CN113418463A - 一种形变试验组件、装置、系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种形变试验组件、装置、系统，一种形变试验组件包括：长度形变检测组件和宽度形变检测组件，在水平面上的投影为矩形的试验件设置在长度形变检测组件和宽度形变检测组件内部；一种形变试验装置包括：上述的形变试验组件、夹块、定位法兰和辐照罐，形变试验组件安装在夹块内；夹块通过固定组件固定在辐照罐内；一种形变试验装置包括：上述的形变试验装置、补偿导线、调解仪、计算机，调解仪的信号输入端通过补偿导线与形变试验组件连接；计算机的输入端与调解仪的输出端电连接；本发明通过基于光纤的位移光栅对试验件的形变进行测量，实现了材料形变在线监测的目的，能够可靠、实时反映核燃料在堆内辐照情况。
Description
技术领域
本发明涉及研究堆材料形变测量技术领域，具体涉及一种形变试验组件、装置、系统。
背景技术
新型材料的研发中，进行堆内辐照试验是必不可少的环节之一。现有的辐照试验都是在辐照环境下的累积效应，包括中子注量和辐照效应变化。因为现有的辐照试验对于新型材料验证主要进过以下几步流程：试验条件的确定，试样制备，辐照装置设计、试样及装置组装及入堆、试样的堆内辐照，试样辐照后的检验，数据分析及整理。
鉴于上述结果导向的辐照试验流程，并没揭示辐照样品在辐照过程中的变化过程，并没有实时反映材料在堆内的辐照情况，而且辐照后的力学性能检测未必能真实反应辐照过程对辐照样品的影响。
因此，针对上述辐照试验的缺陷和对新材料在辐照环境下的实时微形变的需求，对辐照试样进行实时的形变检测成为当前辐照试验的必要选择。测量辐照试验材料在辐照过程中的形变，将是研究材料在辐照过程中的辐照效应的重要手段，对理解材料在辐照过程中各种辐照效应的内在机理和新材料的研发具有重要意义。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种形变试验组件、装置、系统。
一种形变试验组件，包括：长度形变检测组件和宽度形变检测组件，在水平面上的投影为矩形的试验件设置在所述长度形变检测组件和所述宽度形变检测组件内部；
设定所述试验件的6个面分别为第一长侧面、第二长侧面、第一短侧面、第二短侧面、第一平面和第二平面；
所述长度形变检测组件包括第一长度光纤固定块、第二长度光纤固定块、第一连接光纤和第一位移光栅，所述第一长度光纤固定块与所述第一短侧面/所述第二短侧面连接，所述第二长度光纤固定块与所述第二短侧面/所述第一短侧面固定连接，所述第一连接光纤的两端分别与所述第一长度光纤固定块和所述第二长度光纤固定块固定连接，所述第一位移光栅布置在所述第一连接光纤上；
所述宽度形变检测组件包括第一宽度光纤固定块、第二宽度光纤固定块、第二连接光纤和第二位移光栅，所述第二宽度光纤固定块与所述第一长侧面/所述第二长侧面连接，所述第二宽度光纤固定块与所述第二长侧面/所述第一长侧面固定连接，所述第二连接光纤的两端分别与所述第一宽度光纤固定块和所述第二宽度光纤固定块固定连接，所述第二位移光栅布置在所述第二连接光纤上。
具体地，所述第一连接光纤与所述第一长侧面平行设置，所述第二连接光纤与所述第一短侧面平行设置，所述第一连接光纤设置在所述试验件的第一平面所在的一侧，所述第二连接光纤设置在所述试验件的第二平面所在的一侧；
所述第一长度光纤固定块、第二长度光纤固定块、所述第一宽度光纤固定块和所述第二宽度光纤固定块为U型夹且夹持在所述试验件上；
所述U型夹包括两个横板和竖板，两个所述横板分别与所述竖板的两端垂直固定连接，两个所述横板分别与所述第一平面和所述第二平面贴合，所述竖板与所述第一长侧面/所述第二长侧面/所述第一短侧面/所述第二短侧面贴合。
进一步，所述形变试验组件还包括厚度形变检测组件，所述厚度形变检测组件包括第一夹板、第二夹板、菱形框架、第三连接光纤和第三位移光栅，所述第一夹板与所述第一平面贴合，所述第二夹板与所述第二平面贴合，所述菱形框架的短轴的两端分别与所述第一夹板和所述第二夹板固定连接，所述第三连接光纤沿所述菱形框架的长轴设置，且所述第三连接光纤的两端分别与所述菱形框架固定连接，所述第三位移光栅布置在所述第三连接光纤上。
