一種高分子材料熱老化測試設備的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種高分子材料熱老化測試設備，涉及化工領域，包括箱體，所述箱體內(nèi)設有測試腔和預熱腔，所述測試腔大于所述預熱腔，所述預熱腔的頂部與環(huán)形輸氣管連通，所述環(huán)形輸氣管環(huán)繞在所述測試腔底部設置，所述環(huán)形輸氣管上開設有多個進氣孔，多個所述進氣孔與所述測試腔內(nèi)連通，每個所述進氣孔上設有氣體流量計，所述測試腔外側貼合設有第一保溫層，所述環(huán)形輸氣管設置在所述測試腔與所述第一保溫層之間，本實用新型提供的熱老化測試設備簡單高效，同時能夠實現(xiàn)對熱老化測試實驗進行單一變量控制，從而能夠更好研究溫度對于熱老化的影響。
【專利說明】
一種高分子材料熱老化測試設備
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及化工檢測領域，具體而言，涉及一種高分子材料熱老化測試設備。
【背景技術】
[0002]高分子材料是由相對分子質量較高的化合物構成的材料，包括橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復合材料，高分子是生命存在的形式。所有的生命體都可以看作是高分子的集合。
[0003]高分子材料按來源分為天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子是存在于動物、植物及生物體內(nèi)的高分子物質，可分為天然纖維、天然樹脂、天然橡膠、動物膠等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡膠和合成纖維三大合成材料，此外還包括膠黏劑、涂料以及各種功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所沒有的或較為優(yōu)越的性能一較小的密度、較高的力學、耐磨性、耐腐蝕性、電絕緣性等。
[0004]但是高分子材料在加工、貯存和使用過程中，會出現(xiàn)由于各種因素的影響，性能和使用價值逐漸降低的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象被稱為老化。老化可分為化學老化和物理老化兩種?；瘜W老化是一種不可逆的化學反應，它是分子結構變化的結果，例如塑料的脆化，橡膠的龜裂，纖維的變黃等?；瘜W老化可以分為降解和交聯(lián)兩種類型。降解是指高分子受紫外線、熱、機械力等因素的作用而發(fā)生的分子鏈的斷裂;交聯(lián)是指高分子碳-氫鍵斷裂，產(chǎn)生的高分子自由基相互結合，形成網(wǎng)狀結構。降解和交聯(lián)對高分子的性能有很大的影響。降解使高分子分子量下降，材料變軟發(fā)粘，抗拉強度和模量降低;交聯(lián)使尚分子材料變硬變脆，伸長率下降(見高分子降解和高分子交聯(lián))。物理老化不涉及分子結構的改變，它僅僅是由于物理作用發(fā)生的可逆性變化。例如有些高分子材料受潮后絕緣性能下降，但干燥后可以恢復。
[0005]在老化中，熱老化又是高分子材料老化中最為常見的一種老化現(xiàn)象，研究熱老化對高分子材料性能的研究具有重要意義，現(xiàn)有的高分子材料熱老化通常是在熱老化實驗箱進行試驗，但是現(xiàn)有的熱老化試驗箱在測試時，測試誤差較大，測試效率偏低，影響對高分子材料熱老化的研究。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]有鑒于此，本實用新型提供了一種高分子材料熱老化測試設備。
[0007]本實用新型提供的高分子材料熱老化測試設備，包括箱體，所述箱體內(nèi)設有測試腔和預熱腔，所述測試腔大于所述預熱腔，所述預熱腔的頂部與環(huán)形輸氣管連通，所述環(huán)形輸氣管環(huán)繞在所述測試腔底部設置，所述環(huán)形輸氣管上開設有多個進氣孔，多個所述進氣孔與所述測試腔內(nèi)連通，每個所述進氣孔上設有氣體流量計，所述測試腔外側貼合設有第一保溫層，所述環(huán)形輸氣管設置在所述測試腔與所述第一保溫層之間。
[0008]所述預熱腔內(nèi)設有電熱管，所述預熱腔外側貼合設有第二保溫層，所述電熱管盤設在所述預熱腔內(nèi)，所述電熱管與所述預熱腔的內(nèi)壁貼合，所述電熱管包括進氣端和出氣端，所述進氣端穿過所述預熱腔的頂部與外界連通，所述出氣端設置在所述預熱腔的底部與所述預熱腔內(nèi)連通。
[0009]所述箱體的頂部設有多個換氣孔，每個所述換氣孔包括進氣段、波浪段和出氣段，所述進氣段的一端與所述測試腔內(nèi)部連通，所述進氣段的另一端與所述波浪段的一端連接，所述波浪段包括至少一個波浪形彎折，所述波浪段的另一端與所述出氣段連通，所述出氣段的另一端與外界連通，所述出氣段與外界連通處設有用于密封所述換氣孔的換氣塞。
