CN104931349B - 用于氢气环境材料性能测试装置的密封摩擦力补偿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于氢气环境材料性能测试装置的密封摩擦力补偿方法，其包括如下步骤：S1、不装夹试样，按试验要求设定测试仪参数，包括温度与载荷；S2、开始试验，测得密封摩擦力曲线；S3、装夹试样，按试验要求设定测试仪参数，包括温度与载荷；S4、进行试验，测得合载荷曲线；S5、将S2中得到的密封摩擦力曲线按照S4中的合载荷曲线进行周期扩展，然后从S4的合载荷曲线中减去扩展后的密封摩擦力曲线，即得到试样承受载荷曲线。本方法不但可以适用于单向拉伸加载性能测试时的反应温度、气体压力、密封圈老化对密封摩擦力的补偿，也特别适用于反应交变载荷等多种因素对密封摩擦力的补偿。本方法大大提高了摩擦力测量精度和试样载荷的测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及材料性能测试方法技术领域，具体涉及一种用于氢气环境材料性能测试装置的密封摩擦力补偿方法。
背景技术
氢气环境材料性能测试装置是测试氢气环境材料性能、建立相应材料数据库、研究氢损伤机理等的重要试验设备，研究如何补偿该试验设备在试验过程中密封摩擦力对试样承受载荷测量的影响，提高试样承受载荷的测量精度对于材料性能测试装置具有重要意义。
目前常用的克服密封摩擦对试样承受载荷测量的影响的方法，是以长春机械科学研究院有限公司为代表的，在测试仪出厂前测得密封摩擦力的平均值，并作为一恒定值写入控制器，在后续的试验中减去该恒定值。该方法不能反映试验状态(温度、加载波形、加载速率)变化以及密封圈老化等导致的摩擦力变化，因而精度不高，亟需改进。
发明内容
本发明的目的即为克服上述现有技术的不足，提供一种可以同时反映试验状态变化以及密封圈老化等导致的摩擦力变化，并能用于交变加载试验的密封摩擦力补偿方法。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种用于氢气环境材料性能测试装置的密封摩擦力补偿方法，其包括如下步骤：
S1、不装夹试样，按试验要求设定测试仪参数，包括温度与载荷；
S2、开始试验，测得载荷曲线即为密封摩擦力曲线；
S3、装夹试样，按试验要求设定测试仪参数，包括温度与载荷；
S4、进行试验，测得载荷曲线即为合载荷曲线；
S5、将S2中得到的密封摩擦力曲线按照S4中的合载荷曲线进行周期扩展，然后从S4的合载荷曲线中减去扩展后的密封摩擦力曲线，即得到试样承受载荷曲线。
优选的，所述氢气环境材料性能测试装置包括筒状且密封的氢气环境箱，所述氢气环境箱中设置有待测试样；本装置还包括装有拉杆以用于实现对所述试样进行指定载荷加载的主机加载框架，所述氢气环境箱设置在主机加载框架上；所述氢气环境箱中设置有分别用于夹持所述试样上、下两端的上夹持部和下加持部，所述拉杆穿过氢气环境箱与所述下加持部固接，且拉杆与氢气环境箱之间构成动密封配合；所述氢气环境箱与供氢气管相连，氢气环境箱在远离供氢气管进气口的一侧设置有放气电磁阀；所述氢气环境箱中还设置有电加热组件；本装置还包括用于监控试样受力载荷-试样变形量- 试样环境温度-试样周围氢气压力的传感器以及用于监控及处理各传感器所收集信息的控制组件。
优选的，所述电加热组件包括由内而外依次布置的热辐射层和隔热层，所述热辐射层由同轴套设于所述试样外周处的马弗管以及螺旋状穿设于马弗管内的加热电阻丝构成，该筒状的马弗管与加热电阻丝互相配合构成辐射管构造的加热炉；所述隔热层至少包括包覆在所述加热炉外侧的金属隔热罩，所述马弗管与金属隔热罩之间设置有间距。
