CN113295544A - 长期老化试验装置 - Google Patents

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肖敬成
范玉军
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朱涛
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申永涛
贺金红
张�荣
王子强
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Abstract

本发明涉及老化试验装置技术领域，尤其涉及一种长期老化试验装置，包括内部温度可调节的保温容器和容置于保温容器内部的罐体，罐体采用不锈钢制成，罐体内部中空形成密闭的空腔，空腔设有可开启或封闭的用于取放样品的开口，罐体的顶面上设有与空腔相连通的注液管和出气管，注液管上设有注液阀，注液阀高出罐体的顶面至少0.5m，出气管上设有出气阀。不锈钢罐体可防止被试验溶液腐蚀影响试验结果，可重复使用；保温容器可对空腔内试验溶液的温度进行控制和长期恒温保持，实现试验所需温度条件；注液阀高出罐体的顶面至少0.5m可满足试验所需的至少0.5m水压条件，由此，该装置能够满足高温、碱性、水压条件下的电缆长期老化试验要求。

Description

长期老化试验装置
技术领域
本发明涉及老化试验装置技术领域，尤其涉及一种长期老化试验装置。
背景技术
对于金属箔粘接复合材料外被层结构电缆，如铝塑纵包、铜箔纵包等结构电缆，为考核金属箔与复合材料之间粘接牢固程度及其长期老化性能，IEC TR 61901：2016标准要求进行3000h长期老化试验，要求样品在pH值8.5±0.5的1％Nacl，1％Na2SO4溶液中，80±3℃温度下，至少0.5m水压条件下老化3000h。标准中并未对试验装置进行规定或推荐。
目前市场上尚无针对该试验的专用试验装置，理论上可以借助电力电缆用透水试验装置等实现所需的试验条件。但现有装置各部件材料均未针对试验所用碱性溶液进行针对性设计，长期老化试验过程中试验设备本身会受到腐蚀，腐蚀产物溶解在溶液中可能会对试验结果造成影响，试验设备被腐蚀后也无法继续使用。此外，现有装置为适用于不同直径电缆样品，密封大多采用热缩管、橡胶垫、盖板等组合结构，该结构无法保证水压条件下长期老化试验过程中的密封效果。现有装置通常在自由空气环境下使用，通过外置加热循环装置对试验溶液进行温度保持，该方案受环境温度影响较为明显，无法保证整个长期老化试验过程中温度满足要求。由此可知，现有设备无法满足高温、碱性、水压条件下电缆长期老化试验要求，需要针对试验要求设计专用装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够满足电缆长期老化试验要求的长期老化试验装置，以克服现有技术的上述缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种长期老化试验装置，包括内部温度可调节的保温容器和容置于保温容器内部的罐体，罐体采用不锈钢制成，罐体内部中空形成密闭的空腔，空腔设有可开启或封闭的用于取放样品的开口，罐体的顶面上设有与空腔相连通的注液管和出气管，注液管上设有注液阀，注液阀高出罐体的顶面至少0.5m，出气管上设有出气阀。
优选地，罐体上设有用于测量空腔内部温度的温度测量件。
优选地，温度测量件为温度计，温度计穿过罐体并伸入空腔内，温度计与罐体之间密封装配。
优选地，保温容器为高低温箱。
优选地，空腔的底部设有可开启或封闭的出液口。
优选地，开口与将开口封闭的密封法兰相连接。
优选地，空腔沿水平方向贯通形成两个开口。
优选地，空腔内设有用于支撑样品的样品支架。
优选地，保温容器内设有用于支撑罐体的罐体支架。
与现有技术相比，本发明具有显著的进步：
罐体采用不锈钢制成，能够防止在长期老化试验过程中罐体被碱性的试验溶液腐蚀而影响试验结果，可以重复使用；通过保温容器控制罐体所处环境温度和罐体内部的温度条件，可以对空腔内的试验溶液的温度进行控制和长期恒温保持，实现长期老化试验所需的温度条件；通过注液管内高于罐体顶面的液面可以形成水压，并且，在注水完毕且关闭注液阀和出气阀后，可以实现水压的长期保持，注液阀高出罐体的顶面至少0.5m则满足了长期老化试验所需的至少0.5m水压条件的要求，可以在注液阀以下实现至少0.5m水压条件。由此，本发明的长期老化试验装置能够满足高温、碱性、水压条件下的电缆长期老化试验要求。
