一种用于高低温环境试验箱的电加热平板温度测量装置

摘要

本发明公开了一种用于高低温环境试验箱的电加热平板温度测量装置，由托架底座、托架小车、探头小车组件、纵向拉线和横向拉线组成；托架底座和探头小车底座分别固定在试验箱的端壁上，托架小车用于支撑平板试件，探头小车组件的探头杆接触试验箱中的试件并测量该试验件表面的温度。纵向拉线与托架底座纵向拉线定位环连接，经过托架底座上的纵向拉线定位环拉出，横向拉线与探头小车上的横向拉线定位环连接，经探头小车底座上的横向拉线定位环拉出。拉线穿过线套孔保证试验箱的封闭性，降低测量时内外的热交换。测量装置为不锈钢框架结构，对试验箱内温度场影响小，可确保试件测试中的温度环境，且具有较高的定位测量精度。

权利要求

1.一种用于高低温环境试验箱的电加热平板温度测量装置，包括托架底座、托架小车、探头小车组件、纵向拉线和横向拉线，其特征在于:所述托架底座包括定位板、底座梁架、车轮槽、弹簧固定柱、拉线固定柱、托架预紧弹簧、纵向拉线定位环，所述托架底座为矩形框体，底座梁架的中间分别固定有弹簧固定柱和拉线固定柱，两车轮槽位于弹簧固定柱和拉线固定柱两侧的底座梁架上，弹簧固定柱上端固定有托架预紧弹簧，拉线固定柱上端固定有纵向拉线定位环，定位板位于底座梁架的两端部，托架底座通过定位板固定在试验箱的端壁上；

所述托架小车包括底盘框架、支柱、车轮架、车轮、托架小车弹簧固定环、底座纵向拉线定位环，支柱竖直固连在底盘框架的四角，支柱上端部开有相互垂直的圆孔用于固定试件的夹具，支柱上相互垂直的圆孔位于同一平面，支柱用于支撑平板试件，车轮支架与支柱下端部固连用于安装车轮，车轮与托架底座上车轮槽配合，底盘框架的两端分别固定有托架小车弹簧固定环和底座纵向拉线定位环，用于连接托架预紧弹簧和纵向拉线；

所述探头小车组件包括探头小车底座、探头小车、定位端板、车轮槽轨、预紧弹簧固定环、横向拉线定位环、小车预紧弹簧、小车轮、探头杆、小车拉线定位环、探头小车弹簧固定环，探头小车底座通过定位端板配合固定在试验箱上，预紧弹簧固定环和横向拉线定位环固连在探头小车底座的两端内侧，小车预紧弹簧连接在预紧弹簧固定环上；所述探头小车中间开有方形孔用于固定探头杆，且探头杆中轴线与探头小车中间孔中心线重合，探头杆下端接触试件表面；小车轮与车轮槽轨配合，探头小车两端分别固定有探头小车弹簧固定环和小车拉线定位环，用于连接小车预紧弹簧和横向拉线；纵向拉线一端与底座纵向拉线定位环连接，经纵向拉线定位环拉出，横向拉线一端与探头小车上的小车拉线定位环连接，经探头小车底座上的横向拉线定位环拉出。

2.根据权利要求1所述的用于高低温环境试验箱的电加热平板温度测量装置，其特征在于:所述各部件材料均为06Cr19Ni10不锈钢，拉线材质为钢索。

3.根据权利要求1所述的用于高低温环境试验箱的电加热平板温度测量装置，其特征在于:所述车轮槽、车轮槽轨为V型凹槽，所述车轮、小车轮轮缘为V型凸轮。

说明书

一种用于高低温环境试验箱的电加热平板温度测量装置

技术领域

[0001] 本发明涉及测量高低温环境试验技术领域，具体地说，涉及一种用于高低温环境试验箱的电加热平板温度测量装置；用于测量高低温环境试验箱中平板试件表面的温度。

