CN110849736A - 一种压力测试工装及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压力测量技术领域，具体公开了一种压力测试工装及其使用方法。压力测试工装包括气压控制组件和执行机构。气压控制组件通过管路连接于气体容置机构，待测波纹管设置于气体容置机构内，气压控制组件能够将气体充入气体容置机构，以及使气体容置机构中的气体排出，气压控制组件能够检测气体容置机构的气压。气体容置机构充入气体后，待测波纹管上设置的开口端顶杆能够伸入到执行机构中，使执行机构保持在第一位置，气体容置机构排出至少部分气体后，待测波纹管的开口端顶杆能够脱离执行机构，使执行机构处于第二位置。使用本发明提供的压力测试工装可以筛选出，在预设压力下的压缩长度能够达到预设值的波纹管。

Description

一种压力测试工装及其使用方法

技术领域

本发明涉及压力测量技术领域，尤其涉及一种压力测试工装及其使用方法。

背景技术

波纹管在仪器仪表中应用广泛，主要用途是作为压力测量仪表的测量元件，将压力转换成位移或力。在产品生产的过程中，波纹管压力的测定尤为重要，波纹管在特定压力下的受压压缩值的准确性决定了产品的性能。波纹管在特定压力下的变形量是判断波纹管是否合格的重要标准之一。但波纹管在特定压力下的变形量难以测定，不同的波纹管还会有很大的区别。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种压力测试工装及其使用方法，用于筛选出，在预设压力下的压缩长度能够达到预设值的波纹管。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种压力测试工装，包括：

气压控制组件和气体容置机构，所述气压控制组件通过管路连接所述气体容置机构，待测波纹管设置于所述气体容置机构内，所述气压控制组件能够将气体充入所述气体容置机构，以及使所述气体容置机构中的气体排出，所述气压控制组件能够检测所述气体容置机构的气压；

执行机构，所述气体容置机构充入气体后，所述待测波纹管上设置的开口端顶杆能够伸入到所述执行机构中，使所述执行机构保持在第一位置，所述气体容置机构排出至少部分气体后，所述待测波纹管的所述开口端顶杆(71)能够脱离所述执行机构，使所述执行机构处于第二位置。

优选地，所述执行机构包括：

支撑部，所述支撑部包括间隔设置的第一支撑部和第二支撑部；

执行轴，所述执行轴包括滑动穿设于所述第一支撑部的第一轴段和滑动穿设于所述第二支撑部的第二轴段，所述执行轴能够位于所述第一轴段与所述第二支撑部间隔设置的第一位置和所述第一轴段抵接于所述第二支撑部的第二位置；所述待测波纹管的所述开口端顶杆能够伸入及脱离所述第一轴段和所述第二支撑部之间；

第一复位件，连接于所述第二轴段，能够使所述执行轴由所述第一位置运动至所述第二位置。

优选地，所述第一复位件为压缩弹簧，所述第二轴段上设置有第一卡环，所述第二支撑部位于所述第一轴段和所述第一卡环之间，所述压缩弹簧套设于所述第二轴段且位于所述第二支撑部和所述第一卡环之间。

优选地，所述气压控制组件包括：

气体发生机构，所述气体发生机构通过管路连接于所述气体容置机构，所述气体发生机构将气体充入所述气体容置机构，以及使所述气体容置机构中的气体排出；

气压调节机构，所述气压调节机构连接于所述气体发生机构，并能够控制所述气体发生机构的启闭与气体充入或排出量，所述气压调节机构能够检测所述气体容置机构内的气压。

优选地，所述压力测试工装还包括限位座，所述限位座位于所述执行机构下方，所述限位座设置于气体容置机构的开口处，且所述限位座的周面与所述开口密封连接；所述待测波纹管的所述开口端顶杆可移动且密封地设置于所述限位座的导向孔内，所述气体容置机构充入气体后，所述待测波纹管的所述开口端顶杆突出于所述导向孔伸入到所述执行机构中。

优选地，所述压力测试工装还包括设置于所述气体容置机构内的管座，所述待测波纹管的底口端放置于所述管座上。

优选地，所述压力测试工装还包括第一固定件，所述第一固定件固定套设于所述待测波纹管的底口端并将所述待测波纹管的底口端放置于所述限位座上。

优选地，所述压力测试工装还包括阻力机构，所述阻力机构设置于执行机构的一侧，包括挡杆和偏转机构，所述挡杆连接于所述偏转机构；所述执行机构保持在第一位置时，所述挡杆的一端能够抵接于所述执行机构，所述执行机构由第一位置运动至所述第二位置时，所述偏转机构能够驱动所述挡杆旋转。