[0010]所述測試腔內(nèi)還設有懸掛裝置，所述懸掛裝置包括球殼、轉動球和滑塊，所述球殼開設有貫通球殼的滑道，所述滑道相互交匯，所述轉動球設置在所述球殼內(nèi)，所述轉動球的表面設有多個釘狀突起，所述球殼的內(nèi)壁設有與所述釘狀突起對應的凹槽，所述滑塊包括轉動底座和支桿，所述轉動底座的縱截面為半月形，所述轉動底座的一側為內(nèi)凹面，所述轉動底座的另一側為球面，所述內(nèi)凹面的邊緣設有齒圈，所述內(nèi)凹面包覆在所述轉動球外側，所述齒圈與所述釘狀突起嚙合，所述球面與所述球殼的內(nèi)側貼合，所述支桿穿過滑道，所述支桿的一端與所述球面固定連接，所述支桿的另一端設有夾具。
[0011]所述夾具包括上夾板、下夾板和三棱柱卡塊，所述下夾板與所述支桿固定連接，所述上夾板的兩個對邊通過拉簧與所述下夾板的兩個對邊連接。
[0012]所述懸掛裝置還包括懸掛桿和輪盤，所述懸掛桿一端與所述測試腔內(nèi)連通，所述懸掛桿的另一端穿過球殼伸入球殼內(nèi)，所述懸掛桿的另一端與所述輪盤連接，所述輪盤設置在所述球殼內(nèi)，所述輪盤遠離所述懸掛桿的一端設有齒，所述齒與所述轉動球的釘狀突起嚙合。
[0013]所述三棱柱的側棱與所述上夾板和/或所述下夾板設有拉簧的邊緣垂直，所述上夾板和/或所述下夾板設有用于容納所述三棱柱卡塊的凹槽，所述三棱柱卡塊的一個側棱嵌設在所述三角形凹槽內(nèi)，所述三棱柱卡塊的一個側面與所述上夾板和/或所述下夾板的內(nèi)側平行。
[0014]以上所述的高分子材料熱老化測試設備，優(yōu)選地，所述夾具還包括螺栓和壓緊螺母，所述下夾板的邊緣設有多個螺栓，所述螺栓與所述下夾板垂直，所述上夾板與所述螺栓對應的位置設有套環(huán)，所述螺栓穿過所述套環(huán)，所述套環(huán)和所述下夾板之間設有壓簧，所述壓簧套設在所述螺栓上，所述螺栓穿過所述套環(huán)的一端套設有壓緊螺母。通過螺栓和壓緊螺母對夾具進行夾持，能夠使得夾具對待測材料的夾持更加牢固，使得待測材料在運動的時候不會從夾具中滑落。
[0015]以上所述的高分子材料熱老化測試設備，優(yōu)選地，所述上夾板和/或所述下夾板為柵格板。上夾板和/或下夾板設置成柵格板，使得待測材料能夠更加均勻的受熱，使得待測材料整體的熱老化更加平均，提高了實驗精度，便于解耦出溫度變化單一條件對待測材料的老化影響。
[0016]以上所述的高分子材料熱老化測試設備，優(yōu)選地，所述電熱管包括銅管、電熱絲和第三保溫層，所述銅管外側包覆有第三保溫層，所述第三保溫層與所述銅管之間繞設有電熱絲。對電熱管也采用保溫層包覆，使得電熱管在對進氣進行加熱的時候，能夠提高換熱效率，減少熱散失，消耗同樣的功率下，對空氣加熱更加容易，空氣溫度升高更快。
[0017]以上所述的高分子材料熱老化測試設備，優(yōu)選地，所述換氣孔的進氣段內(nèi)設有自動閉合裝置，所述自動閉合裝置包括第一密封片和第二密封片，所述第一密封片的熱應變大于所述第二密封片的熱應變，所述第一密封片的一端與所述換氣孔的內(nèi)壁連接，所述第一密封片的另一端為自由端，所述第二密封片的一端與所述換氣孔的內(nèi)壁連接，所述第二密封片的另一端為自由端，所述第一密封片的自由端為弧形，所述第二密封片的自由端為弧形，所述第一密封片和所述第二密封片相鄰設置，所述第一密封片的自由端與所述第二密封片的自由端平行設置，所述第二密封片的自由端包覆在第一密封片的自由端，所述第一密封片和所述第二密封片之間構成一個氣體通道即第一氣體通道，所述換氣孔內(nèi)的氣體僅能通過第一氣體通道流通。由于換氣孔內(nèi)，氣體必須通過第一密封片和第二密封片構成的第一氣體通道流通，第一密封片和第二密封片的熱應變不同，當測試腔內(nèi)的溫度不斷升高，第一密封片的應變不斷增加，大于第二密封片的應變，第一密封片的自由端的弧度不斷變大并且擴大，第二密封片的自由端的擴大速度小于第一密封片的擴大速度，使得第一密封片逐漸與第二密封片接觸，貼合，最后第一密封片完全與第二密封片緊密貼合，將第一氣體通道密封，使得換氣孔內(nèi)不能夠通透氣體，這樣，利用自動閉合裝置，實現(xiàn)當測試腔內(nèi)的溫度達到高溫的時候，自動將換氣孔進行密閉，避免測試腔通過換氣孔與外界進行熱量交換，使得測試腔的保溫效果更好，同時溫度越高自密封效果越好，使用簡單方便。
[0018]以上所述的高分子材料熱老化測試設備，優(yōu)選地，所述第一密封片對著所述第二密封片的一側設有密封條，所述第二密封片對著所述第一密封片的一側設有密封條。通過密封條的設置，使得第一密封片在于第二密封片進行接觸的時候，密封片直接的接觸更加緊密，氣密封效果更好，避免發(fā)生氣體泄露，減少測試腔內(nèi)的氣體交換，使得測試腔保溫效果更好，節(jié)約能源。
[0019]以上所述的高分子材料熱老化測試設備，優(yōu)選地，所述換氣孔還設有單向止氣閥。通過單向止氣閥能夠更加有效的避免測試腔通過換氣孔進行換氣的時候，冷空氣通過換氣孔流入到測試腔內(nèi)，使得測試腔的溫度降低。
