摩擦試驗(yàn)機(jī)精準(zhǔn)溫控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種摩擦試驗(yàn)機(jī)精準(zhǔn)溫控系統(tǒng)，屬于摩擦試驗(yàn)機(jī)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]摩擦試驗(yàn)機(jī)的系統(tǒng)溫度是摩擦磨損試驗(yàn)以及試驗(yàn)機(jī)研發(fā)中的重要參數(shù)，溫度的精準(zhǔn)控制在很大程度上決定著摩擦磨損試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和客觀性?，F(xiàn)有技術(shù)摩擦試驗(yàn)機(jī)由于其摩擦試驗(yàn)容器結(jié)構(gòu)的單一化和摩擦試驗(yàn)所處外部環(huán)境的復(fù)雜化，導(dǎo)致試驗(yàn)過(guò)程中溫度波動(dòng)較大，一般溫度波動(dòng)為±3°C?±5°C，尤其是在夏季環(huán)境溫度過(guò)高時(shí)其影響更為顯著，直接影響摩擦磨損試驗(yàn)的結(jié)果的可靠性，不能滿足摩擦試驗(yàn)機(jī)日益提高的對(duì)試驗(yàn)溫度調(diào)節(jié)的精準(zhǔn)度要求；此外，現(xiàn)有技術(shù)摩擦試驗(yàn)機(jī)沒(méi)有快速冷卻裝置，試驗(yàn)結(jié)束后依靠自然冷卻降溫，試驗(yàn)周期長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種摩擦試驗(yàn)機(jī)精準(zhǔn)溫控系統(tǒng)，通過(guò)在摩擦試件容器外腔設(shè)置恒溫循環(huán)水，使摩擦試驗(yàn)容器內(nèi)腔處于相對(duì)封閉單一的恒溫外腔環(huán)境中，并相應(yīng)通過(guò)可控硅溫控儀實(shí)現(xiàn)對(duì)摩擦試驗(yàn)容器內(nèi)腔的摩擦試件試驗(yàn)環(huán)境的精準(zhǔn)溫度控制。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明摩擦試驗(yàn)機(jī)精準(zhǔn)溫控系統(tǒng)，包括摩擦試件容器，循環(huán)水恒溫裝置和可控硅溫控儀，所述摩擦試件容器由內(nèi)腔、外腔、底座和頂蓋組成，摩擦試件和潤(rùn)滑介質(zhì)設(shè)置在內(nèi)腔中；所述循環(huán)水恒溫裝置由恒溫水循環(huán)管路和恒溫水溫度控制機(jī)構(gòu)組成，其恒溫水循環(huán)管路的換熱水管緊密套裝在摩擦試件容器的外腔中，通過(guò)其恒溫水溫度控制機(jī)構(gòu)按設(shè)定溫度值控制摩擦試件容器外腔恒溫；所述可控硅溫控儀通過(guò)設(shè)置在摩擦試件容器內(nèi)腔中的潤(rùn)滑介質(zhì)溫度傳感器和底座內(nèi)的加熱元件，按設(shè)定溫度值控制摩擦試件容器內(nèi)腔溫度；從而構(gòu)成摩擦試驗(yàn)容器的恒溫控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)摩擦試驗(yàn)容器內(nèi)的摩擦試件試驗(yàn)環(huán)境的精準(zhǔn)溫度控制。
[0006]所述循環(huán)水恒溫裝置的恒溫水循環(huán)管路由潛水栗、換熱水管、快裝接頭、節(jié)流閥、進(jìn)出水管和水箱組成，水箱中按設(shè)定溫度值的恒溫水，由水栗出口，經(jīng)出水管、經(jīng)節(jié)流閥、快裝接頭與換熱水管的進(jìn)水口連接，從換熱水管出水口經(jīng)快裝接頭、出水管流出的水，通過(guò)恒溫水溫度控制機(jī)構(gòu)換熱組件換熱后，經(jīng)回流管流至水箱。
[0007]所述循環(huán)水恒溫裝置的恒溫水溫度控制機(jī)構(gòu)由溫度傳感器、繼電溫控儀和換熱組件組成，設(shè)置在水箱中的溫度傳感器與繼電溫控儀連接，該換熱組件的半導(dǎo)體制冷片、散熱器分別與繼電器溫控儀的開(kāi)關(guān)控制觸點(diǎn)連接。