背景技术

[0002] 随着飞机制造业的发展，其高低温特殊温度环境下试验装备的进一步提高，对材料和结构进行高低温环境试验的需求进一步增加；但由于环境试验箱封闭性要求较高，且试验环境较恶劣，电机装置很难正常工作。目前对于高低温环境试验箱中试件表面温度进行测量的实施测量装置尚未见报道。中国发明专利CN201710434838.5提出了“一种低温温度测量方法”，该测量方法通过布设双层圆盘，使圆盘转动来调整测量位置和测量温度计，但该方法不能在封闭试验箱中进行定点测量。在专利CN201720960222.7公开了“一种高压低温密闭容器内多点温度测量装置”，该测量装置使用一端可滑动的中空钢管及传动杆在密闭容器内部移动其端部上的温度传感器来进行温度测量，但不能对试件的表面温度进行定位测量。

发明内容

[0003] 为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种用于高低温环境试验箱的电加热平板温度测量装置。

[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括托架底座、托架小车、探头小车组件、纵向拉线和横向拉线，其特征在于所述托架底座包括定位板、底座梁架、车轮槽、弹簧固定柱、拉线固定柱、托架预紧弹簧、纵向拉线定位环，所述托架底座为矩形框体，底座梁架的中间分别固定有弹簧固定柱和拉线固定柱，两车轮槽位于弹簧固定柱和拉线固定柱两侧的底座梁架上，弹簧固定柱上端固定有托架预紧弹簧，拉线固定柱上端固定有纵向拉线定位环，定位板位于底座梁架的两端部，托架底座通过定位板固定在试验箱的端壁上；

[0005] 所述托架小车包括底盘框架、支柱、车轮架、车轮、托架小车弹簧固定环、底座纵向拉线定位环，支柱竖直固连在底盘框架的四角，支柱上端部开有相互垂直的圆孔用于固定试件的夹具，支柱上相互垂直的圆孔位于同一平面，支柱用于支撑平板试件，车轮支架与支柱下端部固连用于安装车轮，车轮与托架底座上车轮槽配合，底盘框架的两端分别固定有托架小车弹簧固定环和底座纵向拉线定位环，用于连接托架预紧弹簧和纵向拉线；

[0006] 所述探头小车组件包括探头小车底座、探头小车、定位端板、车轮槽轨、预紧弹簧固定环、横向拉线定位环、小车预紧弹簧、小车轮、探头杆、小车拉线定位环、探头小车弹簧固定环，探头小车底座通过定位端板配合固定在试验箱上，预紧弹簧固定环和横向拉线定位环固连在探头小车底座的两端内侧，小车预紧弹簧连接在预紧弹簧固定环上；所述探头小车中间开有方形孔用于固定探头杆，且探头杆中轴线与探头小车中间孔中心线重合，探头杆下端接触试件表面；小车轮与车轮槽轨配合，探头小车两端分别固定有探头小车弹簧固定环和小车拉线定位环，用于连接小车预紧弹簧和横向拉线；纵向拉线一端与底座纵向拉线定位环连接，经纵向拉线定位环拉出，横向拉线一端与探头小车上的小车拉线定位环连接，经探头小车底座上的横向拉线定位环拉出。

[0007] 所述各部件材料均为06Cr19Ni10不锈钢，拉线材质为钢索。

[0008] 所述车轮槽、车轮槽轨为V型凹槽，所述车轮、小车轮轮缘为V型凸轮。

[0009] 有益效果

[0010] 本发明提出的一种用于高低温环境试验箱的电加热平板温度测量装置，由托架底座、托架小车、探头小车组件、探头小车、纵向拉线和横向拉线组成；托架底座和探头小车底座分别固定在试验箱的端壁上，托架小车用于支撑平板试件，探头小车组件的探头杆接触试验箱中的试件并测量该试验件表面的温度。纵向拉线与托架底座纵向拉线定位环连接，经过托架底座上的纵向拉线定位环拉出，横向拉线与探头小车上的横向拉线定位环连接，经探头小车底座上的横向拉线定位环拉出。拉线穿过线套孔保证试验箱的封闭性，降低测量时试验箱内外的热交换。测量装置为不锈钢框架结构，对试验箱内温度场影响小，可确保试件在试验中的温度环境。

