专利名称：用于测定粘土湿型砂的气动热湿拉强度测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于测定粘土湿型砂的气动热湿拉强度测试仪，用于测定粘土湿型砂的热湿拉强度、常温湿拉强度以及鉴定膨润土的质量，是判断型砂抗夹砂性能的主要检测工具，属于测试仪器技术领域。
背景技术：
铸造用粘土湿型砂的高温性能尤其是抗夹砂能力对最终的铸件质量有重要影响，所以铸造厂通常要对其进行检验，通常的检测方式是测试湿型砂的热湿拉强度。我国邯郸自动化仪表厂生产的热湿拉强度仪，使用涡轮蜗杆、马达和丝杠的动力传动系统，其结构如图1所示，测力部分由可逆马达、涡轮蜗杆、力传感器1、万向连轴节2、限位吊架3和试样筒4，加热部分由加热板5、丝杠和可逆马达组成，其缺点是涡轮蜗杆、丝杠、马达安装精度要求高，成本高；需要定时加油，不够清洁；无法与计算机进行通讯。
发明内容
本实用新型的目的是设计一种用于测定粘土湿型砂的气动热湿拉强度测试仪，使其清洁、结构简单、测量精度高、可靠性高、与计算机可以进行无线通讯。
本实用新型提出的用于测定粘土湿型砂的气动热湿拉强度测试仪，包括测力气缸、力传感器、万向连轴节、限位吊架、试样筒、加热板、隔热板、隔热吊架、上升气缸、换向控制阀和气源三联体。测力气缸、力传感器、万向连轴节、限位吊架、试样筒、加热板、隔热板、隔热吊架、上升气缸从上到下依次同轴线安装；所述的气源三联体置于测试仪箱体外，换向控制阀置于中层支架上，气源三联体分别通过换向控制阀与测力气缸和上升气缸相连接。测力气缸固定在箱体上部的上支架上，力传感器通过螺纹与测力气缸同轴连接，万向连轴节通过螺纹分别与力传感器和限位吊架相连接；被测试样的试样筒置于导轨上。上升气缸置于箱体的中层支架上，隔热吊架、隔热板和加热板由下至上置于上升气缸上。
上述测试仪中，气源三联体与测力气缸和上升气缸相连接的气路包括气源三联体、换向控制阀、测力气缸和上升气缸，气源三联体分别通过换向控制阀与测力气缸和上升气缸相连接。
本实用新型提出的用于测定粘土湿型砂的气动热湿拉强度测试仪，使气动系统与高精度的测力结构相结合，测力气缸、力传感器、万向连轴节、限位吊架、试样筒从上到下依次相连于一条轴线上。测力结构拉伸试样和加热板上升下降分别通过测力气缸和加热气缸实现，安装、调节速度方便，无需在外部涂润滑油等，是比较清洁的传动机构；通过万向连轴节使力传感器和被测量的力在一条直线上，符合阿贝原则，测量精度高；万向连轴节的使用还可以有效地减少因安装和制造精度不够带来的测试结果误差；使用限位吊架结构试样筒取放方便，调节限位吊架上下两限位片，使仪器在测力开始前有个缓冲期，消除了测力气缸换向时的冲击对测量的影响；试样筒使用国家标准试样筒(JB/T 9227-1999)。总之，该测力结构使仪器清洁、结构简单、成本低、可靠性高。
图1是已有的热湿拉测试仪的测力结构示意图。
图2是本实用新型设计的气动热湿拉强度测试仪结构示意图。
图3是本测试仪中气动系统的结构示意图。
图1～图3中，1是力传感器，2是万向连轴节，3是限位吊架，4是试样筒，5是加热板，6是上支架，7是测力气缸，8是导轨，9是隔热板，10是气源三联体，11是隔热吊架，12是换向控制阀，13是中层支架，14是上升气缸，15是测试仪箱体。
具体实施方式
本实用新型提出的用于测定粘土湿型砂的气动热湿拉强度测试仪，其结构如图2所示，包括测力气缸7、力传感器1、万向连轴节2、限位吊架3、试样筒4、加热板5、隔热板9、隔热吊架11、上升气缸14、换向控制阀12和气源三联体10。测力气缸7、力传感器1、万向连轴节2、限位吊架3、试样筒4、加热板5、隔热板9、隔热吊架11、上升气缸14从上到下依次同轴线安装。气源三联体10置于测试仪箱体15外，换向控制阀12置于中层支架13上，气源三联体10分别通过换向控制阀12与测力气缸7和上升气缸14相连接。测力气缸7固定在箱体上部的上支架6上，力传感器1通过螺纹与测力气缸7同轴连接，万向连轴节2通过螺纹分别与力传感器2和限位吊架3相连接。被测试样的试样筒4置于导轨8上。上升气缸置于箱体的中层支架9上，隔热吊架11、隔热板9和加热板5由下至上置于上升气缸14上。
