一種基于數(shù)字圖像的耐火度測試儀器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于耐火度測試技術，具體地，涉及一種基于數(shù)字圖像的耐火度測試儀器。
【背景技術】
[0002]耐火度是指耐火材料在無荷重時抵抗高溫作用而不融化的性質，決定耐火度高低的最基本因素是材料的化學礦物組成及其分布情況。因此，耐火度無疑是判定耐火材料質量的一個指標。但達到該溫度時，材料不再有機械強度和耐侵蝕。因而認為耐火度越高越好是不適宜的。同時，耐火材料在使用中經受高溫作用時，通常還伴有荷重和外物的熔劑作用，所以制品的耐火度不能視為制品使用溫度的上限，必須綜合考慮其它性能，作為合理選用耐火材料的參考。準確的測量耐火度數(shù)據成為耐火材料選擇的關鍵性因素。
[0003]國際上根據此原理制定了相應的耐火材料耐火度測試方法標準。如《GB/T7322-1997耐火材料耐火度試驗方法》標準中就測試儀器及耐火度的讀取作了相關描述。其核心之處在于如何在高溫下發(fā)現(xiàn)錐體頂端彎倒并剛好碰到錐臺的表面的時刻錐體所處環(huán)境的溫度從而準確測定材料的耐火度。
[0004]在現(xiàn)有耐火度測試儀器中，最具代表性的儀器有兩類。第一類儀器，如專利文獻I所公開的測試儀，其是基于標準測溫錐為核心的測試技術而研發(fā)的，即采用測試錐和標準錐參照、對比的方法確定被測試樣的耐火度，試驗時將耐火材料的試驗錐與已知耐火度的標準測溫錐栽在錐臺上，在規(guī)定的條件下加熱并比較試驗錐與標準錐的彎倒情況來表示試驗錐的耐火度；第二類測試儀，如專利文獻2和專利文獻3所公開的測試儀，即在試驗爐內設置熱電偶或其它測溫設備為溫度傳感器，直接測得試驗爐內溫錐錐臺上試驗錐彎倒至其尖端接觸錐臺時的溫度值，并通過與實驗爐相連接的溫度控制系統(tǒng)、成像系統(tǒng)、數(shù)據處理與記錄系統(tǒng)實現(xiàn)耐火材料耐火度的測試、顯示和記錄的耐火度測試儀。上述專利公開中有些采用的箱式爐作為加熱爐體，爐體均溫性差，有些樣品臺具有轉動功能，增加了裝置的復雜性；另外高溫下試樣與發(fā)熱體的色差不明顯，成像分辨率不高。
[0005]現(xiàn)有技術:
[0006]專利文獻1:中國專利公開CN203870045U ；
[0007]專利文獻2:中國專利公開CN203811559U ；
[0008]專利文獻3:中國專利公開CN 101393097A。
【實用新型內容】
[0009]鑒于以上存在的問題，本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種基于數(shù)字圖像的耐火度測試儀器，可提供室溫至2000°C的溫度測試范圍內耐火度測試。
[0010]為了解決上述技術問題，本實用新型提供的一種基于數(shù)字圖像的耐火度測試儀器，包括:管式石墨真空氣氛爐；設于所述管式石墨真空氣氛爐的爐體內的樣品支架；用于對安置于所述樣品支架上的耐火材料椎體的彎倒過程進行實時記錄的采集系統(tǒng)；用于對所述管式石墨真空氣氛爐的溫度進行采集與控制、并記錄所述采集系統(tǒng)采集到的彎倒情況的控制系統(tǒng)。
[0011]根據本實用新型，該基于數(shù)字圖像的耐火度測試儀器的優(yōu)點在于:(I)在500°C?2000°C范圍內可提供均溫區(qū)長度為30mm?90mm，加熱功率為0.8?8kW ;(2)可以清晰地拍攝耐火材料溫錐隨溫度的變化情況，從而準確測試出材料的耐火度。
[0012]又，在本實用新型中，也可以是，所述管式石墨真空氣氛爐以銅電極加熱的石墨管作為發(fā)熱元件。
[0013]根據本實用新型，管式石墨真空氣氛爐以銅電極加熱的石墨管作為發(fā)熱元件的有益效果是可以達到更高的測試溫度。
[0014]又，在本實用新型中，也可以是，所述爐體的兩端側分別設有石英玻璃觀察窗，所述采集系統(tǒng)包括設于一側的所述石英玻璃觀察窗外的背景準直光源，和設于另一側的所述石英玻璃觀察窗外的工業(yè)相機。
[0015]根據本實用新型，管式真空氣氛加熱爐兩側設有石英玻璃觀察窗，通過工業(yè)相機對耐火材料在背景光源下投影的變化情況進行實時采集。