附图说明
图1是本发明实施例的长期老化试验装置的工作示意图。
其中，附图标记说明如下：
1 保温容器
2 罐体
20 空腔
21 开口
22 出液口
3 注液管
31 注液阀
4 出气管
41 出气阀
5 温度测量件
6 密封法兰
7 样品支架
8 罐体支架
9 样品
10 试验溶液
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明的长期老化试验装置的一种实施例。本实施例的长期老化试验装置用于实现试验样品在pH值8.5±0.5的1％Nacl，1％Na2SO4溶液中，80±3℃温度下，至少0.5m水压条件下长期老化(如老化3000h)试验条件，以满足电缆长期老化试验要求，尤其满足金属箔粘接复合材料外被层结构电缆的长期老化试验。
本实施例的长期老化试验装置包括保温容器1和罐体2。保温容器1的内部温度可调节，优选地，保温容器1可以为高低温箱。罐体2容置于保温容器1内部，从而可通过保温容器1控制罐体2所处环境温度，进而控制罐体2内部的温度条件，并在长期老化试验过程中保持温度恒定。
罐体2内部中空形成密闭的空腔20，空腔20设有可开启或封闭的开口21，开口21用于取放样品9，当开口21开启时，可以向空腔20内放入待试验的样品9或从空腔20内取出试验完毕的样品9；试验进行时，开口21封闭。样品9是用以进行长期老化试验的试验件，如电缆试验件。罐体2和空腔20的尺寸可以根据实际试验所用的样品9的尺寸确定，空腔20的最小直径应大于样品9的直径，空腔20的长度应大于样品9的长度。
罐体2的顶面上设有注液管3和出气管4，注液管3和出气管4均与空腔20相连通。注液管3用于向空腔20内注入试验溶液10(如pH值8.5±0.5的1％Nacl，1％Na2SO4溶液)，注液管3上设有注液阀31，通过注液阀31的开启和关闭控制注液管3的通断，以控制向空腔20内注入的试验溶液10的量，注液阀31关闭时还起到密封作用。出气管4用于在注液管3和注液阀31向空腔20内注入试验溶液10时同步排出空腔20内的空气，出气管4上设有出气阀41，通过出气阀41的开启和关闭控制出气管4的通断，出气阀41关闭时还起到密封作用。注液阀31高出罐体2的顶面至少0.5m，即注液阀31位于罐体2的顶面的上方，且注液阀31与罐体2的顶面之间的垂直距离不小于0.5m，由此，当罐体2空腔20内注满试验溶液10，且试验溶液10液面升至注液管3内时，通过注液管3内高于罐体2顶面的液面可以形成水压，并且，在注水完毕且关闭注液阀31和出气阀41后，可以实现水压的长期保持，注液阀31高出罐体2的顶面至少0.5m则满足了长期老化试验所需的至少0.5m水压条件的要求，可以在注液阀31以下实现至少0.5m水压条件。
通过保温容器1控制罐体2所处环境温度和罐体2内部的温度条件，可以对空腔20内的试验溶液10的温度进行控制和长期恒温保持，实现长期老化试验所需的温度条件。
罐体2采用不锈钢制成，能够防止在长期老化试验过程中罐体2被碱性的试验溶液10腐蚀而影响试验结果，可以重复使用。
由此，本实施例的长期老化试验装置能够满足高温、碱性、水压条件下的电缆长期老化试验要求。
本实施例中，优选地，本实施例中，罐体2上设有用于测量空腔20内部温度的温度测量件5，通过温度测量件5对空腔20内试验溶液10的温度进行实时测量，并根据测量结果由保温容器1进行温度调控，可以实现罐体2空腔20内试验溶液10温度的精准控制，并保证长期老化试验过程中试验溶液10保持温度恒定。
较佳地，温度测量件5可以为温度计，温度计穿过罐体2并伸入空腔20内，温度计与罐体2之间密封装配，以保证试验进行时罐体2空腔20的密闭性。
本实施例中，优选地，罐体2空腔20的底部设有可开启或封闭的出液口22。试验进行时，出液口22封闭；试验结束后，可以开启出液口22，由出液口22排出罐体2空腔20内的试验溶液10。
本实施例中，优选地，罐体2空腔20的开口21与将开口21封闭的密封法兰6相连接，通过密封法兰6将开口21封闭，具有密封性好、装配便捷的优点。