具体地，所述长度形变检测组件至少为两组，所述宽度形变检测组件至少为三组，所述厚度形变检测组件为偶数组，且所述厚度形变检测组件对称设置在所述第一长侧边和所述第二长侧边处。
再进一步，所述形变试验组件还包括温度检测组件，所述温度检测组件包括第一温度检测连接光纤、第二温度检测连接光纤、第三温度检测连接光纤、第一温度光栅、第二温度光栅和第三温度光栅；
所述第一温度检测连接光纤的两端分别与所述第一长度光纤固定块和所述第二长度光纤固定块固定连接，所述第一温度光栅布置在所述第一温度检测连接光纤上；
所述第二温度检测连接光纤的两端分别与所述第一宽度光纤固定块和所述第二宽度光纤固定块固定连接，所述第二温度光栅布置在所述第二温度检测连接光纤上；
所述第三温度检测连接光纤的两端分别与所述菱形框架固定连接，所述第三温度光栅布置在所述第三温度检测连接光纤上。
进一步，所述第一夹板、所述竖板和其中一个所述横板上均设置有螺孔，固定螺钉与所述螺孔螺纹连接，且所述固定螺钉的内端抵靠在所述试验件上。
一种形变试验装置，包括：
上述的形变试验组件；
夹块，所述形变试验组件安装在所述夹块内；
辐照罐和与所述辐照罐的两端可拆卸连接的底盖板和顶盖板，所述夹块通过固定组件固定在所述辐照罐内；
定位法兰，所述定位法兰的第一端面固定连接有鼠笼，所述鼠笼上设置有与其内部连通的进气管和出气管，所述定位法兰的第二端面与所述顶盖板之间依次设置有过渡管和保护管，所述鼠笼、所述过渡管、所述保护管和所述辐照罐内部连通。
具体地，所述固定组件包括下垫块、支撑块、弹性组件和上垫块，所述下垫块设置在所述夹块与所述底盖板之间，所述上垫块、所述弹性组件和所述支撑块依次设置在所述顶盖板与所述夹块之间。
进一步，所述夹块内设置有可拆卸的中子温度探测器，所述中子温度探测器外部焊接热电偶。
一种形变试验装置，包括：
上述的形变试验装置；
补偿导线，所述补偿导线的内端与所述形变试验组件电连接，所述补偿导线的外端穿过所述顶盖板、所述保护管、所述过渡管、所述定位法兰和所述出气管；
调解仪，所述调解仪的信号输入端通过所述补偿导线与所述第一位移光栅、所述第二位移光栅、所述第三位移光栅电、所述第一温度光栅、所述第二温度光栅和所述第三温度光栅连接；
温度变送器，所述温度变送器的信号输入端通过补偿导线与所述热电偶的信号输出端电连接；
计算机，所述计算机的输入端与所述调解仪的输出端和所述温度变送器的输出端电连接；
所述第一连接光纤的尾纤、所述第二连接光纤的尾纤、所述第三连接光纤的尾纤穿过所述保护管、所述过渡管到所述鼠笼，并在所述鼠笼处胶密封后引出。
本发明与现有技术相比，本发明通过基于光纤的位移光栅对试验件的形变进行测量，实现了材料形变在线监测的目的，能够可靠、实时反映核燃料在堆内辐照情况，并准确获取相关辐照参数提供技术支持。
附图说明
附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。
图1是根据本发明所述的一种形变试验组件的结构示意图。
图2是根据本发明所述的一种形变试验组件的另一侧面的结构示意图。
图3是根据本发明所述的厚度形变检测组件的结构示意图。
图4是根据本发明所述的第一宽度光纤固定块的结构示意图。
图5是根据本发明所述的一种形变试验装置的结构示意图。
图6是根据本发明所述的一种形变实验系统的结构示意图。
附图标记：1-形变试验组件，2-底盖板，3-下垫块，4-支撑块，5-辐照罐，6-弹性组件，7-上垫块，8-顶盖板，9-保护管，10-过渡管，11-定位法兰，12-鼠笼，13-出气管，14-进气管，15-中子温度探测器，16-夹块，17-计算机，18-解调仪，19-补偿导线，20-形变试验装置，21-温度变送器，101-试验件，102-第一宽度光纤固定块，103-厚度形变检测组件，104-第二位移光栅，105-第二温度光栅，106-第一长度光纤固定块，107-螺孔，108-第一位移光栅，109-第一温度光栅，110-第三位移光栅，111-第三温度光栅，112-第一连接光纤，113-第二连接光纤，114-第三连接光纤，115-固定螺钉。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，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。
在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