优选地，所述偏转机构包括：

支架；

转轴，转动设置于所述支架上，所述挡杆的另一端固定连接于所述转轴的一端；

拉力杆，所述拉力杆的一端固定连接于所述转轴的另一端；

第二复位件，所述第二复位件位于所述转轴的上方，所述第二复位件的一端连接于所述支架，另一端连接于所述拉力杆的另一端。

优选地，用于如上所述压力测试工装中，包括以下步骤：

施加外力于所述执行机构，使所述执行机构处于所述第一位置；

气压控制组件向气体容置机构内充入气体；

所述待测波纹管的开口端顶杆伸入到所述执行机构的预设位置处时，取消所述外力的施加；

气压控制组件将所述气体容置机构内的气体排出；

所述执行机构从所述第一位置运动到所述第二位置时，记录此时所述气体容置机构内的气压。

本发明的有益效果：波纹管受压后产生轴向变形，波纹管在设计完成之后，生产合格的波纹管需要满足，在特定压力下，波纹管产生的轴向位移是一定的。使用本发明提供的压力测试工装可以筛选出，在预设压力下的压缩长度能够达到预设值的波纹管，从而更好的保证波纹管相关产品的安全性和稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的压力测试工装的结构示意图；

图2是图1中A-A向的剖面图。

图中：

1-底座；

2-气缸；21-管座；

3-执行机构；31-第一支撑部；32-第二支撑部；33-抵接轴段；34-第一轴段；35-第二轴段；36-第一复位件；

4-限位座；

51-挡杆；52-转轴；53-拉力杆；54-第二复位件；55-支架；

61-气压表；62-气阀开关；63-放气阀；64-减压阀；

7-待测波纹管；71-开口端顶杆。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

本发明中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”是指本发明提供的压力测试工装在正常使用情况下定义的，并与图中所示的上下左右方向一致，“内”、“外”是指相对于各个零件本身轮廓的内外。这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本发明保护范围的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供了一种压力测试工装，用于校核波纹管的设计压力值中。

如图1-2所示，本实施例提供的压力测试工装包括气压控制组件、气体容置机构和执行机构3。气压控制组件通过管路连接于气体容置机构，待测波纹管7设置于气体容置机构内，气压控制组件能够将气体充入气体容置机构，以及使气体容置机构中的气体排出，气压控制组件能够检测气体容置机构的气压。气体容置机构充入气体后，待测波纹管7上设置的开口端顶杆71能够伸入到执行机构3中，使执行机构3保持在第一位置，气体容置机构排出至少部分气体后，待测波纹管7的开口端顶杆71能够脱离执行机构3，使执行机构3处于第二位置。待测波纹管7受压后产生轴向变形，波纹管在设计完成之后，在特定压力下，波纹管产生的轴向位移是一定。使用本发明提供的压力测试工装可以筛选出，在预设压力下的压缩长度能够达到预设值的波纹管，从而更好的保证波纹管相关产品的安全性和稳定性。

于本实施例中，气体容置机构为气缸2，气缸2内的气压值为待测波纹管所受的压力值。根据待测波纹管7的设计变形系数计算待测波纹管7在预设压力值下的变形长度为预设值L，待测波纹管7未受压状态下开口端到执行机构3的距离等于预设值L。

通过将待测波纹管放置于气缸2内，充入气体，待测波纹管7在受压下沿轴向变长，伸入到执行机构3中，并使执行机构3保持在第一位置，排出气体的过程中，待测波纹管7的长度逐渐变短，当待测波纹管7的开口端脱离执行机构3，执行机构3由第一位置运动至第二位置，记录此时气缸2的气压。此时的气压值若低于预设压力值，则待测波纹管7的压缩量超过设计要求；此时的气压值若高于预设压力值，则待测波纹管7的压缩量未达到设计要求。波纹管受压后的压缩量满足设计要求时，能够更好的保证波纹管相关产品的安全性和稳定性。

具体地，执行机构3包括支撑部、执行轴和第一复位件36。支撑部包括间隔设置的第一支撑部31和第二支撑部32。执行轴包括滑动穿设于第一支撑部31的第一轴段34和滑动穿设于第二支撑部32的第二轴段35，执行轴能够位于第一轴段34与第二支撑部32间隔设置的第一位置和第一轴段34抵接于第二支撑部32的第二位置；待测波纹管7的开口端顶杆71能够伸入及脱离第一轴段34和第二支撑部32之间。第一复位件36连接于第二轴段35，能够使执行轴由第一位置运动至第二位置。

