專利名稱：低溫霍普金森壓桿試驗可控恒溫試驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及低溫霍普金森壓桿試驗裝置。
背景技術：
分離式Hopkinson壓桿(Split Hopkinson Pressure Bar,簡稱SHPB)沖擊試驗 系統(tǒng)由于其眾多的優(yōu)點而廣泛應用于研究材料在高應變率下的動態(tài)力學響應，它的巧妙之 處在于把波傳播效應和材料應變率效應進行解耦一方面，采用高強度細長桿制作加載裝 置，使得易于記錄和分析有關的波傳播效應，但載荷又限于桿材料的彈性范圍內(nèi)，從而可忽 略加載桿件材料的應變率效應；另一方面采用短試件，使得可以忽略試件中的波傳播，而只 反映試件材料的應變率效應。 由于SHPB實驗裝置具有結構簡單、操作方便、測量方法精巧、加載波形容易控制 等優(yōu)點；同時，SHPB實驗方法所涉及的應變率范圍(102 104s—0也是人們所關心的一般工 程材料流動應力的應變率敏感性變化比較劇烈的范圍。因此，SHPB現(xiàn)在已經(jīng)成為測試材料 動態(tài)力學性能最基本的一種實驗裝置。 SHPB裝置主要用來研究金屬等內(nèi)部組織結構很均勻的材料，但現(xiàn)在已經(jīng)廣泛地應 用這項實驗技術來研究一些比較特殊的材料，如泡沫塑料、泡沫金屬等波阻抗很低的多孔 介質，巖石、裝甲陶瓷等破壞應變很小的脆性材料，以及內(nèi)部組分復雜，均勻性極差的混凝 土材料等。那么，對于凍土或低溫環(huán)境下材料的SHPB試驗，應必須為一個低溫裝置，用來測 量不同低溫條件下材料的動態(tài)力學性能。

發(fā)明內(nèi)容為了解決測量不同低溫條件下材料(如凍土或低溫環(huán)境下材料)的動態(tài)力學性能
的問題，本實用新型提供一種低溫霍普金森壓桿試驗可控恒溫試驗裝置。 實現(xiàn)上述目的的技術解決方案如下 低溫霍普金森壓桿試驗可控恒溫試驗裝置包括霍普金森壓桿的輸入桿6和輸出 桿8，還包括具有隔熱保濕層的箱體3，箱體3—側面設有雙層門；箱體3內(nèi)底部設有試樣托 架9，與托架9對應的箱體兩側壁上分別設有桿孔，霍普金森壓桿的輸入桿6和輸出桿8穿 過箱體上的桿孔位于托架9上；箱體3內(nèi)上部設有冷凝器2，冷凝器2 —側的箱體壁上設有 風扇4，箱體3內(nèi)設有測溫探頭5 ;箱體3底部設有底架13，底架13上設有調(diào)平機構；冷凝 器2的制冷液輸出管和制冷液輸入管分別伸至箱體外；箱體3頂部設有箱內(nèi)溫度顯示器1， 測溫探頭5通過電纜與箱內(nèi)溫度顯示器1連接。 所述托架9底部配合設有調(diào)節(jié)螺栓IO，調(diào)節(jié)螺栓10的另一端固定設在箱體內(nèi)底 部，通過螺紋調(diào)節(jié)托架9的高度。 所述調(diào)平機構包括設于底架13上的一個以上水平面水準泡11、一個以上垂直面 水準泡12，底架13底部配合設有三個以上的調(diào)平螺栓14。 所述箱體3的雙層門包括外側第一道門和內(nèi)側第二道門，外側第一道門為玻璃門，內(nèi)側第二道門為隔熱簾。 所述冷凝器2的制冷液輸出管和制冷液輸入管分別連接著冷浴機構23的進液管 15和出液管16。 本實用新型的有益技術效果是可使實驗人員處于常溫環(huán)境下進行低溫試驗，且保 證凍土試樣所需要的低溫環(huán)境，本實用新型具有結構簡單、重量輕、便于移動，使用方便等 特點。

圖1為本實用新型結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖，通過實施例對本實用新型作進一步地說明。
實施例 參見圖l，低溫霍普金森壓桿試驗可控恒溫試驗裝置包括霍普金森壓桿的輸入桿 6和輸出桿8，還包括具有隔熱保濕層的箱體3，箱體3的隔熱保溫層采用聚氨酯板材，接縫 全部嵌套膠合，隔熱保溫層內(nèi)外兩面加鋪防水層，隔熱保溫層厚度為50mm。箱體3 —側面設 有雙層門，外側第一道門為玻璃門，以便能觀察試樣的放置；內(nèi)側第二道門為隔熱簾起到保 溫作用。當溫度降到所需溫度時，打開第一道門，通過保溫布簾，把凍土試樣7放到霍普金 森壓桿的輸入桿6和輸出桿8中間，并處于同一水平上。 箱體3內(nèi)底部安裝有試樣托架9，托架9底部配合設有調(diào)節(jié)螺栓IO，調(diào)節(jié)螺栓10 的另一端固定安裝在箱體內(nèi)底部，通過螺紋調(diào)節(jié)托架9的高度。