[0016]又，在本實用新型中，也可以是，所述控制系統(tǒng)包括設于所述石墨管的一端內以進行溫度采集的熱電偶、與所述石墨管的兩端通過電極相連的直流電源、以及與所述熱電偶和所述直流電源相連以自動控制溫度并記錄所述彎倒情況的計算機。
[0017]根據本實用新型，通過由熱電偶、直流電源及計算機構成的控制系統(tǒng)，可以有效地進行溫度采集和控制以及實驗信息的記錄。
[0018]又，在本實用新型中，也可以是，所述樣品支架包括與一側的所述石英玻璃觀察窗相連的石墨管架、和設于所述石墨管架的梢端處的石墨樣品臺，所述石墨管架的內徑與所述石墨樣品臺的外徑相同。
[0019]根據本實用新型，可有效地將樣品支架固定于一側的石英玻璃觀察窗。
[0020]又，在本實用新型中，也可以是，所述石英玻璃觀察窗的中心線與所述管式石墨真空氣氛爐的爐管中心線同軸。
[0021]根據本實用新型，石英玻璃觀察窗的中心線與管式石墨真空氣氛爐的爐管中心線同軸的有益效果是使石墨爐架能夠處于爐膛中心位置，避免與爐管壁接觸發(fā)生短路。
[0022]又，在本實用新型中，也可以是，所述工業(yè)相機、所述背景準直光源以及所述管式石墨真空氣氛爐的爐管中心線同軸。
[0023]根據本實用新型，工業(yè)相機、背景準直光源以及管式石墨真空氣氛爐的爐管中心線同軸的有益效果是可以獲得清晰的樣品全景圖像，便于圖像數(shù)據處理。
[0024]又，在本實用新型中，也可以是，所述石墨樣品臺形成為圓弧形，其上表面為長方形，且在所述上表面上設有用于放置所述耐火材料椎體的三角孔座。
[0025]根據本實用新型，石墨樣品臺形成為圓弧形的有益效果是使樣品臺與石墨管架完全配合，提高樣品位置在加熱過程中的穩(wěn)定性。
[0026]又，在本實用新型中，也可以是，所述石墨管架的基端形成為螺紋結構，中間為全管徑石墨管，梢端為半管徑石墨管。
[0027]根據本實用新型，石墨管架的上述結構的有益效果是提高石墨加熱器電阻，并提高設備均溫區(qū)長度。
[0028]又，在本實用新型中，也可以是，所述石墨管架的全管徑石墨管上設有通氣孔。
[0029]根據本實用新型，石墨管架的全管徑石墨管上設有通氣孔的有益效果是保證保護氣能夠均勻的充滿爐體內部。
[0030]根據下述【具體實施方式】并參考附圖，將更好地理解本實用新型的上述內容及其它目的、特征和優(yōu)點。
【附圖說明】
[0031]圖1是根據本實用新型一實施形態(tài)的基于數(shù)字圖像的耐火度測試儀器的結構示意圖；
[0032]圖2為圖1所示的耐火度測試儀器中的大管徑高溫石墨加熱裝置的爐管中心位置溫度分布曲線圖；
[0033]圖3為圖1所示的耐火度測試儀器中的樣品支架的結構示意圖；
[0034]圖4為圖1所示的耐火度測試儀器中的石墨樣品臺的帶樣品示意圖；
[0035]附圖標記:
[0036]1.石墨管式真空氣氛爐；
[0037]2.銅電極加熱的石墨管；
[0038]3-1左側石英玻璃觀察窗；
[0039]3-2右側石英玻璃觀察窗；
[0040]4.石英玻璃；
[0041]5.樣品支架；
[0042]6.樣品；
[0043]7.熱電偶；
[0044]8.背景準直光源；
[0045]9.工業(yè)相機；
[0046]10.直流電源；
[0047]11.計算機；
[0048]12.石墨樣品臺；
[0049]13.石墨管架。
【具體實施方式】
[0050]以下結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0051]為了克服現(xiàn)有技術中的缺陷，本實用新型提供了一種基于數(shù)字圖像的耐火度測試儀器，包括:管式石墨真空氣氛爐；設于所述管式石墨真空氣氛爐的爐體內的樣品支架；用于對安置于所述樣品支架上的耐火材料椎體的彎倒過程進行實時記錄的采集系統(tǒng)；用于對所述管式石墨真空氣氛爐的溫度進行采集與控制、并記錄所述采集系統(tǒng)采集到的彎倒情況的控制系統(tǒng)。該耐火度測試儀器可提供室溫至2000°C的溫度測試范圍內耐火度測試。
[0052]以下結合附圖詳細說明本實施形態(tài)。圖1是根據本實用新型一實施形態(tài)的基于數(shù)字圖像的耐火度測試儀器的結構示意圖；圖2為圖1所示的耐火度測試儀器中的大管徑高溫石