具体地，第一复位件36为压缩弹簧，第二轴段35上设置有第一卡环，第二支撑部32位于第一轴段34和第一卡环之间，压缩弹簧套设于第二轴段35且位于第二支撑部32和第一卡环之间。使用压缩弹簧，可以在待测波纹管7的开口端顶杆71脱离第一轴段34时，执行机构能自发由第一位置运动至第二位置。于本实施例中，将压缩弹簧套设于第二轴段35上后，在第二轴段35的右端螺接有螺栓，螺栓用于抵接压缩弹簧。于其他实施例中，还可以在第二轴段35的右端设置螺纹，使用螺母螺接于螺纹上，螺母抵接于压缩弹簧。

具体地，气压控制组件包括气体发生机构和气压调节机构。气体发生机构通过管路连接于气体容置机构，以将气体充入气体容置机构，以及使气体容置机构中的气体排出。气压调节机构连接于气体发生机构，并能够控制气体发生机构的启闭与气体充入或排出量，气压调节机构能够检测气体容置机构内的气压。

更具体地，气体发生机构为气泵，气泵通过管路连接于气缸2，在气泵上设置有气阀开关62、放气阀63和减压阀64，气阀开关62用于控制气泵的启闭。放气阀63控制气泵将气缸2中的气体排出。减压阀64控制气泵，控制气缸2的压力高低，管路上还安装有气压表，用于显示当前气缸2的气压值。说明书附图中，省略了管路和气泵。

进一步地，压力测试工装还包括限位座4，限位座4位于执行机构3下方，限位座4设置于气体容置机构的开口处，且限位座4的周面与气体容置机构的开口处密封连接，待测波纹管7的开口端顶杆71可移动且密封地设置于限位座4的导向孔内，气体容置机构充入气体后，待测波纹管7的开口端顶杆71突出于导向孔伸入到执行机构3中。在待测波纹管7的开口端处加装密封圈，能够防止气体外泄，待测波纹管7的开口端设置于导向孔，还可以防止待测波纹管7的出现弯曲时导致测试结果发生偏差。于本实施例中，限位座4与支撑部为一体结构。

进一步地，压力测试工装还包括设置于气体容置机构内的管座21，待测波纹管7的底口端放置于管座21上。设置管座21可以提高待测波纹管7的整体长度，使压力测试工装满足更多长度不同的待测波纹管7的测试。

进一步地，压力测试工装还包括第一固定件，第一固定件固定套设于待测波纹管7的底口端并将待测波纹管7的底口端抵接于限位座4上。于本实施例中，使用E形卡簧嵌于待测波纹管7开口端顶杆71的凹槽内，E形卡簧抵接于限位座4将待测波纹管7固定于管座21上。

进一步地，压力测试工装还包括阻力机构，阻力机构设置于执行机构3的一侧，包括挡杆51和偏转机构，挡杆51连接于偏转机构；执行机构3保持在第一位置时，挡杆51的一端能够抵接于执行机构3，执行机构3由第一位置运动至第二位置时，偏转机构能够驱动挡杆51旋转。实际使用工况下的波纹管除了受压，可能还会受到其他作用力，如偏转力等，通过执行机构与阻力机构可以模拟待测波纹管7在实际使用工况下的受力情况。挡杆51旋转时，还可以用作记录气压值的信号点，使测量的气压值更准确。

具体地，偏转机构包括支架55、转轴52、拉力杆53和第二复位件54。支架55设置于压力测试工装的底座1上，转轴52转动设置于支架55上，挡杆51的另一端固定连接于转轴52的一端，拉力杆53的一端固定连接于转轴52的另一端，第二复位件54位于转轴52的上方，第二复位件54的一端连接于支架55，另一端连接于拉力杆53的另一端。

于本实施例中，第二复位件54为拉伸弹簧。

于本实施例中，执行轴还包括抵接轴段33，抵接轴段33连接第一轴段34的左侧，挡杆51的一端能够抵接于抵接轴段33。第一轴段34的轴径大于第二轴段35的轴径。待测波纹管7的开口端顶杆71的侧面抵接于第一轴段34时，执行轴能稳定在第一位置。

于本实施例中，本发明提供的压力测试工装的测试方法步骤如下：

第一步：将待测波纹管7安装于压力测试工装；

第二步：施加外力于执行轴，使执行轴处于所述第一位置，将挡杆51抵接于抵接轴段33；

第三步：打开气阀开关5，向气缸2内充入气体；

第四步：待测波纹管7的开口端顶杆71抵接于第一轴段34时，取消外力的施加；

第五步：关系气阀开关5，打开放气阀63，将气缸2内的气体排出；

第六步：挡杆51弹起时，记录此时气压表显示的气压值。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种压力测试工装，其特征在于，包括：

气压控制组件和气体容置机构，所述气压控制组件通过管路连接所述气体容置机构，待测波纹管(7)设置于所述气体容置机构内，所述气压控制组件能够将气体充入所述气体容置机构，以及使所述气体容置机构中的气体排出，所述气压控制组件能够检测所述气体容置机构的气压；

执行机构(3)，所述气体容置机构充入气体后，所述待测波纹管(7)上设置的开口端顶杆(71)能够伸入到所述执行机构(3)中，使所述执行机构(3)保持在第一位置，所述气体容置机构排出至少部分气体后，所述待测波纹管(7)的所述开口端顶杆(71)能够脱离所述执行机构(3)，使所述执行机构(3)处于第二位置。

2.如权利要求1所述的压力测试工装，其特征在于，所述执行机构(3)包括：

支撑部，所述支撑部包括间隔设置的第一支撑部(31)和第二支撑部(32)；

执行轴，所述执行轴包括滑动穿设于所述第一支撑部(31)的第一轴段(34)和滑动穿设于所述第二支撑部(32)的第二轴段(35)，所述执行轴能够位于所述第一轴段(34)与所述第二支撑部(32)间隔设置的第一位置和所述第一轴段(34)抵接于所述第二支撑部(32)的第二位置；所述待测波纹管(7)的所述开口端顶杆(71)能够伸入及脱离所述第一轴段(34)和所述第二支撑部(32)之间；

第一复位件(36)，连接于所述第二轴段(35)，能够使所述执行轴由所述第一位置运动至所述第二位置。

3.如权利要求2所述的压力测试工装，其特征在于，所述第一复位件(36)为压缩弹簧，所述第二轴段(35)上设置有第一卡环，所述第二支撑部(32)位于所述第一轴段(34)和所述第一卡环之间，所述压缩弹簧套设于所述第二轴段(35)且位于所述第二支撑部(32)和所述第一卡环之间。

4.如权利要求1所述的压力测试工装，其特征在于，所述气压控制组件包括：

气体发生机构，所述气体发生机构通过管路连接于所述气体容置机构，所述气体发生机构将气体充入所述气体容置机构，以及使所述气体容置机构中的气体排出；

气压调节机构，所述气压调节机构连接于所述气体发生机构，并能够控制所述气体发生机构的启闭与气体充入或排出量，所述气压调节机构能够检测所述气体容置机构内的气压。

5.如权利要求1所述的压力测试工装，其特征在于，所述压力测试工装还包括限位座(4)，所述限位座(4)位于所述执行机构(3)下方，所述限位座(4)设置于气体容置机构的开口处，且所述限位座(4)的周面与所述开口密封连接；所述待测波纹管(7)的所述开口端顶杆(71)可移动且密封地设置于所述限位座(4)的导向孔内，所述气体容置机构充入气体后，所述待测波纹管(7)的所述开口端顶杆(71)突出于所述导向孔伸入到所述执行机构(3)中。

6.如权利要求1所述的压力测试工装，其特征在于，所述压力测试工装还包括设置于所述气体容置机构内的管座(21)，所述待测波纹管(7)的底口端放置于所述管座(21)上。

7.如权利要求6所述的压力测试工装，其特征在于，所述压力测试工装还包括第一固定件，所述第一固定件固定套设于所述待测波纹管(7)的底口端并将所述待测波纹管(7)的底口端放置于所述限位座(4)上。

8.如权利要求1所述的压力测试工装，其特征在于，所述压力测试工装还包括阻力机构，所述阻力机构设置于执行机构(3)的一侧，包括挡杆(51)和偏转机构，所述挡杆(51)连接于所述偏转机构；所述执行机构(3)保持在第一位置时，所述挡杆(51)的一端能够抵接于所述执行机构(3)，所述执行机构(3)由第一位置运动至所述第二位置时，所述偏转机构能够驱动所述挡杆(51)旋转。

9.如权利要求8所述的压力测试工装，其特征在于，所述偏转机构包括：

支架(55)；

转轴(52)，转动设置于所述支架(55)上，所述挡杆(51)的另一端固定连接于所述转轴(52)的一端；

拉力杆(53)，所述拉力杆(53)的一端固定连接于所述转轴(52)的另一端；

第二复位件(54)，所述第二复位件(54)位于所述转轴(52)的上方，所述第二复位件(54)的一端连接于所述支架(55)，另一端连接于所述拉力杆(53)的另一端。

10.一种压力测试工装的使用方法，其特征在于，用于如权利要求1-9任一项所述压力测试工装中，包括以下步骤：

施加外力于所述执行机构(3)，使所述执行机构(3)处于所述第一位置；

气压控制组件向气体容置机构内充入气体；

所述待测波纹管(7)的开口端顶杆(71)伸入到所述执行机构(3)的预设位置处时，取消所述外力的施加；

气压控制组件将所述气体容置机构内的气体排出；

所述执行机构(3)从所述第一位置运动到所述第二位置时，记录此时所述气体容置机构内的气压。

Images