[发明专利]非金属材料耐热性测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料测试装置，特别涉及一种用于对非金属材料进行耐热性测试的装置。

背景技术

非金属材料由非金属元素或化合物构成的材料，随着生产和科学技术的进步，尤其是无机化学和有机化学工业的发展，制造和合成了许多新型非金属材料，非金属材料因具有各种优异的性能，很多性能为金属材料所不及，从而在近代工业中的用途不断扩大，且应用范围迅速发展；广泛应用于化工、机械、医药以及军事、航天和国防领域等高温、高压、腐蚀、易燃易爆的场合；具有成本低、重量轻等优点。

非金属材料虽然具有上述优点，但是有些非金属材料对于使用环境的温度要求较高，在高温环境或者低温环境下使用，会出现物理性质的改变；特别是在有些使用场合，高温下的要求更为严格；比如用于制作炮弹药筒，在炮膛多次使用后会具有较高的温度，采用非金属材料制作的炮弹药筒如果不能耐受足够的高温或者耐受足够长时间的高温则会出现危险，酿成安全事故。因此，现有技术中，利用非金属材料制作用于高温环境下的部件，则需进行耐温时间等性能的测试，以保证非金属材料在应用中可靠，有足够的耐热时间。

现有技术中，对于非金属材料的耐热性测试较为普遍的采用加热后球压测试，得其物理性质的变化；或者，直接测试其在高温下自燃或软化的温度，通过直观观察得出结果，并没有定量或定性的结果；或者，测试功能较为单一，无法精确的把握非金属材料燃烧的时间和程度。

因此，需要一种用于测试非金属材料耐热性的测试装置，能够精确的得到非金属材料受热到燃烧的时间以及燃烧程度，并且能够综合的精确的采集到非金属材料的耐热数据，并对该数据进行分析，得出定性定量的测试结果，为非金属材料用于高温环境提供准确的理论依据。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的提供一种非金属材料耐热性测试装置，能够精确的得到非金属材料受热到燃烧的时间以及燃烧程度，并且能够综合的精确的采集到非金属材料的耐热数据，并对该数据进行分析，得出定性定量的测试结果，为非金属材料用于高温环境提供准确的理论依据。

本发明的非金属材料耐热性测试装置，包括底座、夹持机构、电加热装置、数据采集系统和中央处理器；

所述夹持机构包括滑块和夹持头，所述滑块可锁紧式滑动配合设置于底座，所述夹持头沿滑块可滑行方向固定设置于滑块且用于夹持被测试工件；

所述加热装置固定设置于底座并设置有用于容纳被测试工件的加热腔，所述加热腔设有正对滑块可滑行方向并用于使被测试工件进入的加热腔开口；

数据采集处理系统包括：

温度传感组件，设置于加热腔内用于检测被测试工件以及加热腔内壁温度信号；

可见光传感器，用于采集加热腔内被测试工件燃烧产生的可见光信号；

烟雾传感器，用于采集加热腔内被测试工件燃烧产生的烟雾信号；

所述中央处理器用于采集温度传感组件、可见光传感器和烟雾传感器的数据信号并向电加热装置的控制电路发出控制信号。

进一步，所述被测试工件为筒状结构，所述温度传感组件包括用于检测加热腔内表面温度信号的温度传感器I和用于检测被测试工件内表面温度信号的温度传感器II；

进一步，数据采集处理系统还包括用于检测滑块将被测试工件送入加热腔后所处位置的位置开关，所述位置开关将所采集的数据信号输送至中央处理器；

进一步，所述温度传感器I由电加热装置前端伸入加热腔，温度传感器II由被测试工件尾端伸入被测试工件内腔，所述温度传感器I和温度传感器II的数据线均为耐高温绝缘数据线；

进一步，所述烟雾传感器为红外对管结构，包括红外发射管和用于接收红外发射管所发射红外线的红外接收管，所述可见光传感器包括光纤头和设置于光纤头光入射端的凸透镜，所述凸透镜正对加热腔且通过加热腔正对红外发射管；所述光纤头出射端接有一入二出光纤，光纤一出射端接入光电倍增管后将信号输入中央处理器，光纤另一出射端接入红外接收管后将信号输入中央处理器；所述中央处理器的命令信号输入红外发射管的控制电路；

进一步，红外发射管位于电加热装置前端，所述凸透镜位于夹持头后端；

进一步，所述温度传感器I和温度传感器II分别被对应施加用于使其紧靠加热腔内表面和被测试工件内表面的预紧力；

进一步，所述滑块设有用于通过光纤和温度传感器II数据线的通道，所述夹持头设有用于安装凸透镜及光纤头的空腔，所述凸透镜通过该空腔直接正对被测试工件内腔；