进一步的，所述加热电阻丝设置为对应所述试样上、下部分的两段式螺旋结构，两段加热电阻丝各自独立加热，且两段加热电阻丝均通过设置在氢气环境箱上的接线柱与驱动功放相连，所述驱动功放与控制组件电联接。
优选的，所述金属隔热罩与马弗管之间还布置有隔热填料。
优选的，所述氢气环境箱包括筒状的钟罩，所述钟罩的上端封闭，下端开口处设置有底座法兰，所述钟罩和底座法兰彼此固连构成封闭的空间；所述供氢气管与设置在所述钟罩上的进气口相连，所述放气电磁阀通过管道与底座法兰固连；所述钟罩的上端部还设置有安全阀和吊环。
优选的，所述钟罩的外侧设置有冷却水套，所述冷却水套与钟罩之间围成冷却水腔，冷却水腔的进水口通过冷水供水管与水泵相连，冷却水腔的出水口通过冷水回水管与冷却水箱相连，所述冷却水箱、水泵、冷水供水管、冷却水腔以及冷水回水管依次连通形成一个冷却水循环管路。
优选的，所述上夹持部包括由上而下依次同轴布置的上连接头和上夹头，所述上夹头与待测试样上端部固接，所述上夹持部还包括设置在加热炉上侧的金属隔热罩夹层中的上盖；所述上连接头外形呈直径上大下小的二段式阶梯轴结构，且该阶梯轴结构的轴肩处呈平滑过渡的弧锥面状构造，所述上盖与上连接头轴肩相配合的部分呈与之形状吻合的凹弧面状构造；
所述下夹持部包括由上而下依次同轴布置的下夹头和下连接头，所述下连接头与所述拉杆固接。
进一步的，所述上连接头和上夹头之间以及下夹头和下连接头之间均为铰接，且连接上连接头和上夹头之间的铰接轴与连接下夹头和下连接头之间的铰接轴的轴线彼此垂直设置。
优选的，所述控制组件包括控制器和用于远程控制的工控机，所述控制器和工控机双向通信连接；所述传感器包括用于测量氢气环境箱中氢气压力的压力传感器、分别测量试样上下两端温度的上热电偶和下热电偶、用于测量试样伸长量的位移传感器和用于测量试样载荷的载荷传感器，所述位移传感器、载荷传感器、压力传感器、上热电偶和下热电偶以及驱动功放均与控制器电联接。
优选的，所述主机加载框架包括自下而上设置的基座、工作台以及吊车，所述工作台和吊车均架设固定在基座上，所述氢气环境箱固设在工作台上；所述基座中设置有向拉杆施加载荷的加载驱动机构，所述加载驱动机构由依次相连的伺服电机、减速器和滚柱丝杠传动副构成，所述伺服电机与控制器电联接。
相对于现有技术，本发明的有益效果在于：
1)、本发明所提出的摩擦力测量方法，不但可以适用于单向拉伸加载性能测试时的反应温度、气体压力、密封圈老化对密封摩擦力的补偿，也而且特别适用于反应交变载荷等多种因素对密封摩擦力的补偿。由于在不装夹试样时的所测得密封摩擦力曲线更加贴近材料性能测试时的实际状态，因而本发明中的补偿方法大大提高了摩擦力测量精度。
2)、本发明创造性的将摩擦力作为变化量来补偿合载荷曲线以得到试样承受载荷曲线，相对于现有技术中将摩擦力作为常量来补偿测得载荷以得到试样承受载荷，本发明中的测试方法极大地提高了试样载荷的测量精度。
3)、本发明中的测试装置可实现对待测试样的载荷-高温-氢气环境三个方面的综合测试功能。拉杆在加载驱动机构的拉动下作用于氢气环境箱内的待测试样，将加载驱动机构的载荷传递给试样，并通过载荷传感器测量载荷后输入控制组件，以实现对试样的给定波形加载；本发明通过电加热组件对氢气环境箱内部进行加热，通过热电偶测量试样温度并输入控制组件，以实现对试样的给定温度加热；本发明通过封闭的氢气环境箱以及箱体上的相应密封结构来形成密封空间，并通过供氢气管向该密封空间中充入氢气，通过压力传感器测量箱内氢气压力并输入控制组件，从而对试样形成给定压力的氢气环境。
本测试装置结构合理而可靠，其能够实现氢气环境下金属材料的蠕变性能-持久性能-以及拉-拉交变负荷疲劳性能测试。本发明通过增设在线加热结构，从而使氢气环境箱内的模拟环境更为符合实际的服役环境，其传热链短，加热速度与效率高，试验结果的准确性高，以最终为金属材料在复杂应力-高温与氢气环境作用下的实验研究提供可用工具。
4)、本发明中的测试装置采用了内置式辐射加热方式，缩短了传热链，提高了加热速度与效率，可快速实现在线的指定温度调控，进一步的确保了服役环境的真实性。具体说来，本发明中的加热组件以具备特定的螺旋形孔路的马弗管，搭配可穿设于该螺旋线孔路上的加热电阻丝组成。之所以采用上述结构，则是考虑到对于试样的加热应当是均匀而有效的，仅采用单纯的电加热结构，显然难以满足上述需求。通过马弗管搭配加热电阻丝，加热电阻丝受热，传导至马弗管，经由马弗管内层管面发散，即可实现对于待测试试样的热量均匀辐射功能。
5)、本发明中的测试装置采用上-下两段加热电阻丝加热，两段电阻丝各自独立控制加热，相应的温度传感器即热电偶直接安装在试样有效区域上 -下两端，从而进一步的保证加热区域的均温性，直至在氢气环境箱内形成高至600℃的高温环境。本发明的这种结构不但提高了试样有效区域加热的均匀性，同时也确保了其测温精度的高精确性。
6)、本发明中的测试装置还设置有由金属隔热罩及隔热填料所形成的多层式隔热层结构，一方面保证了试样周围温度的高恒温性，以确保其模拟环境的真实效果，有利于提升测试数据的精确性；另一方面，由于氢气环境箱为可开启结构，一旦在实验完成后进行开箱操作时，隔热层的布置显然有利于实现对于现场操作人员的保护效果，其操作起来也更为安全方便。
7)、测试装置中的上、下夹持部的具体结构，以固定于试样两端的上- 下夹头及上-下连接头构成，相应处构成轴线彼此垂直的铰接配合，避免了因施力角度或安装误差所导致的试样受力偏斜现象。上夹持部的上连接头与金属隔热罩夹层中的上盖之间的弧形配合，更进一步的提升了其工作可靠性，即使因为安装原因等因素，导致拉杆在施力时出现施力偏斜，整个夹持部也会在其自身的铰接配合以及上连接头与试样框架间的弧形配合处得到自补偿，从而也就确保了整个装置能够稳定可靠的工作。
8)、本发明中的测试装置在氢气环境箱外覆设有冷却水套，从而可与外部的管路-水泵-水箱等形成水冷系统，以保护钟罩不至过热，确保试验装置的安全性和可靠性。
9)、主机加载框架的布置以上层起吊机构-中层水平工作台-下层基座三者构成，三者间可以以立柱等构件加以连接。起吊机构保证了水平工作台处的氢气环境箱的正常启闭，水平工作台提供了氢气环境箱以稳定的密封及安放平台，基座则提供了氢气环境箱内试样的指定载荷加载功能以及载荷测试功能。
附图说明
图1为本发明中的氢气环境材料性能测试装置的结构示意图。
图2为氢气环境材料性能测试装置中的主机加载框架以及相应氢气环境箱的配合结构图。
图3为氢气环境材料性能测试装置中的氢气环境箱内部各部件结构剖视图。
图4为图3的半剖视图。
图5为图3的俯视图。
图6为氢气环境材料性能测试装置加载试样时的结构示意图及其受力分析图。
图7为氢气环境材料性能测试装置未安装试样时的加载示意图及其受力分析图。
图8为斜波加载保持试验时的载荷曲线。其中，Cns为未安装试样时测得的载荷曲线即密封摩擦力曲线，Cws为安装试样时测得的载荷曲线即合载荷曲线，Cs为补偿得到的试样承受载荷曲线；
图9为余弦波加载试验时的载荷曲线。其中，Cns为未安装试样时测得的载荷曲线即密封摩擦力曲线，Cws为安装试样时测得的载荷曲线即合载荷曲线，Cs为补偿得到的试样承受载荷曲线。
附图中各标号与本发明的各部件名称的对应关系如下：
1-氢气瓶 2-置换气瓶 3-置换阀 4-充气电磁阀
5-冷却水箱 6-水泵 7-伺服电机 8-减速器
9-滚珠丝杠传动副 10-位移传感器 11-载荷传感器 12-拉杆
13-驱动功放 14-下加热丝 15-上加热丝 16-压力传感器
17-放气电磁阀 18-下热电偶 19-上热电偶 20-试样
21-钟罩 22-控制器 23-工控机 24-下底板 25-角钢
26-上底板 27-立柱 28-工作台 30-安全阀 31-吊车立柱
32-吊车 34-动密封圈 35-热偶座 36-密封圈
37-下连接头 38-下夹头 39-上夹头 40-上盖
41-上连接头 42-吊环 43-供氢气管 44-隔热罩
45-冷却水套 46-马弗管 47-加热电阻丝 48-托盘
49-底座法兰 50-接线柱 51-冷水供水管 52-冷水回水管
具体实施方式
为便于理解，此处结合附图对本发明的具体测试装置及其操作流程作以下进一步描述：
本发明中的氢气环境材料性能测试装置的结构如图1～5所示，下面对本发明中的氢气环境材料性能测试装置的各个组成部分进行详细介绍：
1、主机加载框架
主机加载框架可实现对于试样的蠕变-持久及拉-拉交变负荷加载，以及提供氢气环境箱以稳定的安装平台。主机加载框架如图2所示，是由上方的起吊机构，构成工作台的水平台面以及位于工作台以下的基座构成。
具体说来，如图1、2所示，所述基座为由下底板24、上底板25、四根角钢25构成的长方体空间，由伺服电机7、减速器8与滚珠丝杆传动副9 所构成的加载驱动机构则安装于所述长方体空间内。四根立柱27安装于上底板25上，工作台28由四根立柱27支撑。由钟罩21及其内部的加热炉45、试样20等部件构成的氢气环境箱则安装于工作台28上。起吊机构由吊车立柱31和吊车32构成，吊车立柱31安装于上底板26与工作台28上，吊车 32安装于立柱31上，实现钟罩21装拆时的起吊。
如图1所示，减速器8优选为蜗轮蜗杆减速器，伺服电机7通过齿形带与蜗轮蜗杆减速器相连，减速器8的输出孔与滚珠丝杠相连，滚珠丝杆的丝杆端构成上述铅垂拉杆12，拉杆12的上端沿其铅垂向向上延伸并贯穿工作台28的水平台面后伸入氢气环境箱中。载荷传感器11固定在铅垂拉杆12 上。
2、环境装置
环境装置主要用于形成高温高压氢气环境。其包括氢气环境箱、置换气源及其管路、氢气气源及其管路以及水冷系统。
如图3、4所示，所述氢气环境箱包括由钟罩21和底座法兰49构成的外层密封结构，所述底座法兰49固定在工作台28上，钟罩21和底座法兰 49围成的密封空间中设置有由金属隔热罩44、托盘48及贴附于其内壁的隔热填料构成的中层结构，以马弗管46和加热电阻丝47构成的马弗管也即辐射管构成内层结构，氢气环境箱的这三层结构围合在构成其中心的上、下夹持部以及试样20周围。各层结构均连通外围的置换气源及其管路和氢气气源及其管路，所述置换气源为置换气瓶2，所述氢气气源为氢气瓶1，置换气瓶2通过置换阀3与供氢气管43连通，氢气瓶1通过充气电磁阀4与供氢气管43连通，所述置换阀3以及充气电磁阀4的控制端均与控制器22电联接
如图3所示，所述加热电阻丝47采用上-下两段加热电阻丝构成，两段加热电阻丝各自独立控制，以保证加热区域的热辐射均温性，直至形成高至 600℃高温环境。使用时，在所述密封的环境装置中经多次置气后再充入高压氢气，以形成高压氢气环境；试样20则直接安装于辐射管管腔内。
如图2、3所示，氢气环境箱外壁处布置相应水冷系统等以保证其壁体温度。水冷系统包括设置在钟罩21外侧的冷却水套45，冷却水套45与钟罩 21之间围成冷却水腔，冷却水腔的进水口通过冷水供水管51与水泵6相连，冷却水腔的出水口通过冷水回水管52 与冷却水箱5相连，水泵6的进水口插设在冷却水箱5的液面一下；所述冷却水箱5、水泵6、冷水供水管51、冷却水腔以及冷水回水管52 依次连通形成一个冷却水循环管路即水冷系统。
3、夹持装置
夹持装置由上夹持部和下夹持部构成，用于对试样20进行固定和施加载荷。
如图3所示，所述上夹持部包括由上而下依次同轴布置的上连接头41 和上夹头40，所述上夹头40与待测试样20上端部固接，所述上夹持部还包括设置在加热炉上侧的金属隔热罩44夹层中的上盖40；所述上连接头41 外形呈直径上大下小的二段式阶梯轴结构，且该阶梯轴结构的轴肩处呈平滑过渡的弧锥面状构造，所述上盖40与上连接头41轴肩相配合的部分呈与之形状吻合的凹弧面状构造；
所述下夹持部包括由上而下依次同轴布置的下夹头38和下连接头37，所述下连接头37与所述拉杆12固接。
所述上连接头41和上夹头40之间以及下夹头38和下连接头37之间均为铰接，且连接上连接头41和上夹头40之间的铰接轴与连接下夹头38和下连接头37之间的铰接轴的轴线彼此垂直设置。
4、测控系统
用于实现加载波形-温度与氢气压力的测量与控制。
如图1所示，通过控制伺服电机7的转速-转向，铅垂拉杆12作用于氢气环境箱内的待测试样20，并将主机加载框架的载荷传递给试样20，然后通过载荷传感器11测量载荷并输入控制器22，实现对试样20的给定波形加载。通过驱动功放13控制上-下两段加热电阻丝47的输入功率，电加热组件工作，以上热电偶19和下热电偶18分别测量试样20的温度并输入控制器22，实现了对试样20的给定温度加热。通过控制充气电磁阀4和放气电磁阀17的启闭，以氢气环境箱与箱体上的相应密封结构来形成密封空间，并在该密封空间中充入氢气，采用压力传感器16测量箱内氢气压力并输入控制器22，从而对试样20形成给定压力的氢气环境；通过位移传感器10 测量试样20的伸长量，并将测量结果传送到控制器22中。
所述控制器22与工控机23双向通信连接，以使得远程工作人员可以实时获得试验结果和监控试验过程。
下面结合附图对本发明中的密封摩擦力补偿方法进行详细说明：
试样性能试验时的受力分析如图6所示(注：试验中的运动部件加速度与质量均较小，故忽略了惯性力作用)，则由力平衡可知
FL-ws＝FS+Ff (1)
式(1)中，FL-ws为装有试样时的载荷传感器测得载荷，FS为试样承受载荷，Ff为密封处摩擦载荷。
式(1)表明：试验中载荷传感器测得载荷并不是试样承受载荷，而是试样承受载荷与密封处摩擦载荷之和。因此，若以测得载荷作为试验机施加在试样20上的载荷，而忽略密封处的摩擦载荷，则测量结果显然存在误差。为了更精确地获得试样承受载荷，须对测得载荷进行摩擦力补偿。
为此，本发明采用先测量后补偿的方法来消除密封处的摩擦载荷对试样载荷测量的影响。
没有安装试样进行加载时的受力分析如图7所示(注：试验中的运动部件加速度与质量均较小，故忽略了惯性力作用)，则由力平衡可知
FL-ns＝Ff (2)
式(2)中，FL-ws为未装试样时载荷传感器测得载荷。
式(2)表明：未安装试样时载荷传感器测得载荷即为密封处摩擦载荷。测量过程中，保持与安装试样时测试试验相同的环境，如相同的温度与氢气压力，则安装与未安装试样加载时的摩擦力相等。
由式(1)、(2)联立可得
FS＝FL-ws-FL-ns (3)
式(3)表明：试验承受载荷为装有试样时载荷传感器测得载荷与未装试样时载荷传感器测得载荷之差。
实际过程中，试样性能测试试验需要长时加载，而摩擦载荷测量时间相对较短，所以须将摩擦载荷曲线按测试试验时的测得载荷曲线进行扩展，最后曲线对应相减，即得到试样承受载荷曲线。
实施例一
进行斜波加载保持实验。
在此实验过程中，通过本发明所提方法补偿摩擦力，得到试样载荷。实施步骤包括：
1、不装夹试样，设定试验参数。
2、测试装置达到设定试验参数后，开始斜波加载，测得载荷曲线记为密封摩擦力曲线，如图8中的曲线Cns所示。
3、装夹试样，设定试验参数。
4、测试装置达到设定试验参数后，开始斜波加载，并测量载荷曲线记为合载荷曲线，如图8中曲线Cws所示。
5、从合载荷曲线Cws中减去扩展后的密封摩擦力曲线Cns得到如图8中所示的曲线Cs，即为试样承受载荷曲线。
实施例一表明，斜坡加载时密封摩擦力为恒定值，从安装试样试验的测得载荷中减去该恒定值即得到试样承受载荷。
实施例二
进行余弦波加载实验。
在此实验过程中，通过本发明所提方法补偿摩擦力，得到试样载荷。实施步骤包括：
1、不装夹试样，设定试验参数。
2、测试装置达到设定试验参数后，开始余弦波加载，测得载荷曲线记为密封摩擦力曲线，如图9中的曲线Cns所示。
3、装夹试样，设定试验参数。
4、测试装置达到设定试验参数后，开始余弦波加载，并测量载荷曲线记为合载荷曲线，如图9中曲线Cws所示。
5、从合载荷曲线Cws中减去扩展后的密封摩擦力曲线Cns得到如图9中所示的曲线Cs，即为试样承受载荷曲线。
实施例二表明，余弦波加载时密封摩擦力是交变的，因而以恒定值作为此时的密封摩擦力进行补偿是有较大误差的。本发明以此交变密封摩擦力进行补偿，提高了补偿精度，体现了本发明的优越性。
Claims (8)
1.一种用于氢气环境材料性能测试装置的密封摩擦力补偿方法，其特征在于包括如下步骤：
S1、不装夹试样，按试验要求设定测试仪参数，包括温度与载荷；
S2、开始试验，测得载荷曲线即为密封摩擦力曲线；
S3、装夹试样，按试验要求设定测试仪参数，包括温度与载荷；
S4、进行试验，测得载荷曲线即为合载荷曲线；
S5、将S2中得到的密封摩擦力曲线按照S4中的合载荷曲线进行周期扩展，然后从S4的合载荷曲线中减去扩展后的密封摩擦力曲线，即得到试样承受载荷曲线；
所述氢气环境材料性能测试装置包括筒状且密封的高压氢气环境箱，所述高压氢气环境箱中设置有试样(20)；本装置还包括装有拉杆(12)以用于实现对所述试样(20)进行指定载荷加载的主机加载框架，所述高压氢气环境箱设置在主机加载框架上；所述高压氢气环境箱中设置有分别用于夹持所述试样(20)上、下两端的上夹持部和下夹持部，所述拉杆(12)穿过高压氢气环境箱与所述下夹持部固接，且拉杆(12)与高压氢气环境箱之间构成动密封配合；所述高压氢气环境箱与高压供氢气管(43)相连，高压氢气环境箱在远离高压供氢气管(43)进气口的一侧设置有放气电磁阀(17)；所述高压氢气环境箱中还设置有电加热组件；本装置还包括用于监控试样受力载荷-试样变形量-试样环境温度-试样周围氢气压力的传感器以及用于监控及处理各传感器所收集信息的控制组件；
所述电加热组件包括由内而外依次布置的热辐射层和隔热层，所述热辐射层由同轴套设于所述试样(20)外周处的金属衬管(46)以及螺旋状穿设于金属衬管(46)内的加热电阻丝(47)构成，该筒状的金属衬管(46)与加热电阻丝(47)互相配合构成辐射管构造的加热炉；所述隔热层至少包括包覆在所述加热炉外侧的陶瓷隔热罩(44)，所述金属衬管(46)与陶瓷隔热罩(44)之间设置有间距；所述陶瓷隔热罩(44)上开设有供高压氢气通入的通路；所述陶瓷隔热罩(44)与金属衬管(46)之间还布置有隔热填料。
2.根据权利要求1所述的一种用于氢气环境材料性能测试装置的密封摩擦力补偿方法，其特征在于：所述加热电阻丝(47)设置为对应所述试样(20)上、下部分的两段式螺旋结构，两段加热电阻丝(47)各自独立加热，且两段加热电阻丝(47)均通过设置在高压氢气环境箱上的接线柱(50)与驱动功放(13)相连，所述驱动功放(13)与控制组件电联接。
3.根据权利要求1所述的一种用于氢气环境材料性能测试装置的密封摩擦力补偿方法，其特征在于：所述高压氢气环境箱包括筒状的钟罩(21)，所述钟罩(21)的上端封闭，下端开口处设置有底座法兰(49)，所述钟罩(21)和底座法兰(49)彼此固连构成封闭的空间；所述高压供氢气管(43)与设置在所述钟罩(21)上的进气口相连，所述放气电磁阀(17)通过管道与底座法兰(49)固连；所述钟罩(21)的上端部还设置有安全阀(30)和吊环(42)。
4.根据权利要求3所述的一种用于氢气环境材料性能测试装置的密封摩擦力补偿方法，其特征在于：所述钟罩(21)的外侧设置有冷却水套(45)，所述冷却水套(45)与钟罩(21)之间围成冷却水腔，冷却水腔的进水口通过冷水供水管(51)与水泵(6)相连，冷却水腔的出水口通过冷水回水管(52 )与冷却水箱(5)相连，所述冷却水箱(5)、水泵(6)、冷水供水管(51 )、冷却水腔以及冷水回水管(52 )依次连通形成一个冷却水循环管路。
5.根据权利要求1所述的一种用于氢气环境材料性能测试装置的密封摩擦力补偿方法，其特征在于：所述上夹持部包括由上而下依次同轴布置的上连接头(41)和上夹头(39)，所述上夹头(39)与试样(20)上端部固接，所述上夹持部还包括设置在加热炉上侧的陶瓷隔热罩(44)夹层中的上盖(40)；所述上连接头(41)外形呈直径上大下小的二段式阶梯轴结构，且该阶梯轴结构的轴肩处呈平滑过渡的弧锥面状构造，所述上盖(40)与上连接头(41)轴肩相配合的部分呈与之形状吻合的凹弧面状构造；
所述下夹持部包括由上而下依次同轴布置的下夹头(38)和下连接头(37)，所述下连接头(37)与所述拉杆(12)固接。
6.根据权利要求5所述的一种用于氢气环境材料性能测试装置的密封摩擦力补偿方法，其特征在于：所述上连接头(41)和上夹头(39)之间以及下夹头(38)和下连接头(37)之间均为铰接，且连接上连接头(41)和上夹头(39)之间的铰接轴与连接下夹头(38)和下连接头(37)之间的铰接轴的轴线彼此垂直设置。
7.根据权利要求2所述的一种用于氢气环境材料性能测试装置的密封摩擦力补偿方法，其特征在于：所述控制组件包括控制器(22)和用于远程控制的工控机(23)，所述控制器(22)和工控机(23)双向通信连接；所述传感器包括用于测量高压氢气环境箱中氢气压力的压力传感器(16)、分别测量试样上下两端温度的上热电偶(19)和下热电偶(18)、用于测量试样伸长量的位移传感器(10)和用于测量试样载荷的载荷传感器(11)，所述位移传感器(10)、载荷传感器(11)、压力传感器(16)、上热电偶(19)和下热电偶(18)以及驱动功放(13)均与控制器(22)电联接。
8.根据权利要求7所述的一种用于氢气环境材料性能测试装置的密封摩擦力补偿方法，其特征在于：所述主机加载框架包括自下而上设置的基座、工作台(28)以及吊车(32)，所述工作台(28)和吊车(32)均架设固定在基座上，所述高压氢气环境箱固设在工作台(28)上；所述基座中设置有向拉杆(12)施加载荷的加载驱动机构，所述加载驱动机构由依次相连的伺服电机(7)、减速器(8)和滚柱丝杠传动副(9)构成，所述伺服电机(7)与控制器(22)电联接。
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