帕特森高溫高壓測(cè)試系統(tǒng)

帕特森高溫高壓測(cè)試系統(tǒng)采用氣體為媒介的獨(dú)立測(cè)試儀器，主要用于研究巖石在高溫高壓條件下的變形分析。在ANU的地球科學(xué)研究院的30多年研究中，Mervyn Paterson教授不短完善HPT的功能，使之發(fā)展成為一款綜合性能出眾的分析儀器。Mervyn Paterson教授多年來的研究成果現(xiàn)在已經(jīng)可以通過ASI公司的HPT測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)用于商業(yè)中，比原來的機(jī)器添加了新的應(yīng)傭工能和良好的操作界面。
 
 帕特森高溫高壓測(cè)試系統(tǒng)主要特點(diǎn)   
 系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)以保證器械的使用安全便捷，包括在高壓等工作狀態(tài)下的預(yù)警保護(hù)。
氣壓適中－提供穩(wěn)定準(zhǔn)確的流體力學(xué)環(huán)境
三區(qū)域內(nèi)爐膛－樣品在迅速升降溫過程中壓力容器能夠以較慢的速度變化溫度，確保試驗(yàn)安全。方便地控制溫度。
內(nèi)置測(cè)壓元件－能檢測(cè)到微小的軸向載荷和機(jī)械測(cè)試中的位移，不需校正活塞的摩擦受力。
可以添加小孔壓力系統(tǒng)和轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)  

 
 技術(shù)參數(shù)
 額定壓力 500 MPa
 溫度上限 1600 K
 軸向控制系統(tǒng) 
 大位移 30 mm
 大受力 100 kN
 位移精度 1µm
 受力精度 10 N
 軸向應(yīng)變速率 10-2 s-1 to 10-7 s-1
 樣品長(zhǎng)度 (20mm specimen length)
 轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)
 大位移 no limit無限制
 大轉(zhuǎn)矩 1000 Nm
 位移精度 0.001 rad
 轉(zhuǎn)矩精度 0.1 Nm
 軸向應(yīng)變速率 10-3 to 10-7 s-1
 樣品直徑長(zhǎng)度 (15mm diameter x 10mm length)
 小孔壓力系統(tǒng)
 大測(cè)定體積 1900 mm3
 體積精度 0.05 mm3
 壓力上限 500 MPa
 
 應(yīng)用領(lǐng)域  
高壓設(shè)備組成：
機(jī)架：
機(jī)架是整個(gè)儀器的一部分，起防護(hù)擋板的作用。在高壓試驗(yàn)中，機(jī)架調(diào)節(jié)高壓部件在儀器導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)。通過適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施包括自鎖功能提高了試驗(yàn)設(shè)備的安全性：多層機(jī)構(gòu)起到了聽力保護(hù)，在高壓下的小體積進(jìn)氣，在壓力超過30MPa或者斷電的情況下樣品室會(huì)子自動(dòng)鎖定。
壓力系統(tǒng)*階段的瓶壓由HaskelAGT－62/152H氣體前置泵，之后連接一個(gè)HaskelAW-100油壓泵提供0.35升的10:1增壓。壓力傳感器包括信號(hào)采集，數(shù)字顯示和控制設(shè)備，通過設(shè)定可以自動(dòng)調(diào)節(jié)壓力。保險(xiǎn)盤（帶有裂口的盤狀保護(hù)器）用來預(yù)防意外情況下泵系統(tǒng)的壓力過高，樣品室聯(lián)動(dòng)裝置預(yù)防樣品室的壓力過高。
壓力容器采用縱向軸的不銹鋼圓筒直徑65mm，長(zhǎng)度360mm，上下均用兩個(gè)塞子密封。容器的實(shí)驗(yàn)壓力達(dá)到750MPa，程序設(shè)定上限是500MPa，因此在700MPa時(shí)候系統(tǒng)內(nèi)保險(xiǎn)裝置（保險(xiǎn)盤）會(huì)自動(dòng)卸壓。容器外套采用低碳鋼護(hù)套，可以進(jìn)行水冷。
Leak detectors:
檢漏器在高壓系統(tǒng)內(nèi)嵌入的O型環(huán)如果有任何泄漏都能通過一個(gè)檢漏器快速檢測(cè)并定位
儀器所有的基礎(chǔ)配線都在儀器內(nèi)部，可以連接壓力部分和爐體部分，還可以連接試驗(yàn)需要的機(jī)械測(cè)試系統(tǒng)（包括軸向和轉(zhuǎn)矩）和小孔流動(dòng)系統(tǒng)。連接過程中無需添置其他配線。
高溫設(shè)備
內(nèi)置一個(gè)高溫爐提供高溫的試驗(yàn)條件。此設(shè)置允許迅速升溫貨降溫過程的同時(shí)壓力容器壁能和環(huán)境溫度保持接近。
爐頂封閉塞
配合封閉塞的尺寸有6個(gè)絕緣塞，6個(gè)接地腳和一個(gè)鋼制活塞。在活塞上可以放置樣品，活塞上有用于放置熱電偶或小孔流動(dòng)連接的小洞。樣品放好后，活塞可以直接通過封閉塞移動(dòng)而不用影響爐體。
爐體
標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)爐膛有3根鉬線圈提供一個(gè)均一的溫度環(huán)境（溫差在±1K），爐體尺寸為直徑21mm，長(zhǎng)50mm。在每個(gè)鉬線圈的兩端都有控制熱電偶。選配件中有直徑27mm的爐子，其他尺寸不變。
控制
使用Eurotherm程序控制器和一個(gè)獨(dú)立的溫度指示器，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)可以單獨(dú)監(jiān)控一個(gè)熱電偶，也可以監(jiān)控所有的熱電偶。每個(gè)線圈的電流都可以單獨(dú)調(diào)整，這樣就可以根據(jù)具體試驗(yàn)的要求設(shè)置爐體內(nèi)部精確的溫度環(huán)境。與此同時(shí)，通過對(duì)熱電偶的表面控制來監(jiān)控溫度信號(hào)。每根線圈的電流計(jì)和電壓計(jì)都是按尺寸定制的。

軸向變形，扭矩測(cè)量和小孔流動(dòng)系統(tǒng)
軸向變形
通過對(duì)樣品施加軸向載荷，可以測(cè)試壓縮或者拉伸時(shí)的數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)過程操作非常便捷。