一種低溫拉伸液體冷卻環境箱的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種低溫拉伸液體冷卻環境箱，其應用于力學性能領域低溫拉伸試驗中試樣降溫及保溫過程。
【背景技術】
[0002]在金屬材料低溫拉伸試驗中，根據GB/T 13239-2006規定，冷卻裝置應能將試樣冷卻到-196°C?10°C，且具有保溫能力，保證在試驗過程中試樣溫度的穩定性和均勻性，試樣標距兩端溫度差的絕對值應不超過3°C。
[0003]現有低溫拉伸環境箱通過噴灑液氮(N2)冷卻空氣從而對試樣進行冷卻，冷卻速度慢且均勻性差，控溫精度低，無法滿足標準要求。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是為了加快試樣冷卻速度，保證低溫拉伸試驗溫度的穩定性與均勻性，更精確控制試樣的溫度，克服現有低溫環境箱的不足，提供了一種低溫拉伸液體冷卻環境箱。
[0005]為達到上述目的，本實用新型采用如下的技術方案予以實現:
[0006]一種低溫拉伸液體冷卻環境箱，包括環境箱，該環境箱內部的周向以及底部均設置有保溫層，在保溫層的內壁上布置有冷卻銅管，該冷卻銅管的入口連接至液氮罐，該環境箱的頂部設置有可拆裝的保溫蓋；在保溫蓋和環境箱底部分別設置有與拉伸試驗機相連的上連接桿和下連接桿，設置在環境箱內的上螺紋夾具和下螺紋夾具的一端分別與上連接桿和下連接桿之間螺紋連接；
[0007]拉伸試驗時，拉伸試樣的上下兩端分別與上螺紋夾具和下螺紋夾具的另一端之間螺紋連接，環境箱內填充有液體冷卻介質。
[0008]本實用新型進一步的改進在于:液體冷卻介質為酒精或石油醚。
[0009]本實用新型進一步的改進在于:冷卻銅管的入口與液氮罐相連的管道上設置有電磁閥，且電磁閥安裝在環境箱的外壁上。
[0010]本實用新型進一步的改進在于:上連接桿與保溫蓋之間以及下連接桿與環境箱底部之間均通過密封墊圈密封。
[0011]本實用新型進一步的改進在于:布置在保溫層底部內壁上的冷卻銅管管壁上均勻開設有若干孔眼。
[0012]本實用新型進一步的改進在于:保溫蓋上設置有電動馬達，該電動馬達的輸出軸與設置在環境箱內的電子攪拌器相連。
[0013]本實用新型進一步的改進在于:環境箱的底部安裝在支架上。
[0014]本實用新型進一步的改進在于:環境箱的底部設置有排放口。
[0015]本實用新型進一步的改進在于:環境箱內還設置有溫度傳感器，其與設定環境箱內部試驗溫度的溫度控制器相連。
[0016]本實用新型進一步的改進在于:溫度控制器上設置有電源開關、實時溫度顯示板、設定溫度顯示板以及溫度設定鍵。
[0017]與現有技術相比，本實用新型具有如下的技術效果:
[0018]拉伸試驗前，先將拉伸試樣與下螺紋夾具連接，再通過試樣裝卸工具將下螺紋夾具與拉伸試驗機的下連接桿連接，然后再將拉伸試樣與上螺紋夾具連接，最后將上螺紋夾具與拉伸試驗機的上連接桿連接。拉伸試驗時，通過冷卻銅管向環境箱內通入液氮，冷卻銅管分為兩路，一路環繞在環境箱內部的四周，另一路盤繞在環境箱內部的底部。環境箱四周的冷卻銅管內液氮通過循環流動降溫，環境箱內部的底部冷卻銅管用于噴灑液氮至液體冷卻介質(如酒精或石油醚)中，加快環境箱內降溫。待試樣達到規定溫度后，啟動拉伸試驗機即可完成低溫拉伸試驗。