[0020]以上所述的高分子材料熱老化測試設備，優(yōu)選地，還包括溫度傳感器和顯示器，所述溫度傳感器設置在所述測試腔內(nèi)，所述顯示器與所述箱體連接。通過溫度傳感器能夠及時的測試測試腔內(nèi)的溫度，通過與溫度傳感器連接的顯示器，能夠直觀的觀察到測試腔內(nèi)的溫度，掌握實驗條件，對實驗進行控制，提高實驗精度和準確性。
[0021]以上所述的高分子材料熱老化測試設備，優(yōu)選地，還包括計時器和報警器，所述計時器與所述報警器連接，所述計時器與所述箱體連接。通過計時器能夠對加熱的時間進行控制，事先設定時間，對待測材料進行加熱，當材料加熱好了之后，計時器出發(fā)與計時器連接的報警器發(fā)出報警提示，通過報警提示引起實驗人員的注意，從而結束實驗，計時器和報警器的聯(lián)動設置，使得高分子材料熱老化測試設備在使用的時候，不需要時時刻刻進行把守，減少了實驗人員的勞動付出，提高了高分子材料熱老化測試設備的使用率。
[0022]以上所述的高分子材料熱老化測試設備，優(yōu)選地，所述報警器為蜂鳴器。
[0023]相對于現(xiàn)有技術，本實用新型提供的高分子材料熱老化測試設備包括以下有益效果:包括箱體，所述箱體內(nèi)設有測試腔和預熱腔，所述測試腔大于所述預熱腔，所述預熱腔的頂部與環(huán)形輸氣管連通，所述環(huán)形輸氣管環(huán)繞在所述測試腔底部設置，所述環(huán)形輸氣管上開設有多個進氣孔，多個所述進氣孔與所述測試腔內(nèi)連通，每個所述進氣孔上設有氣體流量計，所述測試腔外側貼合設有第一保溫層，所述環(huán)形輸氣管設置在所述測試腔與所述第一保溫層之間。
[0024]所述預熱腔外側貼合設有第二保溫層，所述電熱管盤設在所述預熱腔內(nèi)，所述電熱管與所述預熱腔的內(nèi)壁貼合，所述電熱管包括進氣端和出氣端，所述進氣端穿過所述預熱腔的頂部與外界連通，所述出氣端設置在所述預熱腔的底部與所述預熱腔內(nèi)連通。
[0025]在使用的時候，將氣體通入到電熱盤管中，經(jīng)過盤旋的電熱盤管的加熱，使得外界進入到預熱腔內(nèi)的空氣能夠進行初步加熱，同時，由于電熱盤管設置在預熱腔內(nèi)，所以當電熱盤管對管中的空氣進行加熱的同時，也對預熱腔內(nèi)的空氣進行加熱，這樣能夠更加快速的使得預熱腔內(nèi)的氣體達到預定的高溫，當溫度達到預定值后，打開環(huán)形輸氣管，使得預熱腔內(nèi)的空氣均勻進入到測試腔內(nèi)，這樣設置，在預熱腔內(nèi)，先將一步分空氣進行加熱，使得預熱腔內(nèi)的氣體達到恒溫，然后在通過環(huán)形輸氣管向測試腔內(nèi)輸入恒溫氣體，輸入到測試腔內(nèi)的恒溫氣體，直接將測試腔內(nèi)的低溫氣體加熱并且擠出測試腔外，由于輸送進來的是恒溫氣體，恒溫氣體進入與測試腔內(nèi)的冷空氣作用，比直接將高溫氣體通入到測試腔內(nèi)在進行混合加熱具有兩個好處，一方面，達到預定的恒溫條件速度更快，由于預熱腔體積小于測試腔，同時配合電熱盤管在預熱腔內(nèi)的高效熱利用，使得預熱腔內(nèi)的氣體很快達到較高的預定溫度，然后將高溫恒溫氣體通入到測試腔內(nèi)，由于氣體恒溫，即使與測試腔內(nèi)的空氣發(fā)生綜合，溫度變化幅值也較小，所以也能夠很快的達到預定的高溫，并且更快速的達到恒溫狀態(tài)，另一方面，由于在預熱腔內(nèi)，冷熱空氣已經(jīng)經(jīng)過劇烈混合，進入到測試腔內(nèi)的熱空氣與測試腔內(nèi)的空氣混合比較緩和，這樣，溫度不會發(fā)生劇烈的變化，避免了驟變的空氣對于在測試腔內(nèi)的待測材料造成影響，使得待測材料僅僅受到不同恒溫條件下，待測材料的不同老化情況，排出其他的變化因素，使得實驗數(shù)據(jù)更加精確。
[0026]所述箱體的頂部設有多個換氣孔，每個所述換氣孔包括進氣段、波浪段和出氣段，所述進氣段的一端與所述測試腔內(nèi)部連通，所述進氣段的另一端與所述波浪段的一端連接，所述波浪段包括至少一個波浪形彎折，所述波浪段的另一端與所述出氣段連通，所述出氣段的另一端與外界連通，所述出氣段與外界連通處設有用于密封所述換氣孔的換氣塞。波浪段的換氣孔能夠使得測試腔與外界進行氣體交換，但能夠盡可能的減少外界冷空氣逆向流回到測試腔內(nèi)的情況，保證及時在測試腔內(nèi)進行換氣的情況，換氣腔內(nèi)的溫度也不會發(fā)生太大的波動，避免對實驗結果產(chǎn)生影響。
[0027]所述測試腔內(nèi)還設有懸掛裝置，所述懸掛裝置包括球殼、轉動球和滑塊，所述球殼開設有貫通球殼的滑道，所述滑道相互交匯，所述轉動球設置在所述球殼內(nèi)，所述轉動球的表面設有多個釘狀突起，所述球殼的內(nèi)壁設有與所述釘狀突起對應的凹槽，所述滑塊包括轉動底座和支桿，所述轉動底座的縱截面為半月形，所述轉動底座的一側為內(nèi)凹面，所述轉動底座的另一側為球面，所述內(nèi)凹面的邊緣設有齒圈，所述內(nèi)凹面包覆在所述轉動球外側，所述齒圈與所述釘狀突起嚙合，所述球面與所述球殼的內(nèi)側貼合，所述支桿穿過滑道，所述支桿的一端與所述球面固定連接，所述支桿的另一端設有夾具。