[0011] 本发明测量装置用于测量高低温环境试验箱中平板试件表面的温度，测量时可适应-60℃到70℃的复杂试验环境进行操作，且具有较高的定位测量精度。

附图说明

[0012] 下面结合附图和实施方式对本发明一种用于高低温环境试验箱的电加热平板温度测量装置作进一步的详细说明。

[0013] 图1为本发明用于高低温环境试验箱的电加热平板温度测量装置示意图。

[0014] 图2为本发明电加热平板温度测量装置的托架底座示意图。

[0015] 图3为本发明电加热平板温度测量装置的托架小车示意图。

[0016] 图4为本发明电加热平板温度测量装置的探头小车底座示意图。

[0017] 图5为本发明电加热平板温度测量装置的探头小车组合体示意图。

[0018] 图中

[0019] 1.托架底座 2.托架小车 3.探头小车组件 4.探头小车底座 5.纵向拉线 6.横向拉线 7.定位板 8.底座梁架 9.车轮槽 10.弹簧固定柱 11.拉线固定柱 12.托架预紧弹簧 13.纵向拉线定位环 14.底盘框架 15.支柱 16.车轮架 17.车轮 18.托架小车弹簧固定环 
19.底座纵向拉线定位环 20.定位端板 21.车轮槽轨 22.小车预紧弹簧固定环 23.横向拉线定位环 24.小车预紧弹簧 25.探头小车 26.小车轮 27.探头杆 28.紧固螺栓 29.小车拉线定位环 30.探头小车弹簧固定环

具体实施方式

[0020] 本实施例是一种用于高低温环境试验箱的电加热平板温度测量装置。

[0021] 参阅图1～图5本实施例用于高低温环境试验箱的电加热平板温度测量装置，由托架底座1、托架小车2、探头小车组件3、纵向拉线5和横向拉线6组成；其中，托架底座1包括定位板7、底座梁架8、车轮槽9、弹簧固定柱10、拉线固定柱11、托架预紧弹簧12、纵向拉线定位环13，托架底座1为矩形框体，底座梁架8的中间相对固定有弹簧固定柱10和拉线固定柱11，两车轮槽9位于弹簧固定柱10和拉线固定柱11两侧的底座梁架8上，弹簧固定柱10上端固定的托架预紧弹簧12，拉线固定柱11上端固定有水平的纵向拉线定位环13；定位板7位于底座梁架8的两端部，托架底座1通过定位板7固定在试验箱的端壁上。定位板7与试验箱的端壁平面夹角为45°，厚度为3mm，底座梁架长为725mm、宽为670mm，车轮槽9为V型槽，由两个坡度为28.5°的斜面组成。弹簧固定柱10与拉线固定柱11高为40mm，弹簧固定柱上端固定的托架预紧弹簧12，弹簧中径为20mm，长度为60mm；拉线固定柱11上端固定有水平的内径为10mm的纵向拉线定位环13。

[0022] 托架小车2由底盘框架14、支柱15、车轮架16、车轮17、托架小车弹簧固定环18、底座纵向拉线定位环19组成，支柱15竖直固连在底盘框架14的四个角上，每个支柱15上端部开有两个相互垂直的圆孔用于固定试件的夹具，支柱15上相互垂直的圆孔位于同一平面，支柱15用于支撑平板试件，支柱15下端部与车轮支架16固连安装车轮17；底盘框架14的两端分别固定有托架小车弹簧固定环18和小车纵向拉线定位环19，用于连接托架预紧弹簧12和纵向拉线5。本实施例中，底盘框架14尺寸为300mm*300mm，支柱15竖直焊接在底盘框架的四个角上，支柱高120mm，车轮架16在支柱的下端，高度为40mm,厚度为5mm，车轮架16开有轮轴孔，车轮两两间距为280mm，车轮17与托架底座1上车轮槽9相配合。

