用于檢測金屬材料溫曲率性能的裝置的制作方法
本發明涉及金屬材料物理性能檢測的設備，尤其是指用于測量熱雙金屬溫曲率性能的檢測設備。
背景技術：
熱雙金屬材料是由不同膨脹系數的兩層或兩層以上的金屬或合金，彼此牢固結合而成的復合材料。
由于各組元層的熱膨脹系數不同及熱雙金屬截面的內應力分布不均勻，當熱雙金屬溫度變化時，這種復合材料的曲率將會產生變形。熱雙金屬因溫度變化而產生彎曲的特性，稱為熱敏感性。
熱敏感性，是衡量熱雙金屬對溫度敏感程度的一項重要指標，也是熱雙金屬最主要的性能之一。熱雙金屬材料的“溫曲率性能”，是表示溫度與熱敏感程度的物理量。
目前，國內市場上沒有現成的、商品型的、成套的檢測熱雙金屬溫曲率性能的儀器。
隨著鋼鐵生產企業對熱雙金屬產品的開發與應用，如何提供一種能夠檢測熱雙金屬產品溫曲率性能的設備是困擾本領域技術人員的一個難題。
技術實現要素：
本發明的目的是：設計一種測量熱雙金屬溫曲率性能的測試架，該裝置與恒溫油槽、電子接觸指示器匹配后可以測量20～300℃范圍內的熱雙金屬試樣的“溫曲率性能”，最大測量偏差不超過±1.0％。
該檢測裝置具有設備結構簡單，試樣易于固定，操作方便，測量精度高、測量重復性好，且與實際使用狀態相仿等優點，解決了檢測熱雙金屬產品溫曲率性能的技術難題。滿足了各類熱雙金屬的溫曲率性能檢測需求，特別是能夠為本公司的軍工產品提供必不可少的溫曲率參數，為產品質量提供保證。
本發明是通過以下技術方案實現的：
本發明提供的一種用于檢測溫曲率性能的測試架，是自制的、獨創的，包括圓形支撐板、平面板、四根支架、套筒、標尺、兩個移動小標尺、兩個試樣夾持架，四根所述 支架呈矩形排列地固設在圓形支撐板的下表面，所述圓形支撐板的上表面固設有平面板，所述平面板的兩端各固設有一個嵌塊，兩個所述嵌塊之間架設有兩條相互平行的導向梁，兩條所述導向梁上活動設置有兩個“匚”字形滑塊以及一個U形槽塊，兩個所述“匚”字形滑塊背對背設置，所述U形槽塊設置于兩個“匚”字形滑塊之間，所述套筒嵌設在U形槽塊的槽部，所述標尺嵌設在兩個嵌塊之間，兩個所述移動小標尺嵌設在標尺下方，且對稱分布于套筒的兩側，所述試樣夾持架活動設置在兩根支架之間，且兩個所述試樣夾持架相互平行，兩個所述試樣夾持架位于四根支架所組成的矩形的寬邊上。
作為優選方案，所述套筒內還穿設有測量桿，所述測量桿內穿設有測量筆。
作為優選方案，還包括恒溫油槽，所述恒溫油槽架設在圓形支撐板上，且使四根支架深入恒溫油槽內部。
作為優選方案，所述兩個嵌快之間還固設有嵌塊連接板，所述嵌塊連接板與標尺相對設置。
作為優選方案，所述套筒頂部固設有測微頭，所述測微頭與一電子接觸指示器電連接。
作為優選方案，所述試樣夾持架的兩端各設有一個試樣夾緊螺釘。
作為優選方案，所述測微頭通過鎖緊螺母與套筒固定。
與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：
1.本發明提供的用于檢測雙金屬熱敏性能的測撓器裝置，具有結構簡單，操作方便，靈敏度高，重復性、穩定性好的特點；
2.該檢測設備，可以測量20～300℃范圍內的溫曲率值，最大測量偏差不超±1.0％；
3.該檢測設備可以滿足各類熱雙金屬的溫曲率檢測需求，特別是能夠為軍工產品提供必不可少的溫曲率參數；
4.該檢測設備為產品提供了質量保證，使本公司取得了巨大的經濟效益。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：
圖1溫曲率測試的工作原理圖；
圖2是本發明的正視圖；
圖3是本發明的左視圖；
圖4是本發明的俯視圖；