[0008]所述換熱組件由換熱板、半導(dǎo)體制冷片、散熱器組成，半導(dǎo)體制冷片的制冷端、發(fā)熱端分別通過(guò)導(dǎo)熱膠與換熱板、散熱器緊密貼合連接。
[0009]所述摩擦試驗(yàn)容器的頂蓋為保溫蓋
[0010]本發(fā)明的有益效果:
[0011]本發(fā)明摩擦試驗(yàn)機(jī)精準(zhǔn)溫控系統(tǒng)，設(shè)計(jì)創(chuàng)新，包括摩擦試件容器，循環(huán)水恒溫裝置和可控硅溫控儀，摩擦試件容器分為內(nèi)、外腔結(jié)構(gòu)，循環(huán)水恒溫裝置通過(guò)將其換熱水管緊密套裝在摩擦試件容器的外腔中，為摩擦試驗(yàn)容器內(nèi)腔提供相對(duì)恒定的外部環(huán)境，可控硅溫控儀通過(guò)設(shè)置在摩擦試件容器內(nèi)腔中的潤(rùn)滑介質(zhì)溫度傳感器和底座內(nèi)的加熱元件，即按設(shè)定溫度值控制摩擦試件容器內(nèi)腔溫度；從而改變了現(xiàn)有摩擦試驗(yàn)機(jī)控溫系統(tǒng)受外界干擾明顯，受制于加熱器的熱慣性、環(huán)境溫度以及與外界的熱交換等因素對(duì)試驗(yàn)溫度的影響，將現(xiàn)有技術(shù)復(fù)雜開(kāi)放的大環(huán)境影響改變成相對(duì)封閉的小環(huán)境恒溫控制系統(tǒng)，在很大程度上屏蔽了外界因素對(duì)溫度控制過(guò)程的干擾，優(yōu)化了控溫條件，使恒溫過(guò)程更加穩(wěn)定，提高了摩擦試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。此外，循環(huán)水結(jié)構(gòu)有助于試驗(yàn)結(jié)束后的快速冷卻，縮短試驗(yàn)周期。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明循環(huán)水恒溫裝置的螺旋換熱管設(shè)置于摩擦試驗(yàn)容器外腔示意圖；
[0014]圖3本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)控溫效果對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]現(xiàn)結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明是如何實(shí)施的
[0016]本發(fā)明摩擦試驗(yàn)機(jī)精準(zhǔn)溫控系統(tǒng)，包括摩擦試件容器，循環(huán)水恒溫裝置和可控硅溫控儀，特點(diǎn)是:摩擦試件容器由內(nèi)腔5-0、外腔5-4、底座5-2和頂蓋5-1組成，摩擦試件和潤(rùn)滑介質(zhì)設(shè)置在內(nèi)腔5-0中；所述循環(huán)水恒溫裝置由恒溫水循環(huán)管路和恒溫水溫度控制機(jī)構(gòu)組成，其恒溫水循環(huán)管路的換熱水管4緊密套裝在摩擦試件容器的外腔5-4中，通過(guò)其恒溫水溫度控制機(jī)構(gòu)按設(shè)定溫度值控制摩擦試件容器外腔5-4恒溫；所述可控硅溫控儀6通過(guò)設(shè)置在摩擦試件容器內(nèi)腔5-0中的潤(rùn)滑介質(zhì)溫度傳感器2-1和底座5-2內(nèi)的加熱元件5-3，按設(shè)定溫度值控制摩擦試件容器內(nèi)腔溫度；從而構(gòu)成摩擦試驗(yàn)容器的恒溫控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)摩擦試驗(yàn)容器內(nèi)的摩擦試件試驗(yàn)環(huán)境的精準(zhǔn)溫度控制。
[0017]所述循環(huán)水恒溫裝置的恒溫水循環(huán)管路由潛水栗、換熱水管、快裝接頭、節(jié)流閥、進(jìn)出水管和水箱組成，水箱11中為按設(shè)定溫度值的恒溫水，由水栗I出口，經(jīng)出水管9-1、經(jīng)節(jié)流閥8、快裝接頭7-1與換熱水管4的進(jìn)水口連接，從換熱水管4出水口經(jīng)快裝接頭7-2、出水管9-2流出的水，通過(guò)恒溫水溫度控制機(jī)構(gòu)換熱組件換熱后，經(jīng)回流管9-3流至水箱