[0028]所述懸掛裝置還包括懸掛桿和輪盤，所述懸掛桿一端與所述測試腔內(nèi)連通，所述懸掛桿的另一端穿過球殼伸入球殼內(nèi)，所述懸掛桿的另一端與所述輪盤連接，所述輪盤設置在所述球殼內(nèi)，所述輪盤遠離所述懸掛桿的一端設有齒，所述齒與所述轉動球的釘狀突起嚙合。
[0029]通過懸掛裝置，能夠使得夾具攜帶待測材料進行多方向的轉動，這樣，能夠避免環(huán)形輸氣管向上輸送熱氣的時候，長時間對待測材料的同一位置進行吹拂，使得待測材料上受到的老化因素復合成為受到氣體的流動和溫度兩個因素，導致結果不準確，而利用懸掛裝置使得待測材料進行多方向轉動，待測材料受到的氣體流動的影響可以忽略不計，從而將熱老化的因素解耦出僅受溫度的影響。
[0030]所述夾具包括上夾板、下夾板和三棱柱卡塊，所述下夾板與所述支桿固定連接，所述上夾板的兩個對邊通過拉簧與所述下夾板的兩個對邊連接。
[0031]所述三棱柱的側棱與所述上夾板和/或所述下夾板設有拉簧的邊緣垂直，所述上夾板和/或所述下夾板設有用于容納所述三棱柱卡塊的凹槽，所述三棱柱卡塊的一個側棱嵌設在所述三角形凹槽內(nèi)，所述三棱柱卡塊的一個側面與所述上夾板和/或所述下夾板的內(nèi)側平行。
[0032]同時，本專利的夾具對待測材料夾持，避免待測材料在多方向轉動的時候滑落，影響檢測，同時在夾具上設置有三棱柱卡塊，利用三棱柱卡塊的設置，實現(xiàn)對待測材料在夾具中的自鎖，當待測材料在夾具中發(fā)生滑動的時候，由于本身的摩擦力，必然帶動三棱柱卡塊存在一個運動趨勢，由于三棱柱的形狀，三棱柱卡塊的運動趨勢又會增大三棱柱卡塊對待測材料的夾持，使得三棱柱卡塊對待測材料的壓力增加，這樣又使得三棱柱卡塊與待測材料之間的壓力增加，將待測材料夾緊，從而實現(xiàn)通過三棱柱卡塊對待測材料的自鎖夾持。
[0033]本實用新型提供的熱老化測試設備簡單高效，同時能夠實現(xiàn)對熱老化測試實驗進行單一變量控制，將實驗中的多個變量進行解耦出來，使得熱老化測試實驗中對于溫度的控制更加精確，進而使得實驗結果更加精確，能夠更加準確的測試出溫度的變化或者恒溫不同時間對待測材料的老化的影響，從而能夠更好研究溫度對于熱老化的影響。
【附圖說明】
[0034]為了更清楚的說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1是本實用新型第一實施例提供的高分子材料熱老化測試設備的示意圖，
[0036]圖2是本實用新型第一實施例提供的高分子材料熱老化測試設備的懸掛裝置示意圖，
[0037]圖3是本實用新型第一實施例提供的高分子材料熱老化測試設備的懸掛裝置的部分剖視示意圖，
[0038]圖4是本實用新型第一實施例提供的高分子材料熱老化測試設備的自動閉合裝置的放大示意圖，
[0039]圖5是本實用新型第一實施例提供的高分子材料熱老化測試設備的上夾板的示意圖。
[0040]其中，附圖標記與部件名稱之間的對應關系如下:測試腔101，預熱腔102，環(huán)形輸氣管103，進氣孔104，第一保溫層105，第二保溫層106，電熱管107，箱體108，換氣孔109，換氣塞110，球殼111，轉動球112，轉動底座113，支桿114，滑道115，上夾板116，下夾板117，三棱柱卡塊118，拉簧119，懸掛桿120，輪盤121，螺栓122，壓緊螺母123，套環(huán)124，第一密封片125，第二密封片126，密封條127，溫度傳感器128，顯示器129，計時器130，報警器131。
【具體實施方式】
[0041 ]本實用新型提供了一種高分子材料熱老化測試設備來改善上述問題。
[0042]下面通過具體的實施例并結合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。
[0043]本實用新型中第一、第二、第三等均為區(qū)別示意，并不是限定。
[0044]圖1是本實用新型第一實施例提供的高分子材料熱老化測試設備的示意圖，圖2是本實用新型第一實施例提供的高分子材料熱老化測試設備的懸掛裝置示意圖，圖3是本實用新型第一實施例提供的高分子材料熱老化測試設備的懸掛裝置的部分剖視示意圖，圖4是本實用新型第一實施例提供的高分子材料熱老化測試設備的自動閉合裝置的放大示意圖，圖5是本實用新型第一實施例提供的高分子材料熱老化測試設備的上夾板的示意圖。如圖1-5所示，本實用新型第一實施例提供高分子材料熱老化測試設備，包括箱體108，箱體108內(nèi)設有測試腔101和預熱腔102，測試腔101大于預熱腔102，預熱腔102的頂部與環(huán)形輸氣管103連通，環(huán)形輸氣管103環(huán)繞在測試腔101底部設置，環(huán)形輸氣管103上開設有多個進氣孔104，多個進氣孔104與測試腔101內(nèi)連通，每個進氣孔104上設有氣體流量計，測試腔101外側貼合設有第一保溫層105，環(huán)形輸氣管103設置在測試腔101與第一保溫層105之間。
