(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210873505.3 (22)申请日 2022.07.22 (71)申请人 中国石油大 学 （华东） 地址 266580 山东省青岛市黄岛区长江西 路66号 (72)发明人 管友海　刘少健　刘欣　徐瑞　 刘会玲　 (74)专利代理 机构 济南光启专利代理事务所 (普通合伙) 37292 专利代理师 衣明春 (51)Int.Cl. G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/18(2006.01) (54)发明名称 一种钢筋力学性能试验装置的安装及高、 低 温试验方法 (57)摘要 一种钢筋力学性能试验装置的安装及高、 低 温试验方法， 本发明针对高低温系统采用外置高 低温源， 通过在试验箱体左右壁的上部和下部分 别开孔用于分别连接高低温送 风循环系统， 结合 分布在箱 体各处的温度传感器， 确保试件整体温 度均匀。 箱体上壁开孔用于拉杆移动， 夹具采用 特制的耐高低温的三片式夹片锚具以及特制的 耐高低温的连接夹片锚具的锚具座， 解决了其他 固定方式在高低温下易滑脱的问题。 本发明的相 较单一功能的低温或高温拉伸试验， 本发明通过 采用耐高低温的锚具以及通过两套独立的高低 温源， 实现了可在 ‑170℃～100℃高低温下的试 验， 提高了试验的效率。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 115235869 A 2022.10.25 CN 115235869 A 1.一种钢筋力学性能试验用高低温环境试验装置的试验方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： 试验前， 打开高低温箱体侧盖(7)， 从锚具座(2)上取下上下夹持钢筋所用的三片式夹 片锚具(1)， 夹片锚具(1)由三片与钢筋直接接触的夹片与内部倾斜的锚套组成， 可以实现 夹持力度随钢筋拉伸应力的增加而增加； 将夹片锚具(1)固定在试件(5)钢筋两侧， 将带有 夹片锚具(1)且打好标距的钢筋试件(5)放回与拉杆(3)相连接的锚具座(2)中； 先调整上移动横梁(4)， 使上下部的锚具座(2)都能与夹片锚具(1)紧密贴合施并加屈 服强度5％的应力作为预张力， 使钢筋夹紧， 之后使上移动横梁(4)复位， 使负荷传感器示数 为零； 将高温或低温用大尺度引伸计(9)装在试件(5)上， 关闭高低温箱体的侧 盖(7)， 检查 油缸(6)， 制冷系统， 制热系统以及测控系统； 准备开始试验， 试验包括高温试验或低温试 验。 2.一种钢筋力学性能试验用高低温环境试验装置的低温试验方法， 其特征在于， 包括 以下步骤： (1)打开全部设备的 电源， 在温度控制面板预先设定试验中需要高低温环境箱所达到 的温度T， 随后通过遍布在高低温环 境箱内部不同位置的3个温度传感器实时监测高低温环 境箱的温度； 当高低 温环境箱温度未达到T时， 测控系统的外部液氮源控制开关开启， 使得 控制外部液氮源的进量变大， 加快冷却， 最 终使高低温环 境箱温度达到T； 之后， 测控系统的 外部液氮源控制开关使控制 外部液氮源的进量变小， 直至钢筋试件5上吸 附的温度传感器 达到T并保持恒定， 且三个 磁吸温度传感器(8)的温度差小于 3℃， 保持该状态至少10mi n； (2)电子控制开关控制 液压系统使油缸(6)与拉杆(3)开始工作， 对试件(5)施加拉力， 控制应变速率 直至达到上屈服强度ReH， 取下大尺度引伸计(9)， 继续加载直至拉 断， 卸下试件5， 试验结束； 测控系统的传感器自动测量拉伸过程中的应力 ‑应变曲线； (3)通过试验测得的应力 ‑应变曲线， 可得到上屈服强度ReH， 下屈服强度ReL， 抗拉强度Rm 等参数； 另外断后伸长率A， 最大力总伸长率Agt等参数可按下式计算； 式中A为断后伸长率， Lu为断后标距， L0为原始标距； 在室温下将断后的两部分试件紧密地对接在一起， 并保证两部分的轴 线位于同一条直 线上， 测量试件断裂后的标距， 为断后标距； 测量试件在室温下施力前的试件标距， 为原 始标距； 式中Agt为最大力总伸长率， ΔLm为最大力总延伸， Le为引伸计标距； 当拉伸过程中达 到最大力时， 测量引伸计标距的增量， 为 最大力总延伸； 缺口钢筋的参数测量可将试件替换为带缺口钢筋试件， 按步骤(1)、 (2)测定； 试验结束后， 测控系 统的控制开关控制油缸(6)释压， 带动上移动横梁(4)移至原始位权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115235869 A 2置， 打开高低温环境箱侧盖(7)， 取下夹片锚具(1)与试件(5)， 拆下夹片锚具(1)； 然后将夹 片锚具(1)放回锚具座(2)内， 关闭侧盖(7)， 待下一次试验备用。 3.一种钢筋力学性能试验用高低温环境试验装置的高温试验方法， 其特征在于， 包括 以下步骤： (1)打开全部设备的 电源， 在温度控制面板预先设定试验中需要高低温环境箱所达到 的温度T， 随后通过遍布在高低温环 境箱内部不同位置的3个温度传感器实时监测高低温环 境箱的温度， 当高低 温环境箱温度未达到T时， 测控系统控制电阻丝发热的开关开启， 控制 电阻丝温度升高， 并通过送风循环系统将加热后的空气输入高低温环境箱中， 使得高低温 环境箱达到T； 随后测控系统控制电阻丝发热温度降低， 直至能够使钢筋试件(5)上三个吸 附式磁吸温度传感器(8)维持T并保持恒定， 且三个磁吸温度传感器(8)的温度差小于3℃， 保持该状态至少10mi n； (2)电子控制开关控制 液压系统使油缸(6)与拉杆(3)开始工作， 对试件(5)施加拉力， 控制应变速率 直至达到上屈服强度ReH， 取下大尺度引伸计(9)， 继续加载直至拉 断， 卸下试件(5)， 试验结束； 测控系统的传感器自动测量拉伸过程中的应力 ‑应变曲线； (3)通过试验测得的应力 ‑应变曲线， 可得到上屈服强度ReH， 下屈服强度ReL， 抗拉强度Rm 等参数； 另外断后伸长率A， 最大力总伸长率Agt等参数可按下式计算； 式中A为断后伸长率， Lu为断后标距， L0为原始标距； 在室温下将断后的两部分试件紧密地对接在一起， 并保证两部分的轴 线位于同一条直 线上， 测量试件断裂后的标距， 为断后标距； 测量试件在室温下施力前的试件标距， 为原 始标距； 式中Agt为最大力总伸长率， ΔLm为最大力总延伸， Le为引伸计标距； 当拉伸过程中达 到最大力时， 测量引伸计标距的增量， 为 最大力总延伸； 试验结束后， 测控系 统的控制开关控制油缸(6)释压， 带动上移动横梁(4)移至原始位 置， 打开高低温环境箱侧盖(7)， 取下夹片锚具(1)与试件(5)， 拆下夹片锚具(1)； 然后将夹 片锚具(1)放回锚具座(2)内， 关闭侧盖(7)， 待下一次试验备用。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115235869 A 3