[0023] 探头小车组件3包括探头小车底座4、探头小车25、定位端板20、车轮槽轨21、小车预紧弹簧固定环22、横向拉线定位环23、小车预紧弹簧24、小车轮26、探头杆27、紧固螺栓28、小车拉线定位环29、探头小车弹簧固定环30，探头小车底座4通过定位端板20配合固定在试验箱的侧壁上，定位端板20与试验箱的侧壁平面夹角为45°，厚度为3mm。预紧弹簧固定环22和横向拉线定位环23水平固定在探头小车底座4的两端内侧，小车预紧弹簧24连接在预紧弹簧固定环上；探头小车25中间开有方形孔用于固定探头杆27，探头杆中轴线车体25上的方形孔中线重合，探头杆下端接触试件表面；车轮槽轨21为V型槽，长725mm槽宽30mm，由两个坡度为28.5°的斜面组成，小车车轮26与车轮槽轨21配合。小车两端分别固定探头小车弹簧固定环30和小车拉线定位环29，用于连接小车预紧弹簧24和横向拉线6。纵向拉线5一端连接在托架小车上的小车纵向拉线定位环19，经过托架小车底座上的纵向拉线定位环
13拉出，横向拉线6一端连接在探头小车上的小车拉线定位环29，经探头小车底座上的横向拉线定位环23拉出。本实施例中，探头小车25尺寸为120mm*80mm*40mm，车轮间距为60mm，探头杆27长度为200mm，探头杆穿过探头小车上的中间孔通过紧固螺栓28固定，探头杆下端接触试件表面。

[0024] 操作时，纵向移动时拉动纵向拉线5，拉线通过纵向拉线定位环19，拉动托架小车底座上的托架小车移动到一定位置后，固定拉线，确定托架上试件的纵向位置，从而实现托架与探头的相对纵向位移，期间托架预紧弹簧12一直保持拉线的张紧。同样，横向移动时，拉动横向拉线6，通过横向拉线定位环23拉动探头小车底座上的探头小车移动到一定位置，从而使探头杆随探头小车移动，实现探头与托架小车的相对横向位移，期间弹簧24一直保持拉线的张紧。

[0025] 试验操作步骤

[0026] 1.将托架底座1和探头小车底座4放置在温度试验箱上，分别通过定位板7、定位端板20固定在试验箱的端壁上。

[0027] 2.托架小车2、探头小车25分别放置在托架底座1的车轮槽和探头小车底座4的车轮槽轨上相互配合，并使小车在轨道上移动正常，将夹具或试件固定在托架小车的托架上。

[0028] 3.在探头小车上安装探头杆27，通过紧固螺栓28固定探头杆，将探头连接到探头杆上，调节探头杆高度使探头端接触试件表面。

[0029] 4.将托架底座1上的托架预紧弹簧12连接在托架小车一侧的托架小车弹簧固定环18上，通过探头小车预紧弹簧24连接在探头小车一侧的探头小车弹簧固定环22与探头小车底座对应的小车预紧弹簧固定环30上。

[0030] 5.将纵向拉5线一端连接在托架小车上的小车纵向拉线定位环13，经过托架底座上的纵向拉线定位环19拉出。

[0031] 6.将横向拉线6一端连接在探头小车上的小车横向拉线定位环23，经探头小车底座4上的横向拉线定位环29拉出。

[0032] 7.调整测量装置确保拉线和车轮、弹簧正常工作，并根据车轮槽、车轮槽轨的限位端的位置校正拉线归零，装配完成。

[0033] 8.纵向移动时，拉动纵向拉线5通过纵向拉线定位环19，拉动托架底座上的托架小车移动到一定位置后固定拉线，确定托架上试件的纵向位置，从而实现托架与探头的相对纵向位移。

[0034] 9.横向移动时，拉动横向拉线6，通过小车拉线定位环29拉动探头小车底座上的探头小车移动到一定位置，从而使探头杆随探头小车移动，实现探头与托架小车的相对横向位移。

[0035] 10.移动到位后，固定拉线，进行试件测量。

[0036] 11.试验完成后整理相关数据。