[0045]預熱腔102內(nèi)設有電熱管107，預熱腔102外側貼合設有第二保溫層106，電熱管107盤設在預熱腔102內(nèi)，電熱管107與預熱腔102的內(nèi)壁貼合，電熱管107包括進氣端和出氣端，進氣端穿過預熱腔102的頂部與外界連通，出氣端設置在預熱腔102的底部與預熱腔102內(nèi)連通。
[0046]箱體108的頂部設有多個換氣孔109，每個換氣孔109包括進氣段、波浪段和出氣段，進氣段的一端與測試腔101內(nèi)部連通，進氣段的另一端與波浪段的一端連接，波浪段包括至少一個波浪形彎折，波浪段的另一端與出氣段連通，出氣段的另一端與外界連通，出氣段與外界連通處設有用于密封換氣孔109的換氣塞110。
[0047]測試腔101內(nèi)還設有懸掛裝置，懸掛裝置包括球殼111、轉動球112和滑塊，球殼111開設有貫通球殼111的滑道115，滑道115相互交匯，轉動球112設置在球殼111內(nèi)，轉動球112的表面設有多個釘狀突起，球殼111的內(nèi)壁設有與釘狀突起對應的凹槽，滑塊包括轉動底座113和支桿114，轉動底座113的縱截面為半月形，轉動底座113的一側為內(nèi)凹面，轉動底座113的另一側為球面，內(nèi)凹面的邊緣設有齒圈，內(nèi)凹面包覆在轉動球112外側，齒圈與釘狀突起嚙合，球面與球殼111的內(nèi)側貼合，支桿114穿過滑道115，支桿114的一端與球面固定連接，支桿114的另一端設有夾具。
[0048]夾具包括上夾板116、下夾板117和三棱柱卡塊118，下夾板117與支桿114固定連接，上夾板116的兩個對邊通過拉簧119與下夾板117的兩個對邊連接。
[0049]懸掛裝置還包括懸掛桿120和輪盤121，懸掛桿120—端與測試腔101內(nèi)連通，懸掛桿120的另一端穿過球殼111伸入球殼111內(nèi)，懸掛桿120的另一端與輪盤121連接，輪盤121設置在球殼111內(nèi)，輪盤121遠離懸掛桿120的一端設有齒，齒與轉動球112的釘狀突起嚙合。
[0050]三棱柱卡塊118的側棱與上夾板116和/或下夾板117設有拉簧119的邊緣垂直，上夾板116和/或下夾板117設有用于容納三棱柱卡塊118的凹槽，三棱柱卡塊118的一個側棱嵌設在三角形的凹槽內(nèi)，三棱柱卡塊118的一個側面與上夾板116和/或下夾板117的內(nèi)側平行。
[0051]本實施例提供的高分子材料熱老化測試設備包括以下有益效果:包括箱體108，箱體108內(nèi)設有測試腔101和預熱腔102，測試腔101大于預熱腔102，預熱腔102的頂部與環(huán)形輸氣管103連通，環(huán)形輸氣管103環(huán)繞在測試腔101底部設置，環(huán)形輸氣管103上開設有多個進氣孔104，多個進氣孔104與測試腔101內(nèi)連通，每個進氣孔104上設有氣體流量計，測試腔101外側貼合設有第一保溫層105，環(huán)形輸氣管103設置在測試腔101與第一保溫層105之間。
[0052]預熱腔102外側貼合設有第二保溫層106，電熱管107盤設在預熱腔102內(nèi)，電熱管107與預熱腔102的內(nèi)壁貼合，電熱管107包括進氣端和出氣端，進氣端穿過預熱腔102的頂部與外界連通，出氣端設置在預熱腔102的底部與預熱腔102內(nèi)連通。
[0053]在使用的時候，將氣體通入到電熱盤管中，經(jīng)過盤旋的電熱盤管的加熱，使得外界進入到預熱腔102內(nèi)的空氣能夠進行初步加熱，同時，由于電熱盤管設置在預熱腔102內(nèi)，所以當電熱盤管對管中的空氣進行加熱的同時，也對預熱腔102內(nèi)的空氣進行加熱，這樣能夠更加快速的使得預熱腔102內(nèi)的氣體達到預定的高溫，當溫度達到預定值后，打開環(huán)形輸氣管103，使得預熱腔102內(nèi)的空氣均勻進入到測試腔101內(nèi)，這樣設置，在預熱腔102內(nèi)，先將一步分空氣進行加熱，使得預熱腔102內(nèi)的氣體達到恒溫，然后在通過環(huán)形輸氣管103向測試腔1I內(nèi)輸入恒溫氣體，輸入到測試腔101內(nèi)的恒溫氣體，直接將測試腔1I內(nèi)的低溫氣體加熱并且擠出測試腔101外，由于輸送進來的是恒溫氣體，恒溫氣體進入與測試腔101內(nèi)的冷空氣作用，比直接將高溫氣體通入到測試腔101內(nèi)在進行混合加熱具有兩個好處，一方面，達到預定的恒溫條件速度更快，由于預熱腔102體積小于測試腔101，同時配合電熱盤管在預熱腔102內(nèi)的高效熱利用，使得預熱腔102內(nèi)的氣體很快達到較高的預定溫度，然后將高溫恒溫氣體通入到測試腔101內(nèi)，由于氣體恒溫，即使與測試腔101內(nèi)的空氣發(fā)生綜合，溫度變化幅值也較小，所以也能夠很快的達到預定的高溫，并且更快速的達到恒溫狀態(tài)，另一方面，由于在預熱腔102內(nèi)，冷熱空氣已經(jīng)經(jīng)過劇烈混合，進入到測試腔101內(nèi)的熱空氣與測試腔101內(nèi)的空氣混合比較緩和，這樣，溫度不會發(fā)生劇烈的變化，避免了驟變的空氣對于在測試腔101內(nèi)的待測材料造成影響，使得待測材料僅僅受到不同恒溫條件下，待測材料的不同老化情況，排出其他的變化因素，使得實驗數(shù)據(jù)更加精確。
