热冲击自动化测试仪的制作方法

本实用新型涉及试验装置技术领域，尤其涉及一种热冲击自动化测试仪。

背景技术：

现实材料所处的环境复杂多变，特别是南海地区，高湿、高温、高盐份，加之全年暖热，热带风暴和台风频繁，天气变化剧烈，由于温热盐雾和交变热应力产生的金属疲劳损伤和腐蚀现象更加明显，严重影响材料使用寿命。材料发生热冲击损坏和盐雾腐蚀后处理成本高，故大多都被废弃，如船舶、建筑材料等，长期放置，对环境造成极大的污染，严重破坏生态平衡。

热冲击实验用来测试复合材料及材料结构，在瞬间下经极高温和极低温的连续环境下所能忍受的程度，是航空、汽车、家电、科研等领域必备的测试项目，在考核和确定电工、电子、汽车、电器、材料等产品的适应性方面应用广泛。材料的抗热冲击性能和耐盐雾腐蚀性能的研究一直是材料性能测试领域的热点。

现有的技术存在的问题是：单一热冲击装置或低温盐雾腐蚀箱已不能满足检测材料实际性能的要求。受装置设计要求的严苛限制，市面上尚无可同时检测材料这两种性能的装置。除了功能上的不足，市面上的热冲击试验箱仪器内部的加热箱、制冷箱和样品槽大多分离，使得仪器占地大；制冷箱采用压缩机制冷，使得仪器能耗高；此外用户界面和操作的通用性方面相差太远。

因此，在满足实验要求的情况下，研发低成本、多功能的热冲击测试仪就显得尤为重要。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了弥补市售仪器功能上的不足，同时检测材料抗热冲击性能和耐盐雾腐蚀性能，本实用新型提供了一种热冲击自动化测试仪，其具有成本低、操作简单、容易实现等优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

热冲击自动化测试仪，包括外壳和用镀锌方矩管搭建整个装置的框架，从上到下，依次固定样品升降装置、加热装置、超声雾化装置以及制冷装置；其特征在于：包括样品测试箱和自动化控制电路箱；所述的样品测试箱包括：外壳、高温盐雾试验腔、样品升降装置、加热装置、冷却装置、超声雾化装置；样品通过钼丝悬挂于样品升降装置；

所述的高温盐雾试验腔是石英柱；

所述的样品升降装置包括：57两相六线步进电机、步进电机驱动板、13枚齿轮组、轴承、角轮以及钼丝；

所述的钼丝一端缠绕于角轮，另一端悬挂样品；

所述的加热装置是电热丝；电热丝穿入陶瓷管，缠绕在石英柱外表面，最外层包裹石棉布；热电偶插入石棉布内，钼丝系住待测样品，悬挂在角轮上，将超声雾化器和盐雾发生溶液置于储液杯甲内，加液管插入储液杯甲，将去颈漏斗倒置覆盖在储液杯甲的杯口，接口处密封；漏斗另一端通过导雾管与石英柱内连通，石英柱正下方再放置一个储液杯乙，用于盛放制冷液体，半导体制冷器的制冷片插入储液杯乙，接口处密封；

所述的冷却装置包括：半导体制冷装置和储液杯乙；制冷装置的制冷片嵌入储液杯乙内；储液杯乙内盛制冷液；制冷液与制冷片接触；

所述的超声雾化装置包括：超声雾化器和储液杯甲；超声雾化器置于储液杯甲内；储液杯甲内盛放盐雾发生溶液；溶液完全浸没超声雾化器；

所述的自动化控制电路箱包括：智能程序控制器、步进电机电机驱动板、单片机、常开继电器；智能程序控制器通过加热和制冷两个输出分别连接电热丝和半导体制冷；智能控制器的输入端通过导线与热电偶电连接；57两相六线步进电机通过导线和步进电机驱动板电连接；步进电机驱动板与所述的智能控制器电路连接；常开继电器一端和所述的电热丝通过导电线连接，另一端通过导线和智能控制器连接；