[0019]本實用新型的優點在于使用液體冷卻介質進行降溫，拉伸試樣全部浸泡在液體冷卻介質中，提高了溫度穩定性與均勻性，進而克服了現有低溫環境箱溫度不均勻的缺陷。拉伸試在試驗加載過程中始終處于低溫箱內，液體冷卻低溫拉伸環境箱控溫范圍:室溫?-196°C，恒溫精度:±2°C，降溫速度:約8°C /min。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型低溫拉伸液體冷卻環境箱的結構示意圖。
[0021]圖2為本實用新型低溫拉伸液體冷卻環境箱的剖面示意圖。
[0022]圖3為溫度控制器的結構示意圖。
[0023]圖4為試樣裝卸工具的結構結構圖。
[0024]其中:1為保溫蓋，2為冷卻銅管，3為保溫層，4為上螺紋夾具，5為拉伸試樣，6為下螺紋夾具，7為密封墊圈，8為下連接桿，9為上連接桿，10為電子攪拌器，11為溫度傳感器，12為電磁閥，13為支架，14為排放口，15為電源開關，16為實時溫度顯示板，17為設定溫度顯示板，18為溫度設定鍵，19為溫度控制器。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步詳細描述。
[0026]參見圖1至圖3，本實用新型一種液體冷卻低溫拉伸環境箱，應用于力學性能領域低溫拉伸試驗中試樣降溫及保溫過程，包括環境箱，該環境箱內部的周向以及底部均設置有保溫層3，在保溫層3的內壁上布置有冷卻銅管2，該冷卻銅管2的入口連接至液氮罐，布置在保溫層3底部內壁上的冷卻銅管2管壁上均勻開設有若干孔眼，且冷卻銅管2的入口與液氮罐相連的管道上設置有電磁閥12，且電磁閥12安裝在環境箱的外壁上；該環境箱的頂部設置有可拆裝的保溫蓋I ;在保溫蓋I和環境箱底部分別設置有與拉伸試驗機相連的上連接桿9和下連接桿8，且上連接桿9與保溫蓋I之間以及下連接桿8與環境箱底部之間均通過密封墊圈7密封，設置在環境箱內的上螺紋夾具4和下螺紋夾具7的一端分別與上連接桿9和下連接桿8之間螺紋連接；
[0027]拉伸試驗時，拉伸試樣5的上下兩端分別與上螺紋夾具4和下螺紋夾具7的另一端之間螺紋連接，環境箱內填充有液體冷卻介質。其中，液體冷卻介質為酒精或石油醚。
[0028]進一步地，保溫蓋I上設置有電動馬達，該電動馬達的輸出軸與設置在環境箱內的電子攪拌器10相連。
[0029]進一步地，環境箱的底部安裝在支架13上。環境箱的底部設置有排放口 14。
[0030]進一步地，環境箱內還設置有溫度傳感器11，其與設定環境箱內部試驗溫度的溫度控制器19相連。溫度控制器19上設置有電源開關15、實時溫度顯示板16、設定溫度顯示板17以及溫度設定鍵18。
[0031]為了對本實用新型進一步了解，現結合實施例對其工作過程做一說明。
[0032]拉伸試驗前，先將拉伸試樣5與下螺紋夾具6連接，再通過試樣裝卸工具(如圖4所示)將下螺紋夾具6與拉伸試驗機的下連接桿8連接，然后再將拉伸試樣5與上螺紋夾具4連接，最后將上螺紋夾具4與拉伸試驗機的上連接桿9連接。
[0033]拉伸試驗時，先通過溫度控制器19設定試驗溫度，通過電磁閥12控制液氮的輸入量，液氮通過冷卻銅管2進入環境箱。冷卻銅管2分為兩路，一路環繞在環境箱內部的四周，另一路盤繞在環境箱內部的底部。環境箱四周的冷卻銅管2內液氮通過循環流動降溫，環境箱內部的底部冷卻銅管2管壁上鑿有若干均勻的孔眼，用于噴灑液氮至液體冷卻介質(如酒精或石油醚)中，加快環境箱內降溫。同時，電子攪拌器10進行攪拌，使液體冷卻介質溫度均勻性達到更好的效果。待試樣達到規定溫度后，啟動拉伸試驗機即可完成低溫拉伸試驗。