[0054]箱體108的頂部設有多個換氣孔109，每個換氣孔109包括進氣段、波浪段和出氣段，進氣段的一端與測試腔101內(nèi)部連通，進氣段的另一端與波浪段的一端連接，波浪段包括至少一個波浪形彎折，波浪段的另一端與出氣段連通，出氣段的另一端與外界連通，出氣段與外界連通處設有用于密封換氣孔109的換氣塞110。波浪段的換氣孔109能夠使得測試腔101與外界進行氣體交換，但能夠盡可能的減少外界冷空氣逆向流回到測試腔101內(nèi)的情況，保證及時在測試腔101內(nèi)進行換氣的情況，換氣腔內(nèi)的溫度也不會發(fā)生太大的波動，避免對實驗結果產(chǎn)生影響。
[0055]測試腔1I內(nèi)還設有懸掛裝置，懸掛裝置包括球殼111、轉動球112和滑塊，球殼111開設有貫通球殼111的滑道115，滑道115相互交匯，轉動球112設置在球殼111內(nèi)，轉動球112的表面設有多個釘狀突起，球殼111的內(nèi)壁設有與釘狀突起對應的凹槽，滑塊包括轉動底座113和支桿114，轉動底座113的縱截面為半月形，轉動底座113的一側為內(nèi)凹面，轉動底座113的另一側為球面，內(nèi)凹面的邊緣設有齒圈，內(nèi)凹面包覆在轉動球112外側，齒圈與釘狀突起嚙合，球面與球殼111的內(nèi)側貼合，支桿114穿過滑道115，支桿114的一端與球面固定連接，支桿114的另一端設有夾具。
[0056]懸掛裝置還包括懸掛桿120和輪盤121，懸掛桿120—端與測試腔101內(nèi)連通，懸掛桿120的另一端穿過球殼111伸入球殼111內(nèi)，懸掛桿120的另一端與輪盤121連接，輪盤121設置在球殼111內(nèi)，輪盤121遠離懸掛桿120的一端設有齒，齒與轉動球112的釘狀突起嚙合。
[0057]通過懸掛裝置，能夠使得夾具攜帶待測材料進行多方向的轉動，這樣，能夠避免環(huán)形輸氣管103向上輸送熱氣的時候，長時間對待測材料的同一位置進行吹拂，使得待測材料上受到的老化因素復合成為受到氣體的流動和溫度兩個因素，導致結果不準確，而利用懸掛裝置使得待測材料進行多方向轉動，待測材料受到的氣體流動的影響可以忽略不計，從而將熱老化的因素解耦出僅受溫度的影響。
[0058]轉動球112和滑塊的轉動底座113均設置在球殼111內(nèi)，由于轉動球112上設有凸起，因此當轉動球112發(fā)生轉動的時候，與轉動球112貼合的轉動底座113也會同時滑動，由于球殼111上設有凹槽，使得轉動球112轉動的時候，釘狀突起同時會帶動球殼111進行轉動，通過球殼111上的滑軌，使得滑塊的支桿114沿滑道115進行滑動，由于轉動球112在進行轉動的時候是360度旋轉，因此會使得球殼111和滑塊發(fā)生不規(guī)律的滑動，這樣能夠使得夾持待測材料的夾具也能夠發(fā)生盡可能多的方向旋轉。
[0059]夾具包括上夾板116、下夾板117和三棱柱卡塊118，下夾板117與支桿114固定連接，上夾板116的兩個對邊通過拉簧119與下夾板117的兩個對邊連接。
[0060]三棱柱的側棱與上夾板116和/或下夾板117設有拉簧119的邊緣垂直，上夾板116和/或下夾板117設有用于容納三棱柱卡塊118的凹槽，三棱柱卡塊118的一個側棱嵌設在三角形凹槽內(nèi)，三棱柱卡塊118的一個側面與上夾板116和/或下夾板117的內(nèi)側平行。
[0061 ]同時，本專利的夾具對待測材料夾持，避免待測材料在多方向轉動的時候滑落，影響檢測，同時在夾具上設置有三棱柱卡塊118，利用三棱柱卡塊118的設置，實現(xiàn)對待測材料在夾具中的自鎖，當待測材料在夾具中發(fā)生滑動的時候，由于本身的摩擦力，必然帶動三棱柱卡塊118存在一個運動趨勢，由于三棱柱的形狀，三棱柱卡塊118的運動趨勢又會增大三棱柱卡塊118對待測材料的夾持，使得三棱柱卡塊118對待測材料的壓力增加，這樣又使得三棱柱卡塊118與待測材料之間的壓力增加，將待測材料夾緊，從而實現(xiàn)通過三棱柱卡塊118對待測材料的自鎖夾持。
[0062]本實用新型提供的熱老化測試設備簡單高效，同時能夠實現(xiàn)對熱老化測試實驗進行單一變量控制，將實驗中的多個變量進行解耦出來，使得熱老化測試實驗中對于溫度的控制更加精確，進而使得實驗結果更加精確，能夠更加準確的測試出溫度的變化或者恒溫不同時間對待測材料的老化的影響，從而能夠更好研究溫度對于熱老化的影響。
[0063]進一步地，夾具還包括螺栓122和壓緊螺母123，下夾板117的邊緣設有多個螺栓122，螺栓122與下夾板117垂直，上夾板116與螺栓122對應的位置設有套環(huán)124，螺栓122穿過套環(huán)124，套環(huán)124和下夾板117之間設有壓簧，壓簧套設在螺栓122上，螺栓122穿過套環(huán)124的一端套設有壓緊螺母123。通過螺栓122和壓緊螺母123對夾具進行夾持，能夠使得夾具對待測材料的夾持更加牢固，使得待測材料在運動的時候不會從夾具中滑落。
