阅读说明：本技术 一种金刚石复合片热稳定性检测系统及其检测方法 (Diamond compact thermal stability detection system and detection method thereof ) 是由 许国峰 何文嵩 林树忠 陈卫民 崔行宇 李长海 于 2020-12-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种金刚石复合片热稳定性检测系统及其检测方法,检测系统包括数据处理系统、温度控制与数据采集系统和温度发生器与测量机构,数据处理系统通过数据连接线通信连接温度控制与数据采集系统,温度控制与数据采集系统通过电线连接温度发生器与测量机构；内密封管外部设置有外密封管,外密封管外部设置有加热炉,外密封管后侧上部设置有进气口,内密封管中部设置有中心杆,中心杆后侧设置有金刚石复合片放置区,中心杆上方设置有测温线。该金刚石复合片热稳定性检测系统,操作方便高效,为金刚石复合片及其他工件的热稳定性能检测提供一种简单、直接、高效的检测手段；降低检测成本,经济性好,适用于企业对金刚石复合片产品的常规检测。(The invention discloses a detection system and a detection method for the thermal stability of a diamond compact, wherein the detection system comprises a data processing system, a temperature control and data acquisition system, a temperature generator and a measurement mechanism, the data processing system is in communication connection with the temperature control and data acquisition system through a data connecting line, and the temperature control and data acquisition system is connected with the temperature generator and the measurement mechanism through electric wires; the outer sealing pipe is arranged outside the inner sealing pipe, the heating furnace is arranged outside the outer sealing pipe, the air inlet is formed in the upper portion of the rear side of the outer sealing pipe, the middle of the inner sealing pipe is provided with a central rod, the rear side of the central rod is provided with a diamond compact placing area, and a temperature measuring line is arranged above the central rod. The system for detecting the thermal stability of the diamond compact is convenient and efficient to operate, and provides a simple, direct and efficient detection means for detecting the thermal stability of the diamond compact and other workpieces; the detection cost is reduced, the economical efficiency is good, and the method is suitable for conventional detection of diamond compact products by enterprises.)

一种金刚石复合片热稳定性检测系统及其检测方法

技术领域

本发明涉及材料热稳定性能检测设备技术领域，具体为一种金刚石复合片热稳定性检测系统及其检测方法。

背景技术

金刚石复合片主要用于石油钻探，石油钻头的性能很大程度上决定于金刚石复合片的性能，金刚石复合片是由金刚石聚晶层和硬质合金复合组成，二种材料热膨胀系数差别极大，在钻探过程中发热是不可避免的，钻探时环境温度较高，并且在难钻地层局部发热量大大增加，使复合片处于较高的温度，复合片温度升高后，在两种材料的结合界面处会产生很大的应力，会大大降低复合片的性能，热稳性由此而来。因此，金刚石复合片热稳定性指标的检测至关重要。

目前，金刚石复合片的热稳性能检测通常采用热磨削检测和热重差热分析仪检测。其中热磨削检测的缺点为检测条件无法保持一致，且易造成粉尘污染；热重差热分析仪可以分析金刚石复合片变化过程，更适用于实验研究，但设备操作复杂，效率低，不适用于企业对金刚石复合片产品的常规检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金刚石复合片热稳定性检测系统及其检测方法，以解决上述背景技术中提出热磨削检测缺点为检测条件无法保持一致，且易造成粉尘污染；热重差热分析仪设备操作复杂，效率低，不适用于企业对金刚石复合片产品的常规检测的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金刚石复合片热稳定性检测系统包括数据处理系统、温度控制与数据采集系统和温度发生器与测量机构，所述数据处理系统通过485数据连接线通信连接温度控制与数据采集系统，温度控制与数据采集系统通过电线连接温度发生器与测量机构；

所述温度发生器与测量机构包括外密封管、内密封管、加热炉、金刚石复合片放置区、中心杆、测温线、位移传感器、出气口和进气口，所述内密封管外部设置有外密封管，且外密封管外部设置有加热炉，所述外密封管与内密封管之间设置有密封圈，且外密封管后侧上部设置有进气口，所述内密封管中部设置有中心杆，且中心杆后侧设置有金刚石复合片放置区，所述中心杆上方设置有测温线，且中心杆前端设置有位移传感器，所述内密封管前侧上部设置有出气口。