本实施例中，为便于取放样品9，优选地，罐体2空腔20沿水平方向贯通形成两个开口21，即在罐体2的左右两端个设有一个开口21，通过两个开口21可便于在空腔20内取放长条状的样品9。两个开口21均通过密封法兰6封闭。
本实施例中，优选地，罐体2空腔20内设有用于支撑样品9的样品支架7。较佳地，样品支架7设有两个，两个样品支架7沿水平方向间隔设于空腔20的底壁上，通过两个样品支架7分别支撑样品9的两端，可保证样品9的平稳和受热、散热均匀。
本实施例中，优选地，保温容器1内设有用于支撑罐体2的罐体支架8。较佳地，罐体支架8设有两个，两个罐体支架8沿水平方向间隔设于保温容器1内，通过两个罐体支架8分别支撑罐体2的两端，可保证罐体2的平稳和受热、散热均匀。
本实施例的长期老化试验装置在使用时，可以先根据标准要求制作样品9，将罐体2空腔20的开口21开启，将样品9放入空腔20内的样品支架7上，然后用密封法兰6将开口21封闭，并封闭出液口22，插入温度测量件5(温度计)；然后开启注液阀31和出气阀41，由注液管3向空腔20内注入配制好的标准要求的试验溶液10，在空腔20内注满试验溶液10且空腔20的空气全部排出后关闭出气阀41，并继续注入试验溶液10直至注液管3内的液面高度满足试验所要求的水压条件，关闭注液阀31；再调节保温容器1内部温度，同时观察温度测量件5测得的空腔20内试验溶液10的温度，直至温度测量件5的读数稳定在试验所要求的温度范围内，即可计时开始试验，直至达到试验所要求的时长后，打开注液阀31和出液口22，由出液口22排出罐体2空腔20内的试验溶液10，即完成一次长期老化试验。在试验过程中，罐体2空腔20的开口21和出液口22均封闭，注液管3由关闭的注液阀31封闭，出气管4由关闭的出气阀41封闭，温度测量件5与罐体2之间亦为密封装配，因此在长期老化试验过程中不会产生空腔20内的试验溶液10渗漏、蒸发的问题，无需在试验过程中补充试验溶液10或设置额外的试验溶液10自动补充装置。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种长期老化试验装置，其特征在于，包括内部温度可调节的保温容器(1)和容置于所述保温容器(1)内部的罐体(2)，所述罐体(2)采用不锈钢制成，所述罐体(2)内部中空形成密闭的空腔(20)，所述空腔(20)设有可开启或封闭的用于取放样品(9)的开口(21)，所述罐体(2)的顶面上设有与所述空腔(20)相连通的注液管(3)和出气管(4)，所述注液管(3)上设有注液阀(31)，所述注液阀(31)高出所述罐体(2)的顶面至少0.5m，所述出气管(4)上设有出气阀(41)。
2.根据权利要求1所述的长期老化试验装置，其特征在于，所述罐体(2)上设有用于测量所述空腔(20)内部温度的温度测量件(5)。
3.根据权利要求2所述的长期老化试验装置，其特征在于，所述温度测量件(5)为温度计，所述温度计穿过所述罐体(2)并伸入所述空腔(20)内，所述温度计与所述罐体(2)之间密封装配。
4.根据权利要求1所述的长期老化试验装置，其特征在于，所述保温容器(1)为高低温箱。
5.根据权利要求1所述的长期老化试验装置，其特征在于，所述空腔(20)的底部设有可开启或封闭的出液口(22)。
6.根据权利要求1所述的长期老化试验装置，其特征在于，所述开口(21)与将所述开口(21)封闭的密封法兰(6)相连接。
7.根据权利要求1所述的长期老化试验装置，其特征在于，所述空腔(20)沿水平方向贯通形成两个所述开口(21)。
8.根据权利要求1所述的长期老化试验装置，其特征在于，所述空腔(20)内设有用于支撑所述样品(9)的样品支架(7)。
9.根据权利要求1所述的长期老化试验装置，其特征在于，所述保温容器(1)内设有用于支撑所述罐体(2)的罐体支架(8)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114486122A (zh) * 2022-02-15 2022-05-13 江南造船(集团)有限责任公司 一种船用水密风管的外压试验方法及装置
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