圖中：1、圓形支撐板；2、平面板；3、嵌塊；4、導向梁；5、“匚”字形滑塊；6、U形槽塊；7、套筒；8、標尺；9、移動小標尺；10、支架；11、試樣夾持架；12、測量桿；13、測量筆；14、樣品；15、嵌塊連接板；16、“匚”字形滑塊固定螺釘；17、測量筆固定螺母；18、試樣夾緊螺釘；19、測微頭；20、鎖緊螺母；21、恒溫油槽；22、電子接觸指示器。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。
本發明提供的一種用于檢測溫曲率性能的測試架，是自制的、獨創的，包括圓形支撐板1、平面板2、四根支架10、套筒7、標尺8、兩個移動小標尺9、兩個試樣夾持架10，四根支架10呈矩形排列地固設在圓形支撐板1的下表面，圓形支撐板1的上表面固設有平面板2，平面板2的兩端各固設有一個嵌塊3，兩個嵌塊3之間架設有兩條相互平行的導向梁4，兩條導向梁4上活動設置有兩個“匚”字形滑塊5以及一個U形槽塊6，兩個“匚”字形滑塊5背對背設置，U形槽塊6設置于兩個“匚”字形滑塊5之間，套筒7嵌設在U形槽塊6的槽部，標尺8嵌設在兩個嵌塊之間，兩個移動小標尺9活動嵌設在標尺8下方，且對稱分布于套筒7的兩側，試樣夾持架11活動設置在兩根支架10之間，且兩個試樣夾持架11相互平行，兩個試樣夾持架11位于四根支架10所組成的矩形的寬邊上。
作為優選方案，所述套筒7內還穿設有測量桿12，測量桿12內穿設有測量筆13。
作為優選方案，還包括恒溫油槽21，恒溫油槽21架設在圓形支撐板1上，且使四根支架10深入恒溫油槽21內部。
作為優選方案，兩個嵌快3之間還固設有嵌塊連接板15，嵌塊連接板15與標尺8相對設置。
作為優選方案，套筒7頂部由鎖緊螺母20固設有測微頭19，測微頭19與一電子接觸指示器22電連接。
作為優選方案，試樣夾持架11的兩端各設有一個試樣夾緊螺釘18。
在一種實施方式中，平面板的形狀是規則的長方形，長度270mm，寬度100mm，高度10mm，長方形平面板的底部有一個圓形的支撐板與之膠合，形成測試架平臺，圓形支撐板外形直徑200mm，高度10mm，臺階高6mm，內形直徑180mm，略大于恒溫油槽頂部的開孔；圓形支撐板的中心有1個直徑13mm的圓孔；有4個尺寸相同的條形槽孔(便于固定聯合金屬支架)；圓形支撐板的下部是聯合金屬支架(保證測試架平臺與水平面平行)；測試架平臺頂部的平面板、圓形支撐板均由非金屬絕緣材料制成；
位移滑道由兩根導向梁、“匚”字形滑塊、嵌塊組成；導向梁為一根金屬圓棒，金屬圓棒長度各為275mm，直徑10mm，等距離固定在測試架平臺的非金屬平面板的長度方向，平面板邊緣的寬度方向有2個等寬20mm的嵌塊左右與之相接；兩個“匚”字形滑塊的總長度80mm，寬度45mm，厚度17mm，頭尾部各20mm，間距40mm，頭與尾各有1個11mm的小孔；導向梁穿過小孔，使兩個“匚”字形滑塊在平面板的中心線上等距離兩兩相背；導向梁穿過“匚”字形滑塊、U形槽塊、平面板左右邊緣兩端的嵌塊，固定在平面板上；
測試架平臺的平面板和圓形支撐板上有四個等距離的條形槽孔，條形槽孔的長度50mm，寬度15mm，位置與平面板的中心線等距離兩兩對稱，平面板的條形槽孔與圓形支撐板的條形槽孔重疊；
U形槽塊的長度80mm，高度30mm，槽口寬20mm，槽間距40mm，槽底厚5mm，槽底中部有一個12mm的小孔，用緊固螺栓把金屬套筒固定在槽底上；槽頭與槽尾各有一個11mm的小孔，兩根導向梁穿過小孔，把U形槽塊固定在平面板上；
金屬套筒的外徑30mm、內徑10mm、高度60mm，固定在U形槽底的中部，金屬套筒的下部與測量桿連接；
測量桿放置在測試架平臺的中部，頂端與套筒相接，由兩根導向梁、鎖緊螺栓聯接固定在位移滑道的中心線上；測量桿直徑12mm、總長度100mm，底部是10mm的螺紋口，由低膨脹合金材料制成；
測量筆是一根金屬棒，直徑5mm，長度170mm，下部呈尖形，可插入套筒與測量桿內，由低膨脹合金材料制成；
