高低溫拉力試驗(yàn)機(jī)是一種用于模擬材料在不同溫度環(huán)境下力學(xué)性能的精密測(cè)試設(shè)備。其工作原理涉及多個(gè)系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)作,主要包括以下幾個(gè)關(guān)鍵部分:
(一)溫度控制系統(tǒng)
該系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)高低溫環(huán)境的核心。它通過制冷劑循環(huán)和加熱元件的配合來(lái)調(diào)節(jié)試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度。在制冷方面,通常采用壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器等組成的制冷回路,就像家用空調(diào)的制冷原理一樣,通過壓縮制冷劑使其在蒸發(fā)器中蒸發(fā)吸熱,從而降低試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度。而對(duì)于升溫過程,則是通過電加熱元件,如電熱絲或加熱板,將電能轉(zhuǎn)化為熱能,使箱內(nèi)溫度升高。溫度控制系統(tǒng)還配備了高精度的溫度傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)箱內(nèi)溫度,并將數(shù)據(jù)傳輸給控制器,控制器根據(jù)設(shè)定的溫度值和反饋的實(shí)際溫度,準(zhǔn)確調(diào)節(jié)制冷或加熱功率,以確保箱內(nèi)溫度穩(wěn)定在設(shè)定的高低溫環(huán)境中。
(二)拉力加載系統(tǒng)
拉力加載系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)試樣施加拉伸或壓縮等力學(xué)載荷。它一般由電機(jī)驅(qū)動(dòng),通過減速裝置將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)夾具對(duì)試樣進(jìn)行拉伸或壓縮。在拉伸過程中,試樣受到逐漸增大拉力,這個(gè)拉力的大小通過高精度的力傳感器進(jìn)行測(cè)量。力傳感器將力學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),傳輸給數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。同時(shí),夾具的設(shè)計(jì)要確保能夠牢固地夾持住試樣,防止在試驗(yàn)過程中試樣滑落,并且要保證加載力的均勻性,避免因夾具問題導(dǎo)致試樣受力不均而影響試驗(yàn)結(jié)果。
(三)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)
當(dāng)試樣在高低溫環(huán)境下承受拉力時(shí),力傳感器和位移傳感器(用于測(cè)量試樣的變形量)會(huì)不斷地采集數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)將這些模擬電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理后,轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。然后,根據(jù)預(yù)先設(shè)定的試驗(yàn)參數(shù)和算法,計(jì)算出試樣的各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo),如彈性模量、屈服強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率等。這些數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)顯示在屏幕上,也可以存儲(chǔ)下來(lái),以便后續(xù)進(jìn)行分析和報(bào)告生成。
高低溫拉力試驗(yàn)機(jī)的使用注意事項(xiàng):
-操作人員應(yīng)穿戴安全眼鏡、手套等防護(hù)裝備,遵守操作規(guī)程,了解緊急停止程序。
-高溫或低溫測(cè)試時(shí)需戴隔熱或防凍手套,防止?fàn)C傷或凍傷;測(cè)試運(yùn)行時(shí)勿打開箱門或觸碰移動(dòng)部件。
-定期清潔試驗(yàn)機(jī)內(nèi)外部件,避免使用腐蝕性強(qiáng)的化學(xué)品;定期潤(rùn)滑運(yùn)動(dòng)部件,對(duì)金屬部件進(jìn)行防銹處理。
-按照制造商要求定期校準(zhǔn)傳感器和測(cè)量?jī)x器,確保測(cè)試精度。
-保持試驗(yàn)機(jī)周圍環(huán)境穩(wěn)定,避免溫度、濕度波動(dòng)大,遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾和震動(dòng)源。
-定期檢查電源線和信號(hào)線連接情況,確保無(wú)松動(dòng)或破損。
-避免在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)開關(guān)壓縮機(jī)和電源開關(guān),開關(guān)時(shí)間應(yīng)間隔5分鐘以上。
-測(cè)試完成后,及時(shí)關(guān)閉電源,清除測(cè)試室內(nèi)的霜(霧氣),避免產(chǎn)生積水結(jié)冰。
-遇到設(shè)備故障時(shí),應(yīng)按照廠家提供的故障排除指南進(jìn)行處理,記錄維護(hù)歷史,以便參考和分析。