上述测试仪中，气源三联体与测力气缸和上升气缸相连接的结构如图3所示，包括气源三联体10、换向控制阀12、测力气缸7和上升气缸14，气源三联体10分别通过换向控制阀12与测力气缸7和上升气缸14相连接。
以下结合附图说明本实用新型的工作原理测试前，将仪器置于水平台面上，根据测量热湿拉强度的JB/T 9227-1999标准方法，设置加热时间和加热温度(320℃)。测试时将经三锤紧实的50×50mm的试样连同专用试样筒4放在如图3所示的位置。当加热板的温度达到320℃时，上升气缸14推动加热板5上升与试样筒4的底部紧紧接触，给试样加热；到达设定的时间以后，上升气缸14带动加热板5下降，停止给试样加热；然后测力气缸7带动力传感器1和限位吊架3缓慢的上升，经过一段缓冲距离以后，吊架开始拉试样筒，直到试样断裂；在整个过程中，力传感器1将采集到的拉力信号传给控制电路处理，得出的测量结果在液晶屏上显示出来。本仪器使用气动系统，所需的压缩空气来自于工厂的气源，经过本仪器上的气源三联体10、换向控制阀12和具有节流作用的快接使气缸的活塞杆平稳加载。根据需要，上升气缸快速上升和下降，测力气缸慢速上升快速下降。由于采用气动系统，克服机械加载结构复杂、安装要求精度高、成本高的缺点；由于在气缸的进气和出气管路接有节流作用的快接，使气缸在加载过程中能够实现低速、平稳。总之，本仪器克服了机械的动力传动系统安装复杂和价格昂贵的缺点，结构简单、测量精度高、成本低。
得到的测试结果，可以通过蓝牙无线通讯技术，适时地传送给实验室内的计算机，然后通过计算机存储、显示、打印实验数据，对所积累地数据进行统计、分析；还可以实现一台计算机与多台仪器通讯的要求。总之，使用蓝牙无线通讯技术方便、简洁，使实验室的检测设备相互联系。
权利要求1.一种用于测定粘土湿型砂的气动热湿拉强度测试仪，其特征在于该测试仪包括测力气缸、力传感器、万向连轴节、限位吊架、试样筒、加热板、隔热板、隔热吊架、上升气缸、换向控制阀和气源三联体；所述的测力气缸、力传感器、万向连轴节、限位吊架、试样筒、加热板、隔热板、隔热吊架、上升气缸从上到下依次同轴线安装；所述的气源三联体置于测试仪箱体外，换向控制阀置于中层支架上，气源三联体分别通过换向控制阀与测力气缸和上升气缸相连接；所述的测力气缸固定在箱体上部的上支架上，力传感器通过螺纹与测力气缸同轴连接，万向连轴节通过螺纹分别与力传感器和限位吊架相连接；被测试样的试样筒置于导轨上；所述的上升气缸置于箱体的中层支架上，隔热吊架、隔热板和加热板由下至上置于上升气缸上。
2.如权利要求1所述的测试仪，其特征在于所述的气源三联体与测力气缸和上升气缸相连接的气路包括气源三联体、换向控制阀、测力气缸和上升气缸，气源三联体分别通过换向控制阀与测力气缸和上升气缸相连接。
专利摘要本实用新型涉及一种用于测定粘土湿型砂的气动热湿拉强度测试仪，属于测试仪器技术领域。测试仪的测力气缸、力传感器、万向连轴节、限位吊架、试样筒、加热板、隔热板、隔热吊架、上升气缸从上到下依次同轴线安装。气源三联体置于测试仪箱体外，换向控制阀置于中层支架上，气源三联体通过换向控制阀与测力气缸和上升气缸相连接。测力气缸固定在箱体上部的上支架上，力传感器通过螺纹与测力气缸同轴连接，万向连轴节分别与力传感器和限位吊架相连接；被测试样的试样筒置于导轨上。上升气缸置于箱体的中层支架上，隔热吊架、隔热板和加热板由下至上置于上升气缸上。本测试仪使气动系统与高精度的测力结构相结合，结构简单、成本低、可靠性高。
文档编号G01N3/18GK2837821SQ20052011353
公开日2006年11月15日 申请日期2005年7月15日 优先权日2005年7月15日
发明者黄天佑, 金宏伟, 胡永沂 申请人:清华大学