一种快速便捷测试铅合金蠕变性能的测试装置的制作方法

1.本实用新型属于铅合金蠕变性能测试技术领域，具体涉及一种快速便捷测试铅酸蓄电池铅合金蠕变性能的测试装置，用于铅合金耐蠕变性能的测试。


背景技术：

2.铅酸蓄电池在进行深循环寿命过程中，极板上的活性物质在充放电过程中由于活性物质密度变化会导致体积变化，活性物质膨胀时会对板栅产生一定的应力，经过长时间作用，会出现极板“长大”现象。正极板“长大”会使板栅耐蠕变性能急剧下降，极板的“长大”速度取决于铅合金的耐蠕变性，耐蠕变性好的铅合金长大速度慢，有利于延长电池使用寿命。
3.因此，对铅合金在一定温度和应力作用下进行蠕变性能测试，并计算其蠕变速率及蠕变至失效的时间，可为铅合金蠕变性能改进研究提供理论依据。目前很多企业通过测试铅合金的耐腐性能，并结合实际电池实际寿命来综合判断铅合金的耐蠕变性能，由于电池寿命测试周期较长需2-3个月，因而需要2-3月才能使蠕变变形量达到5-10%，不利于铅合金蠕变性能的改进研发，因此，研制一种快速便捷测试铅合金蠕变性能的装置，对蓄电池研发企业进一步研究和改进蓄电池铅合金蠕变性能有一定的指导意义。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种快速便捷测试铅合金蠕变性能的测试装置，能够快速便捷测试铅合金蠕变性能，以便进一步研究和改进蓄电池铅合金蠕变性能。
5.本实用新型的技术解决方案是：一种快速便捷测试铅合金蠕变性能的测试装置，其特征在于：包括环境箱及其温度控制系统，固定于环境箱内顶部的上拉杆，设置于环境箱内下部的下拉杆，还包括上下引申装置、光栅传感器、拉力控制系统和总控制及数据处理系统；所述光栅传感器设置于环境箱外的下方；所述上拉杆、下拉杆上分别设有上固定销、下固定销；所述上下引申装置与下固定销连接；所述拉力控制系统与下拉杆连接；所述总控制及数据处理系统与光栅传感器、拉力控制系统和温度控制系统电连接。
6.本实用新型的技术解决方案中所述的温度控制系统包括温度控制电路及设置于环境箱内的热电偶和加热器。
7.本实用新型的技术解决方案中所述的上下引申装置为连接直杆。
8.本实用新型的技术解决方案中所述的拉力控制系统为材料试验机。
9.本实用新型的技术解决方案中所述的总控制及数据处理系统包括采集对应通道数据的数据采集电路、数据处理电路和数据显示电路。
10.本实用新型的技术解决方案中所述的数据采集电路为rxd2集成电路，数据处理电路为rxa集成电路，数据显示电路为led显示器。
11.本实用新型的技术解决方案中所述的上下引申装置为304不锈钢材质的连接直杆。
12.本实用新型的技术解决方案中所述的上固定销、下固定销各有２个；所述上下引申装置为２个，分别固定连接在２个下固定销上。
13.本实用新型的技术解决方案中所述的光栅传感器有两个，对称安装在上下引申装置两侧。
14.本实用新型的技术解决方案中所述的光栅传感器有两个，对称安装在2个上下引申装置的外侧圆形接口中，并用螺丝固定在上下引申装置上。
15.本实用新型由于采用由环境箱及其温度控制系统、上拉杆、下拉杆、上下引申装置、光栅传感器、拉力控制系统和总控制及数据处理系统构成的一种快速便捷测试铅合金蠕变性能的测试装置，其中，上拉杆固定于环境箱内顶部，下拉杆设置于环境箱内下部，光栅传感器设置于环境箱外的下方，上拉杆、下拉杆上分别设有上固定销、下固定销，上下引申装置与固定销连接，拉力控制系统与下拉杆连接，总控制及数据处理系统与光栅传感器、拉力控制系统和温度控制系统电连接，因而对铅合金进行蠕变性能测试时，将铅合金制成国标标准试样的铅合金样品，把铅合金样品固定在上固定销与下固定销之间，通过温度控制系统将环境箱内温度控制在设定的温度范围内，通过拉力控制系统控制下拉杆使铅合金样品达到设定的拉力值，控制及数据处理系统能够对蠕变持久试验温度、拉力值、变形数据进行自动采集并能计算蠕变速率，只需2-3天便可使蠕变变形量达到5-10%，完成蠕变性能测试。
16.本实用新型具有结构简单、操作方便、大大缩短蠕变测试时间、加载稳定和精度高等优点，主要用于铅酸蓄电池铅合金蠕变性能测试。
附图说明
17.图1为本实用新型的结构示意图。
18.图中：1. 上拉杆；2. 下拉杆；3. 上固定销；4. 下固定销；5. 上下引申装置；6. 铅合金样品；7. 光栅传感器；8. 热电偶；9. 温度控制系统；10. 环境箱；11. 拉力控制系统；12. 总控制及数据处理系统；12-1. rxd2集成电路；12-2. rxa集成电路；12-3. led显示器；13. 加热器。
