CN112268788A - 一种高低温压力疲劳试验机 - Google Patents

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李峰
王露晞
王辰辰
李天然
蔡菁
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Abstract

本发明公开的一种高低温压力疲劳试验机，涉及一种高低温条件下压力幅值、频率可调的脉动压力激励源，属于试验技术领域。本发明包括振动台、动圈、连接杆、波纹管、缸体、被校压力传感器、引压管、压力源、高低温箱；主要由上、下二部分组成。下部为驱动系统，上部为被校压力测试系统。本发明能够本发明采用振动台作为压力激励源，通过对激励源的控制得到需要的压力波形，即产生大幅值周期性压力脉动。本发明主要优点是能够产生不同温度下的正弦波、方波、三角波及锯齿波等多种交变压力信号，并且脉动高低压幅值与频率都可大范围调节，而且能够对流体介质加温或降温，模拟实际工况条件下的疲劳寿命试验，具有耐用性和可靠性高的优点。

Description

一种高低温压力疲劳试验机
技术领域
本发明涉及一种高低温压力疲劳试验机，特别涉及一种高低温条件下压力幅值、频率可调的脉动压力激励源，属于试验技术领域。
背景技术
随着工业领域对各种压力设备可靠性要求的提高，利用高低压力的交替进行压力疲劳试验越来越多的被列入考核的项目。国标GB/T15478-1995和国军标GJB4409A-2011中规定，压力测量设备经过疲劳寿命试验(加速寿命试验)考核仪器的使用寿命。欧美国家对压力疲劳试验的技术要求都远高于国内，如压力循环次数要求达到了一百万甚至一千万次，远远超过《压力传感器通用规范》所要求的一万次，相应的试验手段也更为完善先进。国内现有设备的技术能力还不能达到国家压力疲劳试验技术要求，更是缺乏专门的气体压力疲劳试验设备。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐用可靠的适用于气体、液体介质的压力疲劳试验的压力发生器，能够产生大幅值周期性压力脉动。本发明采用振动台作为压力激励源，通过对激励源的控制得到需要的压力波形。本发明主要优点是能够产生不同温度下的正弦波、方波、三角波及锯齿波等多种交变压力信号，并且脉动高低压幅值与频率都可大范围调节，而且能够对流体介质加温或降温，模拟实际工况条件下的疲劳寿命试验，具有耐用性和可靠性高的优点。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
本发明公开的一种高低温压力疲劳试验机，包括振动台、动圈、连接杆、波纹管、缸体、被校压力传感器、引压管、压力源、高低温箱。
所述一种高低温压力疲劳试验机主要由上、下二部分组成。下部为驱动系统，上部为被校压力测试系统；振动台安装在固定面上，连接杆与振动台的动圈刚性连接，通过驱动动圈产生频率可调、信号可调的位移运动；波纹管与连接杆刚性连接，缸体与波纹管配合安装，被校压力传感器安装在缸体的顶部；压力源放置在地面上，从压力源中引出引压管，引压管经高低温箱后进入缸体中。
本发明公开的一种高低温压力疲劳试验机的工作方法为：进行压力疲劳试验时，首先将被校传感器安装在缸体的上壁，将高低温箱设置到需要试验的温度，然后根据被校压力传感器需要试验的压力幅值进行计算，选取试验最大压力值的一半向缸体中进行充压，介质根据需求选用气体或液体，待缸内压力达到设定值后，启动振动台，设置需要试验的频率，输入疲劳试验信号，动圈推动连接杆产生相应的位移变化，连接杆通过挤压缸体产生相应的脉动压力变化。
有益效果：
1、本发明公开的一种高低温压力疲劳试验机，通过振动台推动连接杆产生不同频率，不同类型的脉动压力，和传统的一些疲劳试验机相比，本装置利用振动台作为激励源，能够产生正弦、方波、锯齿波等多种信号，并且结构简单，易于操作。
2、本发明公开的一种高低温压力疲劳试验机，能够产生不同频率，不同类型的压力信号，频率、压力值大小可调，能够实现不同条件下的压力寿命试验；并且整体结构简单、可靠，整个装置中没有易损件，因此在进行上万次乃至十万次的压力疲劳试验时，具有非常高的耐用性和可靠性。
3、本发明公开的一种高低温压力疲劳试验机，介质可以为气体或液体，初始状态可以为常压状态、负压状态以及高压状态，能够模拟不同的平衡压力，满足不同类型的传感器需要，做完试验后将缸内的流体介质进行回收，对环境无污染，处理方便，维护简单，管路不易阻塞。
4、本发明公开的一种高低温压力疲劳试验机，能够根据被测传感器的需求，设置不同温度试验环境，并且不用考虑高温或低温条件下引起的密封性问题，更加真实的模拟传感器的实际使用工况，得到的试验结果对实际使用更具有可靠性和参考价值。
附图说明
图1为本发明公开的一种高低温压力疲劳试验机结构示意图；
其中，1—振动台、2—动圈、3—连接杆、4—波纹管、5—缸体、6—被校压力传感器、7—引压管、8—压力源、9—高低温箱。
