CN101988879B - 硫化物应力腐蚀单轴拉伸试验的加载检测方法及监控系统 - Google Patents

硫化物应力腐蚀单轴拉伸试验的加载检测方法及监控系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种硫化物应力腐蚀单轴拉伸试验的加载检测方法及监控系统，本方法在应力腐蚀拉伸试验设备的加载螺帽下的止推轴承和应力环上平台之间加入环形载荷传感器，该传感器直接检测拉伸试验所加载荷；本监控系统通过载荷信息采集模块采集载荷传感器输出信息，载荷信息采集模块通过数据传输总线将采集的信息输入计算机，计算机对信息作作数据存储、数据运算和试验状态监控处理，并将试验状态信息输入信息通知模块，信息通知模块通过电子邮件组件和GPRS组件发送信息通知。本方法可在线、准确检测试验施加载荷，保证了试验的准确性；本监控系统在线监测试验过程，监控试验状态，并对试验数据实时处理，及时给出通知信息。

Description

硫化物应力腐蚀单轴拉伸试验的加载检测方法及监控系统
技术领域
本发明涉及拉伸试验加载检测方法及监控系统，尤其涉及一种用于硫化物应力腐蚀单轴拉伸试验的加载检测方法及监控系统。 
背景技术
硫化物应力腐蚀单轴拉伸试验是将试样放置在特定的硫化物腐蚀介质环境中并施加拉伸载荷，从而评判其抗硫化物应力腐蚀的性能；该拉伸试验施加拉伸载荷的方式主要有通过应力环、压缩弹簧及固定砝码等方式，而这些加载方式中至关重要的一点就是测量所施加的载荷量以得到准确的试验结果。对于应力环的载荷施加方式，目前常用的做法是通过测量应力环的变形量，然后通过对照采用标准载荷校准时的变形量，从而计算出其载荷量，由于这种方式需要准确测量变形量，再通过对照关系拟合计算出载荷，其中的系统累积误差较大，很难客观真实的反应试样所承受的应力状况，进而影响试验的准确性。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于硫化物应力腐蚀单轴拉伸试验的加载检测方法及监控系统，本方法可在线、准确检测试验施加载荷，保证了试验的准确性；本监控系统在线监测试验过程，监控试验状态，并对试验数据实时处理，及时给出通知信息。 
为解决上述技术问题，本发明硫化物应力腐蚀单轴拉伸试验的加载检测方法为：在应力腐蚀拉伸试验设备的加载螺帽下的止推轴承和应力环上平台之间加入环形载荷传感器，加载螺杆穿过载荷传感器、应力环上平台后连接于试样夹头，加载螺帽在加载螺杆上拧紧时对试样施加拉伸力，载荷传感器直接检测加载螺帽对载荷传感器施加的压缩力，所述压缩力等于施加在试样的拉伸载荷，从而准确检测到硫化物应力腐蚀单轴拉伸试验中试样所承受的载荷。 
上述载荷传感器可采用电阻应变片式传感器，所述载荷传感器通过外加激励电压后采用具有温度补偿的惠更斯电桥进行测量。 
上述载荷传感器的输出信号经过采集并作信号处理后通过计算机或仪表显示。 
一种硫化物应力腐蚀单轴拉伸试验的监控系统包括载荷传感器、载荷信息采集模块、数据传输总线、计算机和信息通知模块，所述载荷传感器设于试验设备的加载系统中，所述载荷传感器的信号输出端连接所述载荷信息采集模块的输入端，所述载荷信息采集模块的输出端通过所述数据传输总线连接所述计算机的输入端，所述计算机的输出端连接所述信息通知模块的输入端。 
进一步，上述的载荷采集模块包括激励电源、调理放大器和A/D转换器，所述激励电源提供所述载荷传感器电源，所述载荷传感器的信号输出端依次连接所述调理放大器和A/D转换器。 
进一步，上述的数据传输总线通过RS-485总线结构将载荷信息采集模块的数字信号接入计算机。 
进一步，上述的计算机通过所述数据传输总线接受所述载荷信息采集模块输出信号，并作数据存储、数据运算和试验状态监控处理。 
进一步，上述的信息通知模块集成电子邮件组件和GPRS组件，所述信息通知模块接受所述计算机的试验状态监控信息后通过所述电子邮件组件和GPRS组件发送信息通知。 
由于本发明硫化物应力腐蚀单轴拉伸试验的加载检测方法及监控系统采用了上述技术方案，即本方法在应力腐蚀拉伸试验设备的加载螺帽下的止推轴承和应力环上平台之间加入环形载荷传感器，该传感器直接检测拉伸试验所加载荷；本监控系统通过载荷信息采集模块采集载荷传感器输出信息，载荷信息采集模块通过数据传输总线将采集的信息输入计算机，计算机对信息作作数据存储、数据运算和试验状态监控处理，并将试验状态信息输入信息通知模块，信息通知模块通过电子邮件组件和GPRS组件发送信息通知。本方法可在线、准确检测试验施加载荷，保证了试验的准确性；本监控系统在线监测试验过程，监控试验状态，并对试验数据实时处理，及时给出通知信息。 
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明： 
图1为本方法载荷传感器的安装示意图， 
图2为本监控系统的结构框图。 
具体实施方式
如图1所示，本发明硫化物应力腐蚀单轴拉伸试验的加载检测方法为：在应力腐蚀拉伸试验设备的加载螺帽4下的止推轴承6和应力环2的上平台21之间加入环形载荷传感器9，加载螺杆5穿过载荷传感器9、应力环2的上平台21后连接于试样夹头7，试样夹头7夹持试样8，试样8放置于硫化物介质容器3内，应力环2的下平台22固定于底座1上；加载螺帽4在加载螺杆5上拧紧时对试样8施加拉伸力，载荷传感器9直接检测加载螺帽4对载荷传感器9施加的压缩力，所述压缩力等于施加在试样8的拉伸载荷，从而准确检测到硫化物应力腐蚀单轴拉伸试验中试样所承受的载荷。 
上述载荷传感器9可采用电阻应变片式传感器，所述载荷传感器9通过外加激励电压10后采用具有温度补偿的惠更斯电桥11进行测量。 
上述载荷传感器9的输出信号经过采集并作信号处理后通过计算机93或仪表显示。 
如图2所示，一种硫化物应力腐蚀单轴拉伸试验的监控系统包括载荷传感器9、载荷信息采集模块91、数据传输总线92、计算机93和信息通知模块94，所述载荷传感器9设于试验设备的加载系统中，所述载荷传感器9的信号输出端连接所述载荷信息采集模块91的输入端，所述载荷信息采集模块91的输出端通过所述数据传输总线92连接所述计算机93的输入端，所述计算机93的输出端连接所述信息通知模块94的输入端。 
进一步，上述的载荷采集模块91包括激励电源95、调理放大器96和A/D转换器97，所述激励电源95提供所述载荷传感器9电源，所述载荷传感器9的信号输出端依次连接所述调理放大器96和A/D转换器97。 
进一步，上述的数据传输总线92通过RS-485总线结构将载荷信息采集模块91的数字信号接入计算机93。 
进一步，上述的计算机93通过所述数据传输总线92接受所述载荷信息采集模块91输出信号，并作数据存储、数据运算和试验状态监控处理。 
进一步，上述的信息通知模块94集成电子邮件组件98和GPRS组件99，所述信息通知模块94接受所述计算机93的试验状态监控信息后通过所述电子邮件组件98和GPRS组件99发送信息通知。 
本发明硫化物应力腐蚀单轴拉伸试验的加载检测方法在应力腐蚀拉伸试验设备的加载螺帽下的止推轴承和应力环上平台之间加入环形载荷传感器，该传感器直接检测拉伸试验所加载荷；本监控系统通过载荷信息采集模块采集载荷传感器输出信息，载荷信息采集模块通过数据传输总线将采集的信息输入计算机，计算机对信息作作数据存储、数据运算和试验状态监控处理，并将试验状态信息输入信息通知模块，信息通知模块通过电子邮件组件和GPRS组件发送信息通知。载荷信息采集模块可同时采集多个载荷传感器信息，通过计算机运算可以得到试样所实际承受的应力值，从而记录每一个试样在整个试验周期中的应力变化情况；同时根据载荷可以判断试验状态，确定试验持续时间或者试样断裂时间；当试验状态发生改变时，计算机通过信息通知模块发送电子邮件或短信通知试验人员，信息的内容可包括试验编号，试样加载情况，试样基本信息以及试样成功或者断裂时间，这样使得试验人员可以及时掌握试验状况。 