[0064]進一步地，上夾板116和/或下夾板117為柵格板。上夾板116和/或下夾板117設置成柵格板，使得待測材料能夠更加均勻的受熱，使得待測材料整體的熱老化更加平均，提高了實驗精度，便于解耦出溫度變化單一條件對待測材料的老化影響。
[0065]進一步地，電熱管107包括銅管、電熱絲和第三保溫層，銅管外側包覆有第三保溫層，第三保溫層與銅管之間繞設有電熱絲。對電熱管107也采用保溫層包覆，使得電熱管107在對進氣進行加熱的時候，能夠提高換熱效率，減少熱散失，消耗同樣的功率下，對空氣加熱更加容易，空氣溫度升高更快。
[0066]進一步地，換氣孔109的進氣段內(nèi)設有自動閉合裝置，自動閉合裝置包括第一密封片125和第二密封片126，第一密封片125的熱應變大于第二密封片126的熱應變，第一密封片125的一端與換氣孔109的內(nèi)壁連接，第一密封片125的另一端為自由端，第二密封片126的一端與換氣孔109的內(nèi)壁連接，第二密封片126的另一端為自由端，第一密封片125的自由端為弧形，第二密封片126的自由端為弧形，第一密封片125和第二密封片126相鄰設置，第一密封片125的自由端與第二密封片126的自由端平行設置，第二密封片126的自由端包覆在第一密封片125的自由端，第一密封片125和第二密封片126之間構成一個氣體通道即第一氣體通道，換氣孔109內(nèi)的氣體僅能通過第一氣體通道流通。由于換氣孔109內(nèi)，氣體必須通過第一密封片125和第二密封片126構成的第一氣體通道流通，第一密封片125和第二密封片126的熱應變不同，當測試腔101內(nèi)的溫度不斷升高，第一密封片125的應變不斷增加，大于第二密封片126的應變，第一密封片125的自由端的弧度不斷變大并且擴大，第二密封片126的自由端的擴大速度小于第一密封片125的擴大速度，使得第一密封片125逐漸與第二密封片126接觸，貼合，最后第一密封片125完全與第二密封片126緊密貼合，將第一氣體通道密封，使得換氣孔109內(nèi)不能夠通透氣體，這樣，利用自動閉合裝置，實現(xiàn)當測試腔101內(nèi)的溫度達到高溫的時候，自動將換氣孔109進行密閉，避免測試腔101通過換氣孔109與外界進行熱量交換，使得測試腔101的保溫效果更好，同時溫度越高自密封效果越好，使用簡單方便。
[0067]進一步地，第一密封片125對著第二密封片126的一側設有密封條127，第二密封片126對著第一密封片125的一側設有密封條127。通過密封條127的設置，使得第一密封片125在于第二密封片126進行接觸的時候，密封片直接的接觸更加緊密，氣密封效果更好，避免發(fā)生氣體泄露，減少測試腔101內(nèi)的氣體交換，使得測試腔101保溫效果更好，節(jié)約能源。
[0068]進一步地，換氣孔109還設有單向止氣閥。通過單向止氣閥能夠更加有效的避免測試腔101通過換氣孔109進行換氣的時候，冷空氣通過換氣孔109流入到測試腔101內(nèi)，使得測試腔101的溫度降低。
[0069]進一步地，還包括溫度傳感器128和顯示器129，溫度傳感器128設置在測試腔101內(nèi)，顯示器129與箱體108連接。通過溫度傳感器128能夠及時的測試測試腔101內(nèi)的溫度，通過與溫度傳感器128連接的顯示器129，能夠直觀的觀察到測試腔101內(nèi)的溫度，掌握實驗條件，對實驗進彳丁控制，提尚實驗精度和準確性。
[0070]進一步地，還包括計時器130和報警器131，計時器130與報警器131連接，計時器130與箱體108連接。通過計時器130能夠對加熱的時間進行控制，事先設定時間，對待測材料進行加熱，當材料加熱好了之后，計時器130出發(fā)與計時器130連接的報警器131發(fā)出報警提示，通過報警提示引起實驗人員的注意，從而結束實驗，計時器130和報警器131的聯(lián)動設置，使得高分子材料熱老化測試設備在使用的時候，不需要時時刻刻進行把守，減少了實驗人員的勞動付出，提高了高分子材料熱老化測試設備的使用率。
[0071]以上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，對于本領域的技術人員來說，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，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種高分子材料熱老化測試設備，其特征在于，包括箱體，所述箱體內(nèi)設有測試腔和預熱腔，所述測試腔大于所述預熱腔，所述預熱腔的頂部與環(huán)形輸氣管連通，所述環(huán)形輸氣管環(huán)繞在所述測試腔底部設置，所述環(huán)形輸氣管上開設有多個進氣孔，多個所述進氣孔與所述測試腔內(nèi)連通，每個所述進氣孔上設有氣體流量計，所述測試腔外側貼合設有第一保溫層，所述環(huán)形輸氣管設置在所述測試腔與所述第一保溫層之間， 