优选的，所述外密封管和内密封管组成复合片惰性升温区。

优选的，所述外密封管和内密封管均为耐温1200℃以上的石英玻璃制成。

优选的，所述温度控制与数据采集系统的温度采集精度为0.1-1℃，位移的采集精度为0.001-0.005mm。

优选的，所述的金刚石复合片热稳定性检测系统的检测方法，其特征在于：具体方法包括以下步骤：

步骤一：工作时，在复合片惰性升温区中通入惰性气体，在惰性气体的保护下，中心杆紧靠金刚石复合片放置区中的金刚石复合片；

步骤二：随着加热炉温度的升高，被检测的金刚石复合片逐渐膨胀，安装于内密封管和中心杆处的位移传感器用于测量相对位移数据，金刚石复合片的膨胀量通过位移传感器反映到温度控制与数据采集系统中的位移数据采集上，同时温度控制与数据采集系统通过测温线采集温度数据；

步骤三：温度控制与数据采集系统所采集的温度数据和位移数据通过485数据连接线通信上传到数据处理系统中；

步骤四：数据处理系统自动完成对数据的处理，形成温度-位移曲线。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该金刚石复合片热稳定性检测系统，操作方便高效，为金刚石复合片及其他工件的热稳定性能检测提供一种简单、直接、高效的检测手段；同时降低了检测成本，经济性好，适用于企业对金刚石复合片产品的常规检测。

附图说明

图1为本发明的检测系统结构示意图；

图2为本发明的温度发生器与测量机构示意图；

图3为本发明实施例温度-位移曲线图。

图中：数据处理系统1、温度控制与数据采集系统2、温度发生器与测量机构3、外密封管3-1、内密封管3-2、加热炉3-3、金刚石复合片放置区3-4、中心杆3-5、测温线3-6、位移传感器3-7、出气口3-8、进气口3-9。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种金刚石复合片热稳定性检测系统，包括数据处理系统1、温度控制与数据采集系统2和温度发生器与测量机构3，数据处理系统1通过485数据连接线通信连接温度控制与数据采集系统2中的数据输出，温度控制与数据采集系统2通过电线连接温度发生器与测量机构3，温度控制与数据采集系统2的温度采集精度为0.1-1℃，位移的采集精度为0.001-0.005mm。

温度发生器与测量机构3包括外密封管3-1、内密封管3-2、加热炉3-3、金刚石复合片放置区3-4、中心杆3-5、测温线3-6、位移传感器3-7、出气口3-8和进气口3-9，内密封管3-2外部设置有外密封管3-1，且外密封管3-1外部设置有加热炉3-3，外密封管3-1与内密封管3-2之间设置有密封圈，且外密封管3-1后侧上部设置有进气口3-9，内密封管3-2中部设置有中心杆3-5，且中心杆3-5后侧设置有金刚石复合片放置区3-4，中心杆3-5上方设置有测温线3-6，且中心杆3-5前端设置有位移传感器3-7，内密封管3-2前侧上部设置有出气口3-8，外密封管3-1和内密封管3-2组成复合片惰性升温区，外密封管3-1和内密封管3-2均为耐温1200℃以上的石英玻璃制成。

一种金刚石复合片热稳定性检测系统的检测方法：具体方法包括以下步骤：步骤一：工作时，在复合片惰性升温区中通入惰性气体，在惰性气体的保护下，中心杆3-5紧靠金刚石复合片放置区3-4中的金刚石复合片；

步骤二：随着加热炉3-3温度的升高，被检测的金刚石复合片逐渐膨胀，安装于内密封管3-2和中心杆3-5处的位移传感器3-7用于测量相对位移数据，金刚石复合片的膨胀量通过位移传感器3-7反映到温度控制与数据采集系统2中的位移数据采集上，同时温度控制与数据采集系统2通过测温线3-6采集温度数据；

步骤三：温度控制与数据采集系统2所采集的温度数据和位移数据通过485数据连接线通信上传到数据处理系统1中；

步骤四：数据处理系统1自动完成对数据的处理，形成温度-位移曲线。

实施例：检测1粒1613型号金刚石复合片：

步骤一：工作时，在复合片惰性升温区中通入惰性气体，在惰性气体的保护下，中心杆3-5紧靠1613型号金刚石复合片；

步骤二：随着加热炉3-3温度的升高，被检测的1613型号金刚石复合片逐渐膨胀，安装于内密封管3-2和中心杆3-5处的位移传感器3-7用于测量相对位移数据，复合片3-4的膨胀量通过位移传感器3-7反映到温度控制与数据采集系统2中的位移数据采集上，同时温度控制与数据采集系统2通过测温线3-6采集温度数据；

步骤三：温度控制与数据采集系统2所采集的温度数据和位移数据通过485数据连接线通信上传到数据处理系统1中；

步骤四：数据处理系统1自动完成对数据的处理，形成温度-位移曲线，如附图3所示；

步骤五：得出被检测1613型号金刚石复合片的热稳定温度临界点为883℃。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。