一种热机械分析仪及其分析方法与流程

文档序号:42902383发布日期:2025-09-02 20:42阅读:20来源:国知局

本发明涉及热机械分析,特别涉及一种热机械分析仪及其分析方法。


背景技术:

1、热机械分析仪是一种用于研究材料在受热过程中力学性能与温度、时间等参数之间关系的热分析仪器,在程序控温下,对试样施加一定的力或形变,同时测量试样的尺寸、形变或力学性能随温度、时间的变化,通过记录这些变化,得到材料的热机械性能曲线,从而分析材料的各种热机械特性。

2、现有的热机械分析仪在对实验样品进行试验测量时,直接将样品投放至夹具上或承载筒内,由于测量的样品形状不尽相同,导致需要使用不同的夹具对样品进行夹持,而夹具对样品的过多接触,容易使夹具上的温度对样品接触面造成一定影响,影响到样品在加温前后的形变的比对,造成样品材料性能测试精度不高的现象。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种热机械分析仪及其分析方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种热机械分析仪,包括:

3、底座;

4、升降组件,所述升降组件安装于底座的背面;

5、第一测试机构,所述第一测试机构安装于升降组件的顶部;

6、第二测试机构,所述第二测试机构安装于第一测试机构的底部,所述第二测试机构用于样品的环形拍摄;

7、夹持机构,所述夹持机构安装于第一测试机构的底部,所述夹持机构用于不同样品的卡接;

8、炉体,所述炉体安装于底座的中部,所述炉体用于对夹持机构上夹持样品的加热及冷却。

9、优选的,所述第一测试机构包括:

10、防护壳,所述防护壳通过安装环固定于升降组件的顶部;

11、振荡器,所述振荡器安装于防护壳的顶部;

12、线性位移传感器,所述线性位移传感器固定于防护壳的内壁;

13、探测组件,所述探测组件安装于振荡器的输出端,且所述探测组件与线性位移传感器相连接。

14、优选的,所述探测组件包括:

15、推杆,所述推杆与防护壳的中部穿插连接,且所述推杆的顶部与振荡器的输出端相连接,所述推杆与线性位移传感器的一端穿插连接;

16、探头,所述探头固定于推杆的底部,所述探头用于样品的下压抵动;

17、内凹槽,所述内凹槽开设于探头的底部;

18、连接槽,所述连接槽开设于内凹槽的内壁;

19、热电偶,所述热电偶滑动穿插于连接槽的内腔,所述热电偶穿插于内凹槽的中部;

20、第一压簧,所述第一压簧与连接槽的内壁固定连接,所述第一压簧与热电偶的外壁固定连接,所述热电偶的顶部与探头的顶部滑动穿插连接。

21、优选的,所述第二测试机构包括:

22、驱动组件,所述驱动组件安装于防护壳的底部;

23、高温摄像头,所述高温摄像头安装于驱动组件的底部,所述高温摄像头呈环形运动轨迹设置于炉体的内腔顶部;

24、防护罩,所述防护罩安装于夹持机构上,所述防护罩用于高温摄像头的高温防护。

25、优选的,所述驱动组件包括:

26、电机蜗杆,所述电机蜗杆转动穿插于防护壳的一侧;

27、蜗轮,所述蜗轮与电机蜗杆的外壁啮合连接;

28、转动管,所述蜗轮固定于转动管的外壁,所述转动管通过轴承转动穿插于防护壳的内壁,且所述探测组件与转动管的内腔穿插连接;

29、支撑管,所述支撑管固定于转动管的底部,所述高温摄像头固定于支撑管的底部。

30、优选的,所述夹持机构包括:

31、密封盖,所述密封盖固定于防护壳的底部,且密封盖与防护罩相连接,所述密封盖穿插于炉体的顶部;

32、支架,所述支架安装于密封盖的侧边;

33、夹具组件,所述夹具组件安装于支架的中部,相对两个所述夹具组件用于不同形状样品的夹紧卡接;

34、定位组件,所述定位组件安装于夹具组件的一端,所述定位组件用于夹具组件的角度限定;

35、承载台,所述承载台滑动穿插于支架的底部,相对两个所述支架滑动于承载台和密封盖之间;

36、第一磁吸块,所述第一磁吸块固定于支架的底部;

37、连动组件,所述连动组件安装于承载台底部。

38、优选的,所述夹具组件包括:

39、夹头,所述夹头设置于支架的内侧,所述夹头包含圆槽体、大圆凸部、锯齿部和小圆凸部,所述圆槽体为耐热材质,所述大圆凸部、锯齿部和小圆凸部呈环形开设于圆槽体的一端;

40、转动杆,所述转动杆固定于夹头的中部,所述转动杆通过轴承与支架中部转动穿插连接;

41、锥形齿轮,所述锥形齿轮固定于转动杆的另一端,所述定位组件用于锥形齿轮的卡接限定;

42、激光器,所述激光器固定于夹头的中部;

43、所述定位组件包括:

44、固定块,所述固定块固定于支架的外壁;

45、滑杆,所述滑杆滑动穿插于固定块的中部;

46、卡块,所述卡块固定于滑杆的底部,所述卡块与锥形齿轮的外壁穿插卡接;

47、卡杆,所述卡杆通过销钉转动于卡块的一边角处,所述卡杆与固定块的一端活动卡接。

48、优选的,所述承载台包括:

49、台体,所述台体穿插于支架的底部;