金屬標尺放置在測試架平面板的側面，與平面板保持垂直，金屬標尺高度12mm、總長度200mm，兩個移動小標尺用緊固螺栓等距離鑲嵌在金屬標尺下方；
四個支架均為金屬圓棒，組成聯合支架，金屬圓棒直徑10mm，高度160mm，頂部穿過圓形支撐板、平面板的條形槽孔，使聯合金屬支架與測試架平臺的平面板保持垂直； 聯合金屬支架的下部有試樣夾持架，夾持架上左右各有1個點狀支座；擰緊試樣夾緊螺釘，可將試樣橫向水平固定在夾持架的點狀支座上；
測微頭是市場購買的，具有尺寸刻度功能，上部是刻度盤、旋轉紐，下部是凸出的金屬棒；
恒溫油槽是市場購買的，整體呈密封狀，頂部有一個開口，開口形狀與測試架平臺頂部的圓形支撐板相似，尺寸小于圓形支撐板；恒溫油槽內有一個控制油溫的加熱器(常規)；
電子接觸指示器是一個簡單的串聯電路(類似于電燈的串聯電路)，有兩個電源接觸頭A、B；電源接觸頭A與測微頭相連，電源接觸頭B與金屬標尺相連。
檢測溫曲率性能工作時的情況如下：
1.將測試架平臺、位移滑道、兩根導向梁、“匚”字形滑塊、嵌塊、條形槽孔、U形槽塊、金屬套筒、測微頭、測量桿、測量筆、金屬標尺、聯合金屬支架、鎖緊螺栓、緊固螺栓、試樣夾緊螺釘組成的測試架連成一體；
2.將待測的雙金屬試樣，插入測試架聯合金屬支架下部的試樣插入槽口，擰緊試樣夾緊螺釘，將試樣夾住；
3.移動固定在位移滑道上的測量桿，使測量筆位于試樣中部；旋轉測量筆上部的測微頭，使測量筆向下延伸，與試樣接觸；將恒溫油槽的油溫，加熱到室溫T1；
將測試架放在恒溫油槽的上面，讓測試架平臺平面板的下部，從恒溫油槽頂部的開口，進入恒溫油槽內，試樣浸入在室溫T1的油中；熱雙金屬試樣因溫度變化而產生彎曲；
4.將電子接觸指示器的兩個電源接觸頭，分別與測微頭、金屬標尺相通，使電子接觸指示器、測微頭、測量筆、金屬標尺、試樣、聯合金屬支架形成一個回路；旋轉測量筆上部的測微頭，測量出熱雙金屬試樣的彎曲變形讀數值f1；
5.將恒溫油槽的油溫，加熱到高溫T2；
6.旋轉測量筆上部的測微頭，測量出熱雙金屬試樣的彎曲變形讀數值f2；
7.根據讀數值f1、f2，及相應計算方法，得出該熱雙金屬試樣的溫曲率性能。
測試實例
1.接通電源，開啟精密恒溫油槽。
2.測量前檢查整個設備，使設備處于良好狀態：輸入電壓220V±5％。
3.測量前將試樣輕輕校直，清除表面臟物和試樣與測量桿接觸部的表面氧化色。
4.將試樣裝入聯合金屬支架內，夾緊試樣，使試樣高膨脹層向上，并保持平直水平狀態。
5.按試樣測試長度要求，調整測量桿至聯合金屬支架固定端距離。
7.待室溫穩定后，記錄精密恒溫油槽控溫儀表上顯示的室溫T1，然后旋動測微頭，當測量桿的尖端與試樣表面接觸的瞬間，由高靈敏電子接觸指示器發出信號時記錄室溫時的試樣自由端位置f1。
8.按照測量所需溫度，調整精密恒溫浴槽控溫儀表，然后接通精密恒溫浴槽加熱開關，接通攪拌器電源，使精密恒溫油槽開始升溫。
9.以100C℃/時加熱速度，從室溫升至測溫溫度，然后保溫15～20分鐘，記錄精密恒溫浴槽控溫儀表上顯示的測量溫度T2。
10.切斷攪拌器電源，然后旋動測微頭，當測量桿的尖端與試樣表面接觸的瞬間，由高靈敏電子接觸指示器發出信號時，記錄測量時的試樣自由端位置f2。
11.測量結束，關閉油槽，關閉電源。
12.將上述測得的T1、T2和f1、f2，按以下公式計算溫曲率F值：
式中：F：溫曲率，l0-6/℃
δ：試樣厚度，mm；
T1：試樣的初始測量溫度，℃；
T2：試樣的終至測量溫度，℃；
f1：為T1時的試樣撓度，mm；
f2：為T2時的試樣撓度，mm。
測量結果
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發明的實質內容。
- 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊！