CN108037001A - 金属软管力学性能检测装置及热态和冷态检测方法 - Google Patents

金属软管力学性能检测装置及热态和冷态检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种金属软管力学性能检测装置及热态和冷态检测方法，包括机架，机架包括支撑平台以及设置在支撑平台上方的可升降的顶部盖板；中部支撑杆，中部支撑杆包括底座和竖直设置的支撑杆，支撑杆固定在底座的上表面，底座设置在支撑平台的上表面，支撑杆的上端贯穿顶部盖板，中部支撑杆用于支撑待测金属软管，且待测金属软管位于底座和顶部盖板之间；高频加热器，高频加热器的加热丝围绕在支撑杆外，高频加热器用于加热待测金属软管；测量机构，测量机构设置在机架的侧面，测量机构用于测量待测金属软管的长度。通过使用本发明的装置，在不同的操作模式下，有效实现冷态及热态下金属软管力学性能的检测。

Description

金属软管力学性能检测装置及热态和冷态检测方法
技术领域
本发明涉及金属软管力学性能检测的技术领域，尤其涉及一种金属软管力学性能检测装置及冷态检测方法和热态检测方法。
背景技术
在工程力学技术领域中，设备与设备之间采取柔性连接的应用十分广泛。金属软管在冷、热两种状态下，其力学性能具体如何变化，这也是工程技术人员需要考虑的因素。尤其是热态下，金属软管具体的力学性能是否满足要求，往往成为工程设计的关键点。高温状态下，较难寻求合适的耐高温检测元器件对金属软管进行测试。因此，如何将金属软管随温度升高后力学性能参数变化检测出来，也成为一个亟待解决的难题。
针对工程力学技术中亟需冷、热两种状态下金属软管力学性能参数作为设计及施工支撑，本发明旨在提供一种金属软管力学性能检测的装置及检测方法，能满足不同温度的检测。采用该装置检测能获取金属软管随温度变化，力学性能参数的变化趋势。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种金属软管力学性能检测装置，用于解决金属软管力学性能检测的问题。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种金属软管力学性能检测装置，其中，包括：机架，所述机架包括支撑平台以及设置在所述支撑平台上方的可升降的顶部盖板；中部支撑杆，所述中部支撑杆包括底座和竖直设置的支撑杆，所述支撑杆固定在所述底座的上表面，所述底座设置在所述支撑平台的上表面，所述支撑杆的上端贯穿所述顶部盖板，所述中部支撑杆用于支撑待测金属软管，且所述待测金属软管位于所述底座和所述顶部盖板之间；高频加热器，所述高频加热器的加热丝围绕在所述支撑杆外，所述高频加热器用于加热所述待测金属软管；测量机构，所述测量机构设置在所述机架的侧面，所述测量机构用于测量所述待测金属软管的长度。
上述的金属软管力学性能检测装置，其中，所述测量机构包括：数显游标卡尺，所述数显游标卡尺固定在所述机架的一侧，所述数显游标卡尺的固定量爪与所述底座的上表面平齐，所述数显游标卡尺的游标量爪与所述顶部盖板的上表面平齐；压力传感器，所述压力传感器设置在所述支撑平台和所述底座之间；红外测温仪，所述红外测温仪固定在所述机架的另一侧。
上述的金属软管力学性能检测装置，其中，所述测量机构还包括控制器，所述数显游标卡尺、所述压力传感器和所述红外测温仪分别与所述控制器信号连接，所述高频加热器与所述控制器信号连接。
上述的金属软管力学性能检测装置，其中，所述机架还包括四立杆，四所述立杆的下端与所述支撑平台的上表面螺纹连接，四所述立杆的上端贯穿所述顶部盖板的四角并与所述顶部盖板螺纹连接。
上述的金属软管力学性能检测装置，其中，所述中部支撑杆与所述顶部盖板螺纹连接。
上述的金属软管力学性能检测装置，其中，所述底座和所述压力传感器之间设有隔热垫片。
上述的金属软管力学性能检测装置，其中，所述待测金属软管和所述顶部盖板之间设有顶部垫圈。
上述的金属软管力学性能检测装置，其中，所述中部支撑杆的外径小于所述待测金属软管的内径。
一种金属软管力学性能检测装置的冷态检测方法，其中，包括上述的任意一项所述的金属软管力学性能检测装置，所述冷态检测方法包括：
步骤S1.1：将待测金属软管按竖直自由状态套设于所述中部支撑杆上，盖上所述顶部盖板，并将所述数显游标卡尺的所述游标量爪抵于所述顶部盖板的上表面，开启所述数显游标卡尺和所述压力传感器；
步骤S1.2：通过下压所述顶部盖板压缩所述待测金属软管，同时所述控制器记录所述数显游标卡尺的数值和所述压力传感器的数值；
步骤S1.3：重复若干次步骤S1.2，得到若干组力学性能数据。
一种金属软管力学性能检测装置的热态检测方法，其中，包括上述的任意一项所述的金属软管力学性能检测装置，所述热态检测方法包括：
步骤S2.1：将待测金属软管按竖直自由状态套设于所述中部支撑杆上，盖上所述顶部盖板，并将所述数显游标卡尺的所述游标量爪抵于所述顶部盖板的上表面，开启所述数显游标卡尺、所述压力传感器和所述红外测温仪。
步骤S2.2：设定所述高频加热器的预设温度；
步骤S2.3：开启所述高频加热器，通过所述高频加热器加热所述待测金属软管至所述预设温度并保持一段时间，同时所述控制器记录加热过程中所述压力传感器的数值和所述红外测温仪的数值。
本发明由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：
(1)通过使用本发明的装置，在不同的操作模式下，有效实现冷态及热态下金属软管力学性能的检测。
(2)本发明能够有效实现传感器与控制器相结合，通过程序控制，既有效设定测试所需的温度及速率，又准确检测出随温度变化，金属软管力学性能的变化。
附图说明
图1是本发明的金属软管力学性能检测装置的结构主视图。
图2是本发明的金属软管力学性能检测装置的中部支撑杆的结构示意图。
图3是本发明的金属软管力学性能检测装置的控制原理图。
附图中：1、支撑平台；2、顶部盖板；3、立杆；4、中部支撑杆；41、底座；42、支撑杆；5、高频加热器；51、加热丝；61、数显游标卡尺；62、压力传感器；63、红外测温仪；64、控制器；71、隔热垫片；72、顶部垫圈； 8、待测金属软管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
图1是本发明的金属软管力学性能检测装置的结构主视图，图2是本发明的金属软管力学性能检测装置的中部支撑杆的结构示意图，图3是本发明的金属软管力学性能检测装置的控制原理图，请参见图1至图3所示，示出了一种较佳实施例的金属软管力学性能检测装置，包括：机架，机架包括支撑平台1以及设置在支撑平台1上方的可升降的顶部盖板2。
此外，作为一种较佳的实施例，金属软管力学性能检测装置还包括：中部支撑杆4，中部支撑杆4包括底座41和竖直设置的支撑杆42，支撑杆42 固定在底座41的上表面，底座41设置在支撑平台1的上表面，支撑杆42 的上端贯穿顶部盖板2，中部支撑杆4用于支撑待测金属软管，且待测金属软管位于底座41和顶部盖板2之间。通过使用中部支撑杆4起到减小测试过程中待测金属软管8倾斜或弯曲造成的误差。
另外，作为一种较佳的实施例，金属软管力学性能检测装置还包括：高频加热器5，高频加热器5的加热丝51围绕在支撑杆42外，高频加热器5 用于加热待测金属软管8。
还有，作为一种较佳的实施例，金属软管力学性能检测装置还包括：测量机构，测量机构设置在机架的侧面，测量机构用于测量待测金属软管8的长度。
进一步，作为一种较佳的实施例，测量机构包括：数显游标卡尺61，数显游标卡尺61固定在机架的一侧，数显游标卡尺61的固定量爪与底座41 的上表面平齐，数显游标卡尺61的游标量爪与顶部盖板2的上表面平齐。
更进一步，作为一种较佳的实施例，测量机构包括：压力传感器62，压力传感器62设置在支撑平台1和底座41之间。具体地，中部支撑杆4采用螺栓与压力传感器62相连接，方便针对不同口径的待测金属软管8安装相对应口径的中部支撑杆4。
再进一步，作为一种较佳的实施例，测量机构包括：红外测温仪63，红外测温仪63固定在机架的另一侧。
另一方面，作为一种较佳的实施例，测量机构还包括控制器64，数显游标卡尺61、压力传感器62和红外测温仪63分别与控制器64信号连接，高频加热器5与控制器64信号连接。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。
本发明在上述基础上还具有如下实施方式：
本发明的进一步实施例中，请继续参见图1至图3所示，机架还包括四立杆3，四立杆3的下端与支撑平台1的上表面螺纹连接，四立杆3的上端贯穿顶部盖板2的四角并与顶部盖板2螺纹连接。四立杆3位于支撑平台1 的四周，中部支撑杆4位于四立杆3的中部。
本发明的进一步实施例中，中部支撑杆4与顶部盖板2螺纹连接。
本发明的进一步实施例中，底座41和压力传感器62之间设有隔热垫片 71，隔热垫片71用于防止对待测金属软管8的加热引起压力传感器62的损坏。
本发明的进一步实施例中，待测金属软管8和顶部盖板2之间设有顶部垫圈72。
本发明的进一步实施例中，中部支撑杆4的外径略小于待测金属软管8 的内径，使得待测金属软管8能够恰好套设在中部支撑杆4上，同时中部支撑杆4在径向上能够对待测金属软管8实现有效支撑。
本发明的进一步实施例中，冷态检测方法包括：
步骤S1.1：将待测金属软管8按竖直自由状态套设于中部支撑杆4上，盖上顶部盖板2，并将数显游标卡尺61的游标量爪抵于顶部盖板2的上表面，开启数显游标卡尺61和压力传感器62；
步骤S1.2：通过下压顶部盖板2压缩待测金属软管8，同时控制器64记录数显游标卡尺61的数值和压力传感器62的数值；
步骤S1.3：重复若干次步骤S1.2，得到若干组力学性能数据。
本发明的进一步实施例中，热态检测方法包括：
步骤S2.1：将待测金属软管8按竖直自由状态套设于中部支撑杆4上，盖上顶部盖板2，并将数显游标卡尺61的游标量爪抵于顶部盖板2的上表面，开启数显游标卡尺61、压力传感器62和红外测温仪63。
步骤S2.2：设定高频加热器5的预设温度；
步骤S2.3：开启高频加热器5，通过高频加热器5加热待测金属软管8 至预设温度并保持一段时间，同时控制器64记录加热过程中压力传感器62 的数值和红外测温仪63的数值。
本发明的进一步实施例中，待测金属软管8按照检测要求竖直自由状态下安装于金属软管力学性能检测装置上，数显游标卡尺61、压力传感器62、红外测温仪63和高频加热器5均与控制器63相连。冷态检测时，通过旋动顶部盖板2上侧的螺母，给待测金属软管8施加压力，采用压力传感器62 检测该压力，使待测金属软管8轴向缩短，同时采用数显游标卡尺61测量其轴向位移量变化，即可获得相应型号待测金属软管8的轴向弹性系数 K(N/mm)；热态检测，通过控制器64设定高频加热器5的加热温度及加热速率，随着温度的升高，待测金属软管8的膨胀力实时变化，红外测温仪63、压力传感器62实时将采集信号反馈至控制器64，有效实现传感器与控制器 64相结合，通过程序控制，既有效设定测试所需的温度及速率，又准确检测出随温度变化，待测金属软管8的力学性能的变化。通过使用金属软管力学性能检测装置，在不同的操作模式下，有效实现冷态及热态下金属软管力学性能的检测。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种金属软管力学性能检测装置，其特征在于，包括：
机架，所述机架包括支撑平台以及设置在所述支撑平台上方的可升降的顶部盖板；
中部支撑杆，所述中部支撑杆包括底座和竖直设置的支撑杆，所述支撑杆固定在所述底座的上表面，所述底座设置在所述支撑平台的上表面，所述支撑杆的上端贯穿所述顶部盖板，所述中部支撑杆用于支撑待测金属软管，且所述待测金属软管位于所述底座和所述顶部盖板之间；
高频加热器，所述高频加热器的加热丝围绕在所述支撑杆外，所述高频加热器用于加热所述待测金属软管；
测量机构，所述测量机构设置在所述机架的侧面，所述测量机构用于测量所述待测金属软管的长度。
2.根据权利要求1所述的金属软管力学性能检测装置，其特征在于，所述测量机构包括：
数显游标卡尺，所述数显游标卡尺固定在所述机架的一侧，所述数显游标卡尺的固定量爪与所述底座的上表面平齐，所述数显游标卡尺的游标量爪与所述顶部盖板的上表面平齐；
压力传感器，所述压力传感器设置在所述支撑平台和所述底座之间；
红外测温仪，所述红外测温仪固定在所述机架的另一侧。
3.根据权利要求2所述的金属软管力学性能检测装置，其特征在于，所述测量机构还包括控制器，所述数显游标卡尺、所述压力传感器和所述红外测温仪分别与所述控制器信号连接，所述高频加热器与所述控制器信号连接。
4.根据权利要求3所述的金属软管力学性能检测装置，其特征在于，所述机架还包括四立杆，四所述立杆的下端与所述支撑平台的上表面螺纹连接，四所述立杆的上端贯穿所述顶部盖板的四角并与所述顶部盖板螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的金属软管力学性能检测装置，其特征在于，所述中部支撑杆与所述顶部盖板螺纹连接。
6.根据权利要求5所述的金属软管力学性能检测装置，其特征在于，所述底座和所述压力传感器之间设有隔热垫片。
7.根据权利要求6所述的金属软管力学性能检测装置，其特征在于，所述待测金属软管和所述顶部盖板之间设有顶部垫圈。
8.根据权利要求1所述的金属软管力学性能检测装置，其特征在于，所述中部支撑杆的外径小于所述待测金属软管的内径。
9.一种金属软管力学性能检测装置的冷态检测方法，其特征在于，包括权利要求2至8中任意一项所述的金属软管力学性能检测装置，所述冷态检测方法包括：
步骤S1.1：将待测金属软管按竖直自由状态套设于所述中部支撑杆上，盖上所述顶部盖板，并将所述数显游标卡尺的所述游标量爪抵于所述顶部盖板的上表面，开启所述数显游标卡尺和所述压力传感器；
步骤S1.2：通过下压所述顶部盖板压缩所述待测金属软管，同时所述控制器记录所述数显游标卡尺的数值和所述压力传感器的数值；
步骤S1.3：重复若干次步骤S1.2，得到若干组力学性能数据。
10.一种金属软管力学性能检测装置的热态检测方法，其特征在于，包括权利要求2至8中任意一项所述的金属软管力学性能检测装置，所述热态检测方法包括：
步骤S2.1：将待测金属软管按竖直自由状态套设于所述中部支撑杆上，盖上所述顶部盖板，并将所述数显游标卡尺的所述游标量爪抵于所述顶部盖板的上表面，开启所述数显游标卡尺、所述压力传感器和所述红外测温仪。
步骤S2.2：设定所述高频加热器的预设温度；
步骤S2.3：开启所述高频加热器，通过所述高频加热器加热所述待测金属软管至所述预设温度并保持一段时间，同时所述控制器记录加热过程中所述压力传感器的数值和所述红外测温仪的数值。
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