成下凹的漏勺部13并伸入冷却池2内，以承接落入冷却池2内的样品4，回复弹簧12设置在固定轴14与漏勺部13之间的摇臂8的杆身处，用于将摇臂8的漏勺部13限定在冷却池2内。位于冷却池2中的漏勺部13的高度，至少能够使承接的样品4全部浸没在冷却液中。本方案中的漏勺部13可以是一个独立部件，而与摇臂8固定连接。
[0037]该控制部可以包括电磁线圈10和衔铁11，衔铁11安装在摇臂8上与漏勺部13相对的另一端，而电磁线圈10与控制单元9连接且位置与衔铁11位置对应。电磁线圈10对衔铁11施加的吸力与回复弹簧12对摇臂8施加的拉力，位于摇臂8的同一侧且分布在固定轴14的两侧。
[0038]工作时，漏勺部13在回复弹簧12的拉力下被限制在冷却池2中，当样品4落入冷却液中时，被漏勺部13接住，当样品4冷却至预定温度后，控制单元9给电磁线圈1通电，从而将衔铁11吸引而粘附到电磁线圈10上，衔铁11的移动则使摇臂8以固定轴14为支点进行旋转，摇臂8在旋转的过程中克服回复弹簧12的拉力而将漏勺部13由冷却池2中拉出，从而将样品4及时脱离冷却液，取下漏勺部13上的样品4后，控制单元9即可断开电磁线圈10的供电，使衔铁11离开电磁线圈10，此时，摇臂8在回复弹簧12的拉力下又将漏勺部13置回冷却池2中，此时，可进行下一次实验。本实施例利用电磁线圈-磁铁机构动态响应频率高的特点，实现对样品4的快速转移，并且通过控制电磁线圈10中电流的通/断状态，可以实现对短暂冷却时间的精确控制。
[0039]本实施例中虽然将控制部限定为电磁线圈10的控制方式，但在其它的实施例中，根据上述目的，也可以采用机械结构实现，如利用通电后可来回转动的拨杆来控制摇臂8的旋转。此外，实施例虽然将电磁的吸力设置在与回复弹簧12的拉力同侧的方式，但在其它的实施例中，也可以采用设置在与回复弹簧12拉力相反侧，以推力推动摇臂8旋转的结构。
[0040]如图2所示，进一步地，本发明提供一种前述热震实验装置的实验方法，该实验方法包括如下步骤:
[0041 ] 步骤101，通过控制单元控制高温炉将样品加热至所需温度，再控制阀门释放样品下落至冷却池中，并由位于冷却液中的漏勺部承接。
[0042]该样品在高温炉加热至指定温度时，需要在该温度下静置一定时间以使样品受热均匀后再释放。
[0043]此外，考虑到样品在落入冷却池的冷却液内时，整体上有个先后的因素，其不同部位的冷却时间差t可以采用如下公式计算:
[0044]t = L/(2gh)°.5
[0045]其中，L为样品的高度，h为冷却液面至高温炉阀门的距离，g为重力加速度。
[0046]步骤102，当样品经过触发器时，触发器自动打开并将触发信号传输至控制单元。
[0047]步骤103，控制单元在接到触发器的信号后，按照预设时间值开始计时，待时间达到预设时间值后，控制样品转移机构的电磁线圈吸合摇臂上的衔铁，摇臂克服回复弹簧的拉力，以固定轴为支点将漏勺部抬出冷却池。
[0048]步骤104，取出漏勺部上的样品，并通过控制单元控制电磁线圈释放衔铁，摇臂在复位弹簧的拉力下回至冷却池中，完成整个实验过程。
[0049]本方法中涉及的各部件之间的连动关系可以参见前面对热震实验装置的描述。本实施例的方法由于采用电磁方式控制样品转移，具有反应快的特点，因此可以在快速冷却热震实验中很好地控制冷却时间。
[0050]至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
【主权项】