[0034]其中，拉伸試樣5與上螺紋夾具4和下螺紋夾具6以及上螺紋夾具4和下螺紋夾具6與拉伸試驗機上連接桿9和下連接桿8均通過螺紋連接。上螺紋夾具4和下螺紋夾具6均為一頭為外螺紋，另一頭為外六方，外螺紋與拉伸試驗機上連接桿9和下連接桿8的內螺紋匹配，外六方與試樣裝卸工具下端內六方匹配。此試樣裝卸工具如圖4所示，為中通管狀扳手，下端為內六方，長度可容納整個拉伸試樣5及下螺紋夾具6，其下端可卡住下螺紋夾具6的外六方端，從而完成其與拉伸試驗機下連接桿8的連接。
【主權項】
1.一種低溫拉伸液體冷卻環境箱，其特征在于:包括環境箱，該環境箱內部的周向以及底部均設置有保溫層(3)，在保溫層(3)的內壁上布置有冷卻銅管(2)，該冷卻銅管(2)的入口連接至液氮罐，該環境箱的頂部設置有可拆裝的保溫蓋(I);在保溫蓋(I)和環境箱底部分別設置有與拉伸試驗機相連的上連接桿(9)和下連接桿(8)，設置在環境箱內的上螺紋夾具(4)和下螺紋夾具(7)的一端分別與上連接桿(9)和下連接桿(8)之間螺紋連接; 拉伸試驗時，拉伸試樣(5)的上下兩端分別與上螺紋夾具(4)和下螺紋夾具(7)的另一端之間螺紋連接，環境箱內填充有液體冷卻介質。
2.根據權利要求1所述的一種低溫拉伸液體冷卻環境箱，其特征在于:液體冷卻介質為酒精或石油醚。
3.根據權利要求1所述的一種低溫拉伸液體冷卻環境箱，其特征在于:冷卻銅管(2)的入口與液氮罐相連的管道上設置有電磁閥(12)，且電磁閥(12)安裝在環境箱的外壁上。
4.根據權利要求1所述的一種低溫拉伸液體冷卻環境箱，其特征在于:上連接桿(9)與保溫蓋(I)之間以及下連接桿(8)與環境箱底部之間均通過密封墊圈(7)密封。
5.根據權利要求1所述的一種低溫拉伸液體冷卻環境箱，其特征在于:布置在保溫層(3)底部內壁上的冷卻銅管(2)管壁上均勻開設有若干孔眼。
6.根據權利要求1所述的一種低溫拉伸液體冷卻環境箱，其特征在于:保溫蓋(I)上設置有電動馬達，該電動馬達的輸出軸與設置在環境箱內的電子攪拌器(10)相連。
7.根據權利要求1所述的一種低溫拉伸液體冷卻環境箱，其特征在于:環境箱的底部安裝在支架(13)上。
8.根據權利要求1所述的一種低溫拉伸液體冷卻環境箱，其特征在于:環境箱的底部設置有排放口(14)。
9.根據權利要求1所述的一種低溫拉伸液體冷卻環境箱，其特征在于:環境箱內還設置有溫度傳感器(11)，其與設定環境箱內部試驗溫度的溫度控制器(19)相連。
10.根據權利要求9所述的一種低溫拉伸液體冷卻環境箱，其特征在于:溫度控制器(19)上設置有電源開關(15)、實時溫度顯示板(16)、設定溫度顯示板(17)以及溫度設定鍵(18)。
【專利摘要】本實用新型一種低溫拉伸液體冷卻環境箱，包括環境箱，該環境箱內部的周向以及底部均設置有保溫層，在保溫層的內壁上布置有冷卻銅管，該冷卻銅管的入口連接至液氮罐，該環境箱的頂部設置有可拆裝的保溫蓋；在保溫蓋和環境箱底部分別設置有與拉伸試驗機相連的上連接桿和下連接桿，設置在環境箱內的上螺紋夾具和下螺紋夾具的一端分別與上連接桿和下連接桿之間螺紋連接；拉伸試驗時，拉伸試樣的上下兩端分別與上螺紋夾具和下螺紋夾具的另一端之間螺紋連接，環境箱內填充有液體冷卻介質。本實用新型的優點在于使用液體冷卻介質進行降溫，拉伸試樣全部浸泡在液體冷卻介質中，提高了溫度穩定性與均勻性，進而克服了現有低溫環境箱溫度不均勻的缺陷。
【IPC分類】G01N3-02, G01N3-18
【公開號】CN204286922
【申請號】CN201420788508
【發明人】李娜, 梁明華, 任繼承, 王亞龍, 張翔, 藺衛平
【申請人】中國石油天然氣集團公司, 中國石油天然氣集團公司管材研究所
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月12日