所述預熱腔內(nèi)設有電熱管，所述預熱腔外側貼合設有第二保溫層，所述電熱管盤設在所述預熱腔內(nèi)，所述電熱管與所述預熱腔的內(nèi)壁貼合，所述電熱管包括進氣端和出氣端，所述進氣端穿過所述預熱腔的頂部與外界連通，所述出氣端設置在所述預熱腔的底部與所述預熱腔內(nèi)連通， 所述箱體的頂部設有多個換氣孔，每個所述換氣孔包括進氣段、波浪段和出氣段，所述進氣段的一端與所述測試腔內(nèi)部連通，所述進氣段的另一端與所述波浪段的一端連接，所述波浪段包括至少一個波浪形彎折，所述波浪段的另一端與所述出氣段連通，所述出氣段的另一端與外界連通，所述出氣段與外界連通處設有用于密封所述換氣孔的換氣塞， 所述測試腔內(nèi)還設有懸掛裝置，所述懸掛裝置包括球殼、轉動球和滑塊，所述球殼開設有貫通球殼的滑道，所述滑道相互交匯，所述轉動球設置在所述球殼內(nèi)，所述轉動球的表面設有多個釘狀突起，所述球殼的內(nèi)壁設有與所述釘狀突起對應的凹槽，所述滑塊包括轉動底座和支桿，所述轉動底座的縱截面為半月形，所述轉動底座的一側為內(nèi)凹面，所述轉動底座的另一側為球面，所述內(nèi)凹面的邊緣設有齒圈，所述內(nèi)凹面包覆在所述轉動球外側，所述齒圈與所述釘狀突起嚙合，所述球面與所述球殼的內(nèi)側貼合，所述支桿穿過滑道，所述支桿的一端與所述球面固定連接，所述支桿的另一端設有夾具， 所述夾具包括上夾板、下夾板和三棱柱卡塊，所述下夾板與所述支桿固定連接，所述上夾板的兩個對邊通過拉簧與所述下夾板的兩個對邊連接， 所述懸掛裝置還包括懸掛桿和輪盤，所述懸掛桿一端與所述測試腔內(nèi)連通，所述懸掛桿的另一端穿過球殼伸入球殼內(nèi)，所述懸掛桿的另一端與所述輪盤連接，所述輪盤設置在所述球殼內(nèi)，所述輪盤遠離所述懸掛桿的一端設有齒，所述齒與所述轉動球的釘狀突起嚙入η ? 所述三棱柱的側棱與所述上夾板和/或所述下夾板設有拉簧的邊緣垂直，所述上夾板和/或所述下夾板設有用于容納所述三棱柱卡塊的凹槽，所述三棱柱卡塊的一個側棱嵌設在所述三角形凹槽內(nèi)，所述三棱柱卡塊的一個側面與所述上夾板和/或所述下夾板的內(nèi)側平行。2.根據(jù)權利要求1所述的高分子材料熱老化測試設備，其特征在于，所述夾具還包括螺栓和壓緊螺母，所述下夾板的邊緣設有多個螺栓，所述螺栓與所述下夾板垂直，所述上夾板與所述螺栓對應的位置設有套環(huán)，所述螺栓穿過所述套環(huán)，所述套環(huán)和所述下夾板之間設有壓簧，所述壓簧套設在所述螺栓上，所述螺栓穿過所述套環(huán)的一端套設有壓緊螺母。3.根據(jù)權利要求1所述的高分子材料熱老化測試設備，其特征在于，所述上夾板和/或所述下夾板為柵格板。4.根據(jù)權利要求1所述的高分子材料熱老化測試設備，其特征在于，所述電熱管包括銅管、電熱絲和第三保溫層，所述銅管外側包覆有第三保溫層，所述第三保溫層與所述銅管之間繞設有電熱絲。5.根據(jù)權利要求1所述的高分子材料熱老化測試設備，其特征在于，所述換氣孔的進氣段內(nèi)設有自動閉合裝置，所述自動閉合裝置包括第一密封片和第二密封片，所述第一密封片的熱應變大于所述第二密封片的熱應變，所述第一密封片的一端與所述換氣孔的內(nèi)壁連接，所述第一密封片的另一端為自由端，所述第二密封片的一端與所述換氣孔的內(nèi)壁連接，所述第二密封片的另一端為自由端，所述第一密封片的自由端為弧形，所述第二密封片的自由端為弧形，所述第一密封片和所述第二密封片相鄰設置，所述第一密封片的自由端與所述第二密封片的自由端平行設置，所述第二密封片的自由端包覆在第一密封片的自由端，所述第一密封片和所述第二密封片之間構成一個氣體通道即第一氣體通道，所述換氣孔內(nèi)的氣體僅能通過第一氣體通道流通。6.根據(jù)權利要求5所述的高分子材料熱老化測試設備，其特征在于，所述第一密封片對著所述第二密封片的一側設有密封條，所述第二密封片對著所述第一密封片的一側設有密封條。7.根據(jù)權利要求1所述的高分子材料熱老化測試設備，其特征在于，所述換氣孔還設有單向止氣閥。8.根據(jù)權利要求1所述的高分子材料熱老化測試設備，其特征在于，還包括溫度傳感器和顯示器，所述溫度傳感器設置在所述測試腔內(nèi)，所述顯示器與所述箱體連接。9.根據(jù)權利要求1所述的高分子材料熱老化測試設備，其特征在于，還包括計時器和報警器，所述計時器與所述報警器連接，所述計時器與所述箱體連接。10.根據(jù)權利要求9所述的高分子材料熱老化測試設備，其特征在于，所述報警器為蜂鳴器。
【文檔編號】G01N25/00GK205656152SQ201521128406
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年12月30日 公開號201521128406.4, CN 201521128406, CN 205656152 U, CN 205656152U, CN-U-205656152, CN201521128406, CN201521128406.4, CN205656152 U, CN205656152U
【發(fā)明人】王孝海
【申請人】重慶精榜高分子材料有限公司