1.一种热震实验装置，其特征在于，包括: 高温炉，用于对样品进行加热至设定温度，底部设置有释放所述样品的阀门； 冷却池，设置在所述高温炉的下方，用于通过冷却液对样品进行冷却； 触发器，设置在所述冷却液的液面上方，以获取所述样品进入所述冷却液的时间；样品转移机构，用于将落入所述冷却池内的样品取出，包括设置在所述冷却池内用于接住落入所述冷却液中的样品的承接部，和用于将所述承接部拉出所述冷却池的控制部；控制单元，控制实验过程并记录实验数据，同时提供实验所需电力。2.根据权利要求1所述的热震实验装置，其特征在于， 所述高温炉的阀门与所述冷却池之间设置有防护样品下落的通道管。3.根据权利要求1所述的热震实验装置，其特征在于， 所述冷却液为水或油。4.根据权利要求1所述的热震实验装置，其特征在于， 所述触发器为光电触发计时器。5.根据权利要求1所述的热震实验装置，其特征在于， 所述阀门为受所述控制单元控制的电控阀门。6.根据权利要求1-5中任一项所述的热震实验装置，其特征在于， 所述承接部包括摇臂、固定轴和回复弹簧，所述固定轴穿过所述摇臂的杆身将其活动地固定，所述摇臂的一端形成下凹的漏勺部，并伸入所述冷却池内，以承接落入冷却池内的样品，所述回复弹簧设置在所述固定轴与所述漏勺部之间的所述摇臂的杆身处，用于将所述摇臂的漏勺部限定在所述冷却池内； 所述控制部包括电磁线圈和衔铁，所述衔铁安装在所述摇臂上与所述漏勺部相对的另一端，所述电磁线圈与所述控制单元连接且位置与所述衔铁位置对应。7.根据权利要求6所述的热震实验装置，其特征在于， 还包括箱体，所述箱体用于为各实验装置提供安装空间。8.一种如权利要求6所述的热震实验装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤101，通过控制单元控制高温炉将样品加热至所需温度，再控制阀门释放样品下落至冷却池中，并由位于冷却液中的漏勺部承接； 步骤102，当样品经过触发器时，触发器自动打开并将触发信号传输至控制单元； 步骤103，控制单元在接到触发器的信号后，按照预设时间值开始计时，待时间达到预设时间值后，控制样品转移机构的电磁线圈吸合摇臂上的衔铁，摇臂克服回复弹簧的拉力，以固定轴为支点将漏勺部抬出冷却池； 步骤104，取出漏勺部上的样品，并通过控制单元控制电磁线圈释放衔铁，摇臂在复位弹簧的拉力下回至冷却池中，完成整个实验过程。9.根据权利要求8所述的实验方法，其特征在于， 所述样品在落入所述冷却池的冷却液内时，其不同部位的冷却时间差t采用如下公式计算:t = L/ (2gh)0.5 其中，L为样品的高度，h为冷却液面至高温炉阀门的距离，g为重力加速度。10.根据权利要求8所述的实验方法，其特征在于， 所述样品在所述高温炉加热至指定温度时，在该温度下静置一定时间以使样品受热均匀后再释放。
【专利摘要】本发明提供了一种热震实验装置及其实验方法，该热震实验装置包括对样品进行加热至设定温度的高温炉，通过冷却液对样品进行冷却的冷却池，获取样品进入冷却液时间的触发器，用于将落入冷却池内的样品取出的样品转移机构，以及控制实验过程并记录实验数据同时提供实验所需电力的控制单元。本发明的热震实验装置能够使样品即时离开冷却环境，从而达到了精确控制实验时间的目的，且不会产生冷却液粘连样品的问题。整套仪器全密封设计，无污染，安全可靠，经济实惠，具有很好的推广应用价值。
【IPC分类】G01N3/60
【公开号】CN105675429
【申请号】CN201610035172
【发明人】郇勇, 宋凡, 邵颖峰, 刘薇, 董杰, 加海友
【申请人】中国科学院力学研究所
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月19日