǔn)確。我國(guó)自1985年起就制定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(等同國(guó)際標(biāo)準(zhǔn))
[0005]上述的冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為非示差法，試樣為直徑為Φ 36mm或Φ 50mm、高度為50mm的圓柱體，與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不同。測(cè)試的位移變化為支撐棒+下墊片+試樣+上墊片+壓棒+施加負(fù)荷的機(jī)械系統(tǒng)的一維縱向膨脹、收縮量或其相對(duì)試樣原始高度的百分變化率，測(cè)試的試樣溫度為試樣的外表面溫度。我國(guó)自1955年就制定為黑色冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)1963年、1975年、1995年、2005年多次修訂。
[0006]迄今，不論一臺(tái)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的示差法荷重軟化溫度測(cè)試儀，還是一臺(tái)滿足冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的非示差法荷重軟化溫度測(cè)試儀，均具有單試樣測(cè)試系統(tǒng)和多試樣測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)備。
[0007]示差法為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等同采用，科學(xué)、準(zhǔn)確，理應(yīng)得到推廣。
[0008]但是，非示差法測(cè)試荷軟的概念在國(guó)際范圍內(nèi)早已建立，各國(guó)的耐火材料工業(yè)和高溫工業(yè)都采用這個(gè)指標(biāo)。1955年我國(guó)就制定了此項(xiàng)黑色冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，自此，耐火材料的檢測(cè)、各高溫行業(yè)的高溫窯爐設(shè)計(jì)、砌筑都廣泛使用這個(gè)指標(biāo)，各種設(shè)計(jì)手冊(cè)均為非示差法的荷重軟化溫度數(shù)據(jù)。近六十年來，此法得到廣泛的認(rèn)可、習(xí)慣的應(yīng)用。例如，某檢測(cè)機(jī)構(gòu)2011年承接全國(guó)委托的荷重軟化溫度檢測(cè)試樣，共1289件，其中非示差法的委托1230件，占總委托量的95%以上；而示差法僅59件，不足5%。在59件中，指明要滿足ISO標(biāo)準(zhǔn)的3件，EN標(biāo)準(zhǔn)的4件，DIN標(biāo)準(zhǔn)的I件，其余51件為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
[0009]應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，我國(guó)示差法標(biāo)準(zhǔn)已于1985年制定、頒布(1986年、1998年修訂、2008年再次修訂)，已有30年的歷程。但示差法的應(yīng)用推廣十分困難，主要是沒有更好的辦法作前導(dǎo)、鋪墊。在我國(guó)和世界范圍內(nèi)，示差法荷軟測(cè)試儀與非示差法荷軟測(cè)試儀依然獨(dú)立并行，就更不要說用示差法取代非示差法了。
[0010]在技術(shù)上，即便是采用相同樣本，而不同的試樣，在兩臺(tái)不同的測(cè)試設(shè)備以上進(jìn)行試驗(yàn)比對(duì)，其結(jié)果的不確定性是顯然易見的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)單一、一臺(tái)設(shè)備只能滿足一種試驗(yàn)方法的試驗(yàn)測(cè)試，提供一種復(fù)合式耐火材料荷重軟化溫度測(cè)試儀，其設(shè)置一對(duì)及以上變形測(cè)量裝置，用一塊試樣的一次試驗(yàn)，即可獲取示差法和非示差法荷重軟化溫度值。
[0012]本實(shí)用新型的目的可以采取以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0013]所述的復(fù)合式耐火材料荷重軟化溫度測(cè)試儀，包括機(jī)架、試驗(yàn)爐、加荷系統(tǒng)、溫度測(cè)控系統(tǒng)、形變測(cè)量系統(tǒng)。試驗(yàn)爐設(shè)置在機(jī)架上；加荷系統(tǒng)包括機(jī)械加荷裝置、加壓棒、上墊片、試樣、下墊片、支承棒等；溫度測(cè)控系統(tǒng)包括主控電器、強(qiáng)電信號(hào)和弱信號(hào)的測(cè)控單元以及熱電偶；設(shè)置一對(duì)形變測(cè)量裝置，包括示差法位移傳感器和非示差法位移傳感器，示差法位移傳感器設(shè)置在試驗(yàn)爐的下部，非示差法位移傳感器設(shè)置在試驗(yàn)爐的上部；熱電偶為兩個(gè)，包括示差法測(cè)溫?zé)犭娕己头鞘静罘y(cè)控?zé)犭娕迹龅氖静罘y(cè)溫?zé)犭娕荚O(shè)置在試樣內(nèi)部中心孔的中心部位，非示差法測(cè)控?zé)犭娕荚O(shè)置在試樣外側(cè)部中心部位。