具体实施方式
为了更好的说明本发明的目的和优点，下面结合附图和实例对发明内容做进一步说明。
实施例1：
如图1所示，本实施例公开的一种高低温压力疲劳试验机，包括振动台1、动圈2、连接杆3、波纹管4、缸体5、被校压力传感器6、引压管7、压力源8、高低温箱9。所述一种高低温压力疲劳试验机由上、下二部分组成，下部为驱动系统，上部为被校压力测试系统；振动台1安装在地面上，连接杆3与振动台1的动圈2刚性连接，通过驱动动圈2产生频率可调、信号可调的位移运动；波纹管4与连接杆3刚性连接，缸体5与波纹管4配合安装，被校压力传感器6安装在缸体5的顶部；压力源8放置在地面上，从压力源8中引出一根引压管7，引压管7中流体介质经高低温箱9进入缸体5中。
试验要求为量程为50kPa的压力传感器进行5Hz的方波压力试验，试验次数10000次，介质为气体，试验温度100℃。
本实施例公开的一种高低温压力疲劳试验机的工作方法为：进行气体压力疲劳试验时，首先将量程为50kPa的被校压力传感器6安装在缸体5的上壁，将高低温箱9的温度设置为100℃，根据被校压力传感器6的使用环境，采用介质为气体，气体从压力源8中的气体经过高低温箱9后进入缸体5中，待缸内压力达到100℃后，启动振动台1，设置试验频率为5Hz，疲劳试验选用方波信号，动圈2推动连接杆3产生相应的位移变化，连接杆3通过波纹管4挤压缸体5产生相应的方波压力变化。
实施例2
如图1所示，本实施例公开的一种高低温压力疲劳试验机，包括振动台1、动圈2、连接杆3、波纹管4、缸体5、被校压力传感器6、引压管7、压力源8、高低温箱9。所述一种高低温压力疲劳试验机由上、下二部分组成，下部为驱动系统，上部为被校压力测试系统；振动台1安装在地面上，连接杆3与振动台1的动圈2刚性连接，通过驱动动圈2产生频率可调、信号可调的位移运动；波纹管4与连接杆3刚性连接，缸体5与波纹管4配合安装，被校压力传感器6安装在缸体5的顶部；压力源8放置在地面上，从压力源8中引出一根引压管7，引压管7中流体介质经高低温箱9进入缸体5中。
试验要求为量程为20MPa的压力传感器进行3Hz的正弦波压力试验，试验次数10000次，介质为液体，试验温度200℃。本实施例公开的一种高低温压力疲劳试验机的工作方法为：进行液体压力疲劳试验时，首先将缸体5换成耐高压的液压缸，将量程为20MPa的被校压力传感器6安装在缸体5的上壁，将高低温箱9的温度设置为200℃，然后根据被校压力传感器6需要试验的压力幅值进行计算，选取试验最大压力值18MPa的一半9MPa向缸体5中进行充压，根据被校压力传感器6的使用环境，采用介质为液体，液体从压力源8中的气体经过高低温箱9后进入缸体5中，待缸内压力达到设定值9MPa、200℃后，启动振动台1，设置试验频率为3Hz，疲劳试验选用正弦波信号，动圈2推动连接杆3产生相应的位移变化，连接杆3通过波纹管4挤压缸体5产生相应的正弦波压力变化。
本实施例公开的一种高低温压力疲劳试验机，所涉及的机械结构都具有非常长的使用寿命以及长时间连续使用能力，并且使用的流体介质可以根据被校压力传感器的需求进行切换，频率、压力幅值以及信号类型都能进行切换选择，整套装置兼容性高，使用范围广。
以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高低温压力疲劳试验机，其特征在于：包括振动台(1)、动圈(2)、连接杆(3)、波纹管(4)、缸体(5)、被校压力传感器(6)、引压管(7)、压力源(8)、高低温箱(9)；
所述一种高低温压力疲劳试验机由上、下二部分组成，下部为驱动系统，上部为被校压力测试系统；振动台(1)安装在地面上，连接杆(3)与振动台(1)的动圈(2)刚性连接，通过驱动动圈(2)产生频率可调、信号可调的位移运动；波纹管(4)与连接杆(3)刚性连接，缸体(5)与波纹管(4)配合安装，被校压力传感器(6)安装在缸体(5)的顶部；压力源(8)放置在固定面上，从压力源(8)中引出引压管(7)，引压管(7)中流体介质经高低温箱(9)进入缸体(5)中。
2.如权利要求1所述的一种高低温压力疲劳试验机，其特征在于：进行压力疲劳试验时，首先将被校传感器(6)安装在缸体的上壁，将高低温箱(9)设置到需要试验的温度，然后根据被校压力传感器(6)需要试验的压力幅值进行计算，选取试验最大压力值的一半向缸体(5)中进行充压，介质根据需求选用气体或液体，待缸体(5)内压力达到设定值后，启动振动台(1)，设置需要试验的频率，输入疲劳试验信号，动圈(2)推动连接杆(3)产生相应的位移变化，波纹管(4)通过挤压缸(5)体产生相应的脉动压力变化。
3.如权利要求2所述的一种高低温压力疲劳试验机，其特征在于：所述疲劳试验信号包括正弦波、方波、三角波。
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