Claims (8)

1.一种硫化物应力腐蚀单轴拉伸试验的加载检测方法，其特征在于：在应力腐蚀拉伸试验设备的加载螺帽下的止推轴承和应力环上平台之间加入环形载荷传感器，加载螺杆穿过载荷传感器、应力环上平台后连接于试样夹头，加载螺帽在加载螺杆上拧紧时对试样施加拉伸力，载荷传感器直接检测加载螺帽对载荷传感器施加的压缩力，所述压缩力等于施加在试样的拉伸载荷，从而准确检测到硫化物应力腐蚀单轴拉伸试验中试样所承受的载荷。
2.根据权利要求1所述的硫化物应力腐蚀单轴拉伸试验的加载检测方法，其特征在于：所述载荷传感器是电阻应变片式传感器，所述载荷传感器通过外加激励电压后采用具有温度补偿的惠更斯电桥进行测量。
3.根据权利要求1所述的硫化物应力腐蚀单轴拉伸试验的加载检测方法，其特征在于：所述载荷传感器的输出信号经过采集并作信号处理后通过计算机或仪表显示。
4.一种实现权利要求1所述的检测方法的监控系统，其特征在于：本监控系统包括载荷传感器、载荷信息采集模块、数据传输总线、计算机和信息通知模块，所述载荷传感器设于试验设备的加载系统中，所述载荷传感器的信号输出端连接所述载荷信息采集模块的输入端，所述载荷信息采集模块的输出端通过所述数据传输总线连接所述计算机的输入端，所述计算机的输出端连接所述信息通知模块的输入端。
5.根据权利要求4所述的监控系统，其特征在于：所述的载荷信息采集模块包括激励电源、调理放大器和A/D转换器，所述激励电源提供所述载荷传感器电源，所述载荷传感器的信号输出端依次连接所述调理放大器和A/D转换器。
6.根据权利要求4所述的监控系统，其特征在于：所述的数据传输总线通过RS-485总线结构将载荷信息采集模块的数字信号接入计算机。
7.根据权利要求4所述的监控系统，其特征在于：所述的计算机通过所述数据传输总线接受所述载荷信息采集模块输出信号，并作数据存储、数据运算和试验状态监控处理。
8.根据权利要求4所述的监控系统，其特征在于：所述的信息通知模块集成电子邮件组件和GPRS组件，所述信息通知模块接受所述计算机的试验状态监控信息后通过所述电子邮件组件和GPRS组件发送信息通知。
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