具体实施方式
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
21.如图1所示。本实用新型一种快速便捷测试铅合金蠕变性能的测试装置的一个实施例，包括环境箱10及其温度控制系统、上拉杆1、下拉杆2、上下引申装置5、光栅传感器7、拉力控制系统11和总控制及数据处理系统12。
22.拉力控制系统11为50kn的万能材料试验机，包括竖直方向的拉力臂和设定面板，通过电线及信号线控制上拉杆1、下拉杆2使样品达到实际设定拉力。
23.环境箱10为箱底设有开孔的封闭箱体，固定在拉力臂上方的试验机机架或固定支
架上。环境箱10侧面开有便于操作的箱门。上拉杆1固定于环境箱10内的顶部，其上对称设有2个上固定销3。下拉杆2固定在拉力臂上端，位于环境箱10内的下部，其上对称设有2个下固定销4。下下拉杆2位于上拉杆1正下方，上拉杆1的2个上固定销3分别与下下拉杆2的2个下固定销4正对，构成两组铅合金样品6固定构成。
24.温度控制系统包括温度控制电路9、热电偶8和加热器13。热电偶8设置于环境箱10内，且靠近上拉杆1。加热器13采用不锈钢材质加热管，２个加热器13分别设置在环境箱10侧壁的中上部和下部。温度控制电路9采用ai808型号、0.1级的温度控制器，包括温度设定面板，通过电线及信号线连接热电偶8和加热器13，并通过温度设定面板控制热电偶8和加热器13加热环境箱10达到实际设定的温度25-80℃。
25.铅合金样品6为由铅合金制成的国标标准试样，为条杆状。两根铅合金样品6分别固定于两组的上固定销3与下固定销4之间。安装时，把铅合金样品6两端分别放入夹头体后，根据铅合金样品6厚度选择适当厚度的中间垫片，然后利用上固定销3和下固定销4锁紧固定铅合金样品6，保证铅合金样品6两端的固定孔在拉伸过程中不变形，并使试样处于环境箱10中心。
26.上下引申装置5为304不锈钢材质的连接直杆。２根上下引申装置5的上端分别固定连接在２个下固定销4上，通过下固定销4与铅合金样品6连接。上下引申装置5穿过环境箱10的箱底开孔。
27.光栅传感器7有两个，设置于环境箱10外的下方，对称安装在2个上下引申装置5的外侧的圆形接口中，并用螺丝固定在上下引申装置5上。
28.总控制及数据处理系统12包括采集对应通道数据的数据采集电路、数据处理电路和数据显示电路，为常规的控制及数据处理系统。数据采集电路为采集对应通道数据的rxd2集成电路12－1，数据处理电路为将采集的二进制数转化为十进制的rxa集成电路12－3，数据显示电路为led显示器12－3。总控制及数据处理系统12与光栅传感器7、拉力控制系统11和温度控制电路9电连接。总控制及数据处理系统12能够对蠕变持久试验温度、拉力值、变形数据进行自动采集并能计算蠕变速率。
29.铅合金样品6通过上、下固定销3、4锁紧，并通过上拉杆1、下拉杆2处于垂直状态，并调节上拉杆1、下拉杆2前后位置使铅合金样品6处于环境箱10中心，对铅合金样品6进行蠕变测试时，先通过温度控制系统9上的温度设定面板设定温度，待加热器13加热到使环境箱10内达到设定温度后，再通过拉力控制系统11设定实验所需的拉力，上述温度、拉力参数设置完成后，启动设置程序，观察总控制及数据处理系统12上的数值变化、状态信息显示区内的状态是否正常。设备可以根据试验方案的要求自动进行加温、保温，当温度达到设定温度后开始加载拉力至设定值，铅合金样品6产生的蠕变位移通过在上下引申装置5上的光栅传感器7传输到总控制及数据处理系统12中并纪录相关数据，得出蠕变曲线，只需2-3天便可使蠕变变形量达到5-10%，此时蠕变测试结束，可在总控制及数据处理系统12中计算蠕变相关数据，设备自动进行降温、卸荷、停止数据纪录等操作，不需要人工干预。可以同时测试多个样品，若需要缩短测试时间，加快蠕变测试过程，可以通过温度控制系统9，拉力控制系统11进一步增加温度及拉力，这样可以节约蠕变测试时间，可以缩短蠕变测试时间至1-2天，提高研发效率。本装置既适合于长时间实验需要，保证蠕变测试精度，又能短时间快速测试降低测试成本，该装置具有结构简单、操作方便、加载稳定、精度高等优点。
30.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。