[0014]所述的試樣具有內(nèi)徑為12mm?13mm的中心通孔。
[0015]本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)單一、一臺(tái)設(shè)備只能滿足一種試驗(yàn)方法的試驗(yàn)測(cè)試、而兩種方法的試驗(yàn)必須使用不同臺(tái)的設(shè)備，設(shè)備耗資大；一塊試樣只能獲得一種方法測(cè)得的數(shù)據(jù)，缺乏拓展性和快捷、簡(jiǎn)潔性，使工作復(fù)雜化，成本高等缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本技術(shù)方案，是在同一個(gè)復(fù)合式測(cè)試儀上，溫度、負(fù)荷完全相同的技術(shù)條件下，用一塊試樣的一次試驗(yàn)，同時(shí)測(cè)得兩種(國(guó)標(biāo)、行標(biāo))標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。①兩種數(shù)據(jù)的對(duì)比條件一致，對(duì)比性可靠，可以準(zhǔn)確地找出兩種數(shù)據(jù)的相依關(guān)系，從而為系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)工作提供了可靠的基礎(chǔ)；②實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用，節(jié)約了設(shè)備資金，節(jié)約了人力物力；③為示差法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的推廣應(yīng)用打下了牢固可靠的基礎(chǔ)，是極為重要應(yīng)用技術(shù)。
【附圖說明】
[0016]圖1為一種單試樣復(fù)合式荷重軟化溫度測(cè)試儀正視圖的示意圖。
[0017]圖中，1、非示差法傳感器固定架，2、非示差法位移傳感器，3、機(jī)械加荷裝置，4、加壓棒，5、上墊片，6、內(nèi)示差管，7、示差法測(cè)溫?zé)犭娕迹?、試樣，9、下墊片，10、支撐棒，11、試驗(yàn)爐，12、外剛玉管，13、機(jī)架，14、示差法位移傳感器，15、非示差法測(cè)控?zé)犭娕肌?br>【具體實(shí)施方式】
[0018]結(jié)合附圖給出本發(fā)明的具體實(shí)施例。
[0019]實(shí)施例1:如附圖1所示為單試樣復(fù)合式荷重軟化溫度測(cè)試儀。
[0020]所述的單試樣復(fù)合式荷重軟化溫度測(cè)試儀包括機(jī)架13、試驗(yàn)爐11、加荷系統(tǒng)、溫度測(cè)控系統(tǒng)、形變測(cè)量系統(tǒng)。試驗(yàn)爐11設(shè)置在機(jī)架13上；加荷系統(tǒng)包括機(jī)械加荷裝置3、加壓棒4、上墊片5、試樣8、下墊片9、支承棒10等；溫度測(cè)控系統(tǒng)包括主控電器、強(qiáng)電信號(hào)和弱信號(hào)的測(cè)控單元以及熱電偶；所述的形變測(cè)量裝置為兩個(gè)，其包括示差法位移傳感器14和非示差法位移傳感器2構(gòu)成，示差法位移傳感器14設(shè)置在試驗(yàn)爐的下部，非示差法位移傳感2器設(shè)置在試驗(yàn)爐11的上部；熱電偶為兩個(gè)，包括示差法測(cè)溫?zé)犭娕?和非示差法測(cè)控?zé)犭娕?5，所述的示差法測(cè)溫?zé)犭娕?設(shè)置在試樣8內(nèi)部中心孔的中心部位，非示差法測(cè)控?zé)犭娕?5設(shè)置在試樣外側(cè)部中心部位。所述的試樣8具有內(nèi)徑為12mm?13mm的中心通孔。
[0021]其測(cè)試過程如下:
[0022](I)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制取一等高銷磚試樣8，圓柱體，外徑50mm，高50 mm;其中心孔的內(nèi)徑12mm?13mm，并進(jìn)行干燥處理，備用。