與托架9對應的箱體兩側 壁上分別設有桿孔，霍普金森壓桿的輸入桿6和輸出桿8穿過箱體上的桿孔位于托架9上。 箱體3內(nèi)上部安裝有冷凝器2，冷凝器2 —側的箱體壁上安裝有風扇4 ;箱體3內(nèi)設有測溫 探頭5，箱體3頂部設有箱內(nèi)溫度顯示器1 ;測溫探頭5通過電纜與箱內(nèi)溫度顯示器1連接， 溫度顯示器設于保溫箱的面板上。 箱體3底部安裝有底架13，底架13上設有一個以上水平面水準泡11和一個以上 垂直面水準泡12 ;其底部配合設有三個以上的調(diào)平螺栓14。垂直面水準泡12、水平面水準 泡11使箱體3調(diào)平，通過調(diào)平螺栓14將箱體3調(diào)至合適的高度，支架底部可安裝轉向輪便 于移動。 冷凝器2的制冷液輸出管和制冷液輸入管分別伸至箱體外，且分別連接著冷浴機 構的進液管和出液管。 使用操作時，將試樣7置于試樣托架9上，通過調(diào)平螺栓14觀察垂直面水準泡12、 水平面水平泡11使試樣7中心與霍普金森壓桿的輸入桿6和輸出桿8軸心在一條直線上。 試樣7在箱體3內(nèi)保溫時間在6小時以上，以使試樣7、霍普金森壓桿的輸入桿6 和輸出桿8的溫度均勻，減少溫度效應。溫度控制裝置22由冷浴溫度顯示器19、制冷調(diào)節(jié) 閥17、制冷開關18、加熱調(diào)節(jié)閥20、加熱開關21組成。溫度采用設定溫度、測定溫度雙溫度 顯示，溫度控制由恒溫冷浴、冷凝器2控溫。箱體3內(nèi)裝有風扇4使箱體內(nèi)試樣周圍溫度均 勻。溫度控制精度為±0.05°C。
權利要求低溫霍普金森壓桿試驗可控恒溫試驗裝置，包括霍普金森壓桿的輸入桿和輸出桿，其特征在于還包括具有隔熱保濕層的箱體(3)，箱體(3)一側面設有雙層門；箱體(3)內(nèi)底部設有試樣托架(9)，與托架(9)對應的箱體兩側壁上分別設有桿孔，霍普金森壓桿的輸入桿(6)和輸出桿(8)穿過箱體上的桿孔位于托架(9)上；箱體(3)內(nèi)上部設有冷凝器(2)，冷凝器(2)一側的箱體壁上設有風扇(4)，箱體(3)內(nèi)設有測溫探頭(5)；箱體(3)底部設有底架(13)，底架(13)上設有調(diào)平機構；冷凝器(2)的制冷液輸出管和制冷液輸入管分別伸至箱體外；箱體(3)頂部設有箱內(nèi)溫度顯示器(1)，測溫探頭(5)通過電纜與箱內(nèi)溫度顯示器(1)連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的低溫霍普金森壓桿試驗可控恒溫試驗裝置，其特征在于所 述托架(9)底部配合設有調(diào)節(jié)螺栓(IO)，調(diào)節(jié)螺栓(10)的另一端固定設在箱體內(nèi)底部，通 過螺紋調(diào)節(jié)托架(9)的高度。
3. 根據(jù)權利要求1所述的低溫霍普金森壓桿試驗可控恒溫試驗裝置，其特征在于所 述調(diào)平機構包括設于底架(13)上的一個以上水平面水準泡(11)、一個以上垂直面水準泡 (12)，底架(13)底部配合設有三個以上的調(diào)平螺栓(14)。
4. 根據(jù)權利要求1所述的低溫霍普金森壓桿試驗可控恒溫試驗裝置，其特征在于所 述箱體(3)的雙層門包括外側第一道門和內(nèi)側第二道門，外側第一道門為玻璃門，內(nèi)側第 二道門為隔熱簾。
5. 根據(jù)權利要求1所述的低溫霍普金森壓桿試驗可控恒溫試驗裝置，其特征在于所 述冷凝器(2)的制冷液輸出管和制冷液輸入管分別連接著冷浴機構(23)的進液管(15)和 出液管(16)。
專利摘要本實用新型涉及低溫霍普金森壓桿試驗可控恒溫試驗裝置，該裝置包括霍普金森壓桿的輸入桿和輸出桿，還包括具有隔熱保濕層的箱體，箱體一側面設有雙層門；箱體內(nèi)底部設有試樣托架，與托架對應的箱體兩側壁上分別設有桿孔，霍普金森壓桿的輸入桿和輸出桿穿過箱體上的桿孔位于托架上；箱體內(nèi)上部設有冷凝器，冷凝器一側的箱體壁上設有風扇，箱體內(nèi)設有測溫探頭；箱體底部設有底架，底架上設有調(diào)平機構；冷凝器的制冷液輸出管和制冷液輸入管分別伸至箱體外；箱體頂部設有箱內(nèi)溫度顯示器，測溫探頭通過電纜與箱內(nèi)溫度顯示器連接。本實用新型可使實驗人員處于常溫環(huán)境下進行低溫試驗，且保證凍土試樣所需要的低溫環(huán)境，本實用新型具有結構簡單、重量輕、便于移動，使用方便等特點。
文檔編號G01N3/30GK201548466SQ20092018105
公開日2010年8月11日 申請日期2009年12月9日 優(yōu)先權日2009年12月9日
發(fā)明者馬芹永 申請人:馬芹永