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[0018]所述循環(huán)水恒溫裝置的恒溫水溫度控制機(jī)構(gòu)由溫度傳感器2-2、繼電溫控儀3和換熱組件組成，設(shè)置在水箱I中的溫度傳感器2-2與繼電溫控儀3連接，該換熱組件的半導(dǎo)體制冷片10-2、散熱器10-3分別與繼電溫控儀3的開(kāi)關(guān)控制觸點(diǎn)連接。
[0019]所述換熱組件由換熱板10-1、半導(dǎo)體制冷片10-2、散熱器10-3組成，半導(dǎo)體制冷片10-2的制冷端、發(fā)熱端分別通過(guò)導(dǎo)熱膠與換熱板10-1、散熱器10-3緊密貼合連接。
[0020]所述摩擦試驗(yàn)容器的頂蓋5-1為保溫蓋
[0021]按本發(fā)明進(jìn)行摩擦試驗(yàn)時(shí)，摩擦試樣浸沒(méi)于摩擦試驗(yàn)容器內(nèi)腔5-0的潤(rùn)滑劑介質(zhì)中，啟動(dòng)循環(huán)水恒溫裝置和可控硅溫控儀，水箱11內(nèi)按設(shè)定溫度的水經(jīng)水栗1，出水管9-1、節(jié)流閥8、快裝接頭7-1進(jìn)入設(shè)置在摩擦試驗(yàn)容器5外腔5-4的換熱水管4，換熱后的出水經(jīng)快裝接頭7-2、出水管9-2，通入換熱組件，并通過(guò)浸于水箱水中的溫度傳感器2-1和繼電器溫控儀3將其通過(guò)的水溫控制在設(shè)定溫度，并由回水管9-3回到水箱11，如此循環(huán)往復(fù)，使摩擦試驗(yàn)容器5外腔5-4的溫度控制在設(shè)定值，此循環(huán)水恒溫裝置設(shè)計(jì)在很大程度上屏蔽了外界因素對(duì)摩擦試驗(yàn)容器5的溫度影響，使摩擦試驗(yàn)容器5的外腔5-4形成基本恒定的恒溫區(qū)，優(yōu)化了摩擦試驗(yàn)容器內(nèi)腔5-1周?chē)暮銣貤l件；同時(shí)，可控硅溫控儀6通過(guò)感溫部分浸沒(méi)于潤(rùn)滑劑介質(zhì)的溫度傳感器2-1和自身PID反饋調(diào)節(jié)，進(jìn)一步控制摩擦試驗(yàn)容器底座5-2中加熱元件5-3的加熱功率，從而實(shí)現(xiàn)摩擦試驗(yàn)機(jī)的摩擦試驗(yàn)容器內(nèi)腔5-0中摩擦試件和潤(rùn)滑劑介質(zhì)的精準(zhǔn)控溫。
[0022]由圖3所示目標(biāo)值150°C時(shí)使用本發(fā)明精準(zhǔn)控溫系統(tǒng)前后的控溫效果對(duì)比可以看出，現(xiàn)有技術(shù)摩擦試驗(yàn)機(jī)控溫方式下其試驗(yàn)溫度波動(dòng)為±3°C左右，控溫效果并不理想，按本發(fā)明控溫系統(tǒng)，控溫效果得到明顯改善，溫度波動(dòng)降低到±0.5°C左右。
[0023]此外，循環(huán)水恒溫裝置設(shè)計(jì)的循環(huán)水結(jié)構(gòu)滿足了試驗(yàn)結(jié)束后的快速冷卻需求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.摩擦試驗(yàn)機(jī)精準(zhǔn)溫控系統(tǒng)，包括摩擦試件容器，循環(huán)水恒溫裝置和可控硅溫控儀，其特征在于，所述摩擦試件容器由內(nèi)腔、外腔、底座和頂蓋組成，摩擦試件和潤(rùn)滑介質(zhì)設(shè)置在內(nèi)腔中；所述循環(huán)水恒溫裝置由恒溫水循環(huán)管路和恒溫水溫度控制機(jī)構(gòu)組成，其恒溫水循環(huán)管路的換熱水管緊密套裝在摩擦試件容器的外腔中，通過(guò)其恒溫水溫度控制機(jī)構(gòu)按設(shè)定溫度值控制摩擦試件容器外腔恒溫；所述可控硅溫控儀通過(guò)設(shè)置在摩擦試件容器內(nèi)腔中的潤(rùn)滑介質(zhì)溫度傳感器和