[0023](2).按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，將試樣8放入試驗(yàn)爐11爐膛內(nèi)，置于支撐棒10之上的下墊片9之上，試樣8之上依次放置上墊片5、加壓棒4、機(jī)械加荷裝置3，機(jī)械加荷裝置3的上方之一側(cè)安裝非示差法傳感器2及其固定架I ;加壓棒4、上墊片5、試樣8、下墊片9、支撐棒10、機(jī)械加荷裝置3嚴(yán)格對(duì)中，在中心孔內(nèi)放置內(nèi)示差管6，內(nèi)示差管6內(nèi)安裝示差法測(cè)溫?zé)犭娕?，再在下墊片9下、內(nèi)示差管6外安置外剛玉管12，它們的下方為示差法傳感器14 ;在試驗(yàn)爐的一側(cè)安裝非示差法測(cè)控?zé)犭娕?5，用于非示差法試驗(yàn)的溫度測(cè)量，也可兼做試驗(yàn)爐11的溫度控制。
[0024](3).調(diào)整各個(gè)部件處于工作狀態(tài)。
[0025](4).通電，開始試驗(yàn)。
[0026](5).自動(dòng)記錄、報(bào)出結(jié)果；終止試驗(yàn)。
[0027]實(shí)施例2:多試樣復(fù)合式荷重軟化溫度測(cè)試儀。
[0028]在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，加大試驗(yàn)爐11的爐膛容積，使其可容納多組(2個(gè)、3個(gè)……)試樣，對(duì)應(yīng)于每個(gè)試樣，都復(fù)合裝置有示差法和非示差法測(cè)試裝置(包括:示差法位移傳感器14、示差法測(cè)溫?zé)犭娕?、非示差法位移傳感器2、非示差法測(cè)控溫?zé)犭娕?5)，每套測(cè)試裝置各自獨(dú)立，自成系統(tǒng)，則可在一爐測(cè)試后獲得多組(2個(gè)、3個(gè)……)復(fù)合式數(shù)據(jù)。
[0029]本實(shí)用新型未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種復(fù)合式耐火材料荷重軟化溫度測(cè)試儀，包括機(jī)架(13)、試驗(yàn)爐(11 )、加荷系統(tǒng)、溫度測(cè)控系統(tǒng)、形變測(cè)量系統(tǒng)；試驗(yàn)爐(11)設(shè)置在機(jī)架(13)上；加荷系統(tǒng)包括機(jī)械加荷裝置(3)、加壓棒(4)、上墊片(5)、試樣(8)、下墊片(9)、支承棒(10);溫度測(cè)控系統(tǒng)包括主控電器、強(qiáng)電信號(hào)和弱信號(hào)的測(cè)控單元以及熱電偶；其特征是:設(shè)置一對(duì)形變測(cè)量裝置，包括示差法位移傳感器(14)和非示差法位移傳感器(2)，所述的示差法位移傳感器(14)設(shè)置在試驗(yàn)爐(11)的下部，非示差法位移傳感器(2)設(shè)置在試驗(yàn)爐(11)的上部；所述的熱電偶為兩個(gè)，包括示差法測(cè)溫?zé)犭娕?7)和非示差法測(cè)控?zé)犭娕?15)，所述的示差法測(cè)溫?zé)犭娕?7)設(shè)置在試樣(8)中心孔內(nèi)部的中心部位，非示差法測(cè)控?zé)犭娕?15)設(shè)置在試樣(8)外側(cè)部中心部位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合式耐火材料荷重軟化溫度測(cè)試儀，其特征是:所述的試樣(8)具有內(nèi)徑12mm?13mm的中心通孔。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種復(fù)合式耐火材料荷重軟化溫度測(cè)試儀包括機(jī)架、試驗(yàn)爐、加荷系統(tǒng)、溫度測(cè)控系統(tǒng)、形變測(cè)量系統(tǒng)。試驗(yàn)爐設(shè)置在機(jī)架上；加荷系統(tǒng)包括機(jī)械加荷裝置、加壓棒、上墊片、試樣、下墊片、支承棒；設(shè)置一對(duì)形變測(cè)量裝置，包括示差法位移傳感器和非示差法位移傳感器，所述的示差法位移傳感器設(shè)置在試驗(yàn)爐的下部，非示差法位移傳感器設(shè)置在試驗(yàn)爐的上部；所述的熱電偶為兩個(gè)，包括示差法測(cè)溫?zé)犭娕挤鞘静罘y(cè)控?zé)犭娕?，所述的示差法測(cè)溫?zé)犭娕荚O(shè)置在試樣中心孔內(nèi)部的中心部位，非示差法測(cè)控?zé)犭娕荚O(shè)置在試樣外側(cè)部中心部位。本實(shí)用可在同一個(gè)測(cè)試儀上、以完全相同的技術(shù)條件，同時(shí)測(cè)得兩種（國(guó)標(biāo)、行標(biāo)）標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。
【IPC分類】G01N3-18
【公開號(hào)】CN204495662
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520085808
【發(fā)明人】譚麗華, 李永剛, 劉克, 邵昕, 蔚曉敏, 申西杰, 喬愛軍, 李曉睿
【申請(qǐng)人】中鋼集團(tuán)洛陽耐火材料研究院有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年2月6日