所述的待测样品为尺寸在一定范围内的固体材料，包含金属或非金属材料；

所述的石英柱上端由石英盖片盖住，防止盐雾进入上部空间而腐蚀仪器；

所述的石英盖片中心钻一个小孔，大小仅容钼丝通过；

所述的角轮中心、石英柱中心以及储液杯乙三者中心在同一条铅垂线上；角轮通过转换开关和齿轮组切换到手动启动轮控制，角轮上绕的钼丝移动距离可通过200mm刻度尺标定，角轮通过转换开关和齿轮组与步进电机相连步进电机启始转运方向可由方向开关决定；接线柱为系统供电，以上部件均固定在金属安装板上，金属安装板之间由四连杆固定，金属安装板与金属安装板底板之间由四颗固定螺钉固定，以防止机械振动

所述的储液杯甲内部盛放一定浓度、pH的氯化钠溶液，根据不同试验需要，可加入氯化铜、冰醋酸。

本实用新型专利的有益效果是，使用Microsoft Visual Basic 2010开发了软件部分，电机驱动指令和温度调节指令由普通计算机串口发送，兼容性好；样品的精确升降由电机驱动指令通过“PC-单片机-步进电机驱动板-步进电机”完成；加热和制冷过程可以由温度调节指令通过控制电热丝和半导体制冷装置来调节；超声雾化装置的开启与关闭可由上位机控制；实现了样品升降装置、加热、制冷以及超声雾化装置的相互配合，这台仪器能够完成热冲击试验、盐雾腐蚀试验及其组合试验。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为样品升降装置的主视图。

图2为样品升降装置的侧视图。

图1和图2中：1.金属安装板 2.齿轮组 3.步进电机 4.固定螺钉 5.连杆 6.角轮 7.手动启动轮 8.转换开关 9.方向开关 10.接线柱 11.钼丝 12. 200mm刻度尺。

图3为加热装置、半导体制冷装置以及超声雾化装置连接示意图。

图3中：11.钼丝 13.热电偶 14.电热丝 15.待测样品 16.导雾管 17.去颈漏斗 18.加液管 19.超声雾化器 20.储液杯甲 21.半导体制冷器 22.储液杯乙 23.石英柱 24.石棉布 25.石英盖片。

图4为样品测试箱侧视剖面图。

图4中：26.镀锌方矩管 27.样品升降装置 28.加热装置 29. 超声雾化装置 30. 制冷装置。

图5为样品测试箱骨架的整体效果图。

具体实施方式

热冲击自动化测试仪，其特征是：如图4所示，用镀锌方矩管26搭建整个装置的框架，从上到下，依次固定样品升降装置27、加热装置28、超声雾化装置29以及制冷装置30。

图1和图2所示的样品升降装置27中，57六线步进电机3和角轮6分别置于齿轮组2两侧，钼丝11缠绕在角轮6上。

图3所示，钼丝11悬挂着待测样品15进入石英管中。电热丝14穿入陶瓷管，缠绕石英柱23外表面并包裹石棉布24，石英柱23内部固定热电偶13，构成加热装置。半导体制冷器21嵌入储液杯乙22，超声雾化器19放入储液杯甲20中，储液杯甲20除导雾管16、加液管18接口外，其余以反向去颈漏斗17密封，将导雾管16另一端接口固定于石英柱23底部，便于盐雾上升至实验区域。

石英柱23上端由石英盖片25盖住，石英盖片25中心钻一个小孔，大小仅容钼丝11通过钼丝11上端绕在角轮6，

角轮6中心、石英柱23中心以及储液杯乙22三者中心在同一条铅垂线上。角轮6通过转换开关8和齿轮组2切换到手动启动轮7控制，角轮6上绕的钼丝11移动距离可通过200mm刻度尺12标定。角轮6通过转换开关8和齿轮组2与步进电机3相连步进电机启始转运方向可由方向开关9决定；接线柱10为系统供电，以上部件均固定在金属安装板1上，金属安装板1之间由四连杆5固定，金属安装板1与金属安装板底板之间由四颗固定螺钉4固定，以防止机械振动。