50、承载块,所述承载块呈环形阵列固定于台体的上表面;

51、测定环线,所述测定环线呈多个套环结构开设于台体的上表面;

52、t型槽,所述t型槽开设于台体的上表面;

53、所述连动组件包括:

54、定位块,所述定位块固定于台体的中部;

55、第二压簧,所述第二压簧固定于定位块的外壁;

56、定位杆,所述定位杆套设于第二压簧的内腔,且相对两个所述定位杆均与定位块的外壁固定连接;

57、拉板,所述拉板的一端与第二压簧的一端固定连接,所述拉板与定位杆的一端滑动穿插连接;

58、人型槽,所述人型槽开设于拉板的中部;

59、第二磁吸块,所述第二磁吸块固定于拉板远离定位杆的一端;

60、限位块,所述限位块固定于台体的下表面,所述限位块与人型槽的内腔滑动穿插连接。

61、优选的,所述炉体包括:

62、加热炉,所述加热炉固定嵌设于底座的中部;

63、冷却槽,所述冷却槽通过导热框板安装于加热炉的外部。

64、本发明还提供了一种热机械分析仪的分析方法,包括以下具体使用步骤:

65、步骤一:驱动升降组件,使其能带动防护壳上移,使其承载台移出炉体的内腔,根据试验样品的形状调整夹头的角度,使其相匹配的夹头能与样品外壁相接触,使试验样品承载于承载块上,并位于承载台的正中部位置,通过卡块与锥形齿轮的卡接实现夹头的位置稳定,t型槽的内腔安装有拉簧,用于支架的弹性拉动,使其样品能夹持在两个支架之间,且探头在重力下与样品的顶部相贴合;

66、步骤二:驱动升降组件,使其承载台能下移至炉体的内腔,密封盖能对炉体的顶部进行密封;激光器启动测量夹头中部位置与样品之间的间距,电机蜗杆进行驱动,使其带动蜗轮转动,使其支撑管底部的高温摄像头能进行环形转动,且高温摄像头进行启动拍摄,用于拍摄原始样品的尺寸测定;

67、步骤三:加热炉启动,对样品进行加热,振荡器启动,使其探头对样品进行施加压力,且热电偶与样品相接触,用于样品上的温度感应,线性位移传感器能对样品加压力的移动及加热膨胀形变进行感应,且达到设定温度后,高温摄像头和激光器能再次对样品进行拍摄和测量,测量及拍摄的数据传递至底座上的控制端进行分析;

68、步骤四:测量结束后,加热炉关闭,冷却槽内腔的冷却系统启动,使其能对加热炉的内腔进行冷却,待冷却至室温时,启动升降组件,使其升降组件能将样品移出炉体的内腔。

69、本发明的技术效果和优点:

70、(1)本发明利用第一测试机构和第二测试机构及夹持机构相配合的设置方式,使其夹持机构能根据不同样品的形状进行不同程度的点接触,即能降低夹具对样品的温度影响,同时能提高样品在承载台上位置的稳定性,使其样品能被第一测试机构和第二测试机构进行机械加压测试和热膨胀拍摄比对,便于对样品材料性能进行精准试验,且便于炉体能对不同形状的样品进行热方法试验;

71、(2)本发明利用夹持机构上的支架和夹具组件相配合的设置方式,通过对锥形齿轮的转动,使其夹头的角度旋转便捷,使其夹头呈倾斜结构设置,便于夹头上大圆凸部、锯齿部和小圆凸部能对不同结构的样品进行点接触,且通过定位组件,使其卡块在自然重力下能对锥形齿轮进行卡紧,使其锥形齿轮不会随意发生转动的现象,进一步的提高夹头位置的稳定性,使其样品能设置在两个夹头之间,且通过支架在密封盖和承载台之间的滑动,使其样品在受热膨胀时,不影响到样品的形变,提高样品形变测试的稳定性;

72、(3)本发明利用夹持机构上的支架、第一磁吸块和连动组件相配合的设置方式,通过对两个拉板的拉动,使其第二磁吸块在磁性作用下能对第一磁吸块进行磁吸,使其承载台上的两个支架能进行同步移动,便于夹头能对放置在承载块上的样品进行靠近并贴合,便于对样品位置进行快速校正,便于样品处于探头的正下方,且人型槽的开设,使其能转动定位块,使其拉板能转动至其它位置,使其第二磁吸块不对第一磁吸块进行磁吸影响,使其样品膨胀时,夹头不会对样品造成过度挤压,降低夹头对样品形变的影响,松开样品进行取出时,同时对两个拉板进行扒动,在磁吸作用下,使其第二磁吸块能带动第一磁吸块进行移动,使其支架能稳定远离样品,降低对样品表壁的损伤,使其样品的取出便捷;

73、(4)本发明利用第二测试机构和夹持机构上的承载台相配合的设置方式,通过承载台上开设的测定环线,便于高温摄像头对高温膨胀的样品进行快速拍摄比对,且通过电机蜗杆上的电机的外置设置,避免高温对电机的使用造成影响,且能使其高温摄像头进行稳定的环形转动,使其高温摄像头能对样品的周边进行全面拍摄,便于样品整体性的热方法分析比对,且通过透明防护罩,降低高温对高温摄像头的影响,同时不影响到高温摄像头的稳定拍摄,提高对样品拍摄的精准性;

当前第1页1 2 
当前第1页1 2 
网友询问留言 留言:0条
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1