底座內(nèi)的加熱元件，按設(shè)定溫度值控制摩擦試件容器內(nèi)腔溫度；從而構(gòu)成摩擦試驗(yàn)容器的恒溫控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)摩擦試驗(yàn)容器內(nèi)的摩擦試件試驗(yàn)環(huán)境的精準(zhǔn)溫度控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦試驗(yàn)機(jī)精準(zhǔn)溫控系統(tǒng)，其特征在于，循環(huán)水恒溫裝置的恒溫水循環(huán)管路由潛水栗、換熱水管、快裝接頭、節(jié)流閥、進(jìn)出水管和水箱組成，水箱中按設(shè)定溫度值的恒溫水，由水栗出口，經(jīng)出水管、經(jīng)節(jié)流閥、快裝接頭與換熱水管的進(jìn)水口連接，從換熱水管出水口經(jīng)快裝接頭、出水管流出的水，通過(guò)恒溫水溫度控制機(jī)構(gòu)換熱組件換熱后，經(jīng)回流管流至水箱。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦試驗(yàn)機(jī)精準(zhǔn)溫控系統(tǒng)，其特征在于，循環(huán)水恒溫裝置的恒溫水溫度控制機(jī)構(gòu)由溫度傳感器、繼電溫控儀和換熱組件組成，設(shè)置在水箱中的溫度傳感器與繼電溫控儀連接，該換熱組件的半導(dǎo)體制冷片、散熱器分別與繼電器溫控儀的開(kāi)關(guān)控制觸點(diǎn)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦試驗(yàn)機(jī)精準(zhǔn)溫控系統(tǒng)，其特征在于，換熱組件由換熱板、半導(dǎo)體制冷片、散熱器組成，半導(dǎo)體制冷片的制冷端、發(fā)熱端分別通過(guò)導(dǎo)熱膠與換熱板、散熱器緊密貼合連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦試驗(yàn)機(jī)精準(zhǔn)溫控系統(tǒng)，其特征在于，摩擦試驗(yàn)容器的頂蓋為保溫蓋。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明摩擦試驗(yàn)機(jī)精準(zhǔn)溫控系統(tǒng)，屬于摩擦試驗(yàn)機(jī)領(lǐng)域,本發(fā)明包括摩擦試件容器，循環(huán)水恒溫裝置和可控硅溫控儀；摩擦試件容器由內(nèi)腔、外腔、底座和頂蓋組成，摩擦試件和潤(rùn)滑介質(zhì)設(shè)置在內(nèi)腔中；循環(huán)水恒溫裝置由恒溫水循環(huán)管路和恒溫水溫度控制機(jī)構(gòu)組成，恒溫水循環(huán)管路的換熱水管套裝在摩擦試件容器的外腔中，通過(guò)恒溫水溫度控制機(jī)構(gòu)按設(shè)定溫度值控制摩擦試件容器外腔恒溫；可控硅溫控儀通過(guò)溫度傳感器和加熱元件，按設(shè)定溫度值控制摩擦試件容器內(nèi)腔溫度；本發(fā)明通過(guò)屏蔽外界因素對(duì)溫度控制過(guò)程的干擾，優(yōu)化了控溫條件，使恒溫過(guò)程更加穩(wěn)定，提高了摩擦試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，此外，本發(fā)明循環(huán)水結(jié)構(gòu)有助于試驗(yàn)結(jié)束后的快速冷卻，縮短試驗(yàn)周期。
【IPC分類(lèi)】G01N3/02, G05D23/19, G01N3/56
【公開(kāi)號(hào)】CN105092362
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510512864
【發(fā)明人】段海濤, 白新明, 賈丹, 李健, 錢(qián)緒政, 涂杰松
【申請(qǐng)人】武漢材料保護(hù)研究所
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年8月19日