实施例一
一种形变试验组件1，包括：长度形变检测组件、宽度形变检测组件和厚度形变检测组件103，在水平面上的投影为矩形的试验件101设置在长度形变检测组件和宽度形变检测组件内部；
本实施例中，通过在试验件101上安装长度形变检测组件对矩形试验件101的长度形变进行检测，通过安装宽度形变检测组件对试验件101的宽度形变进行检测，通过安装厚度形变检测组件103对试验件101的厚度形变进行检测，从而达到了对试验件101整体形变检测的目的。
因为待检测的试验件101为矩形金属板结构，其有6个面，为了便于描述，对试验件101的6个面进行命名，分别为第一长侧面、第二长侧面、第一短侧面、第二短侧面、第一平面和第二平面；
其中第一长侧面和第二长侧面为矩形金属板的两个长边所在的面，第一短侧面和第二短侧面为矩形金属板的两个短边所在的面，第一平面和第二平面为矩形金属板的正面和背面。
长度形变检测组件包括第一长度光纤固定块106、第二长度光纤固定块、第一连接光纤112和第一位移光栅108，第一长度光纤固定块106与第一短侧面/第二短侧面连接，第二长度光纤固定块与第二短侧面/第一短侧面固定连接，第一连接光纤112的两端分别与第一长度光纤固定块106和第二长度光纤固定块固定连接，第一位移光栅108布置在第一连接光纤112上；
第一长度光纤固定块106、第二长度光纤固定块、第一宽度光纤固定块102和第二宽度光纤固定块均仅进对其位置进行了规定，其具体结构并没有不同，因此可以根据实际的情况进行任意替换。
第一长度光纤固定块106和第二长度光纤固定块对称设置，并且将第一连接光纤112拉直，当试验件101的长度发生形变时，第一长度光纤固定块106与第二长度光纤固定块之间的距离就会发生变化，变成就会引起第一位移光栅108反射的波长发生变化，从而根据波长的变化得出形变量。
宽度形变检测组件包括第一宽度光纤固定块102、第二宽度光纤固定块、第二连接光纤113和第二位移光栅104，第二宽度光纤固定块与第一长侧面/
第二长侧面连接，第二宽度光纤固定块与第二长侧面/第一长侧面固定连接，第二连接光纤113的两端分别与第一宽度光纤固定块102和第二宽度光纤固定块固定连接，第二位移光栅104布置在第二连接光纤113上。
第一宽度光纤固定块102和第二宽度光纤固定块对称设置，并且将第二连接光纤113拉直，当试验件101的宽度发生形变时，第一宽度光纤固定块102与第二宽度光纤固定块之间的距离就会发生变化，变成就会引起第二位移光栅104反射的波长发生变化，从而根据波长的变化得出形变量。
厚度形变检测组件103包括第一夹板、第二夹板、菱形框架、第三连接光纤114和第三位移光栅110，第一夹板与第一平面贴合，第二夹板与第二平面贴合，菱形框架的短轴的两端分别与第一夹板和第二夹板固定连接，第三连接光纤114沿菱形框架的长轴设置，且第三连接光纤114的两端分别与菱形框架固定连接，第三位移光栅110布置在第三连接光纤114上。
菱形框架需要具备一定的弹性，即当第一夹板与第二夹板之间的距离发生变化时，菱形框架的短轴发生变化，其长轴的长度也会发生变化，从而引起第三位移光栅110反射的波长发生变化，从而根据波长的变化得出形变量。
第一连接光纤112与第一长侧面平行设置，第二连接光纤113与第一短侧面平行设置，第一连接光纤112设置在试验件101的第一平面所在的一侧，第二连接光纤113设置在试验件101的第二平面所在的一侧；
将第一连接光纤112和第二连接光纤113分别设置在试验件101的两侧，可以避免相互产生干涉，并且通过将第一连接光纤112与第一长侧面平行设置，将第二连接光纤113与第一短侧面平行设置，可以直接测量出长度或宽度的形变，不需要通过三角函数等进行计算。
第一长度光纤固定块106、第二长度光纤固定块、第一宽度光纤固定块102和第二宽度光纤固定块为U型夹且夹持在试验件101上；U型夹包括两个横板和竖板，两个横板分别与竖板的两端垂直固定连接，两个横板分别与第一平面和第二平面贴合，竖板与第一长侧面/第二长侧面/第一短侧面/第二短侧面贴合。
第一长度光纤固定块106、第二长度光纤固定块、第一宽度光纤固定块102和第二宽度光纤固定块的结构可以为多种多样，其主要目的只是为了将光纤的两端固定在试验件101的长度和宽度上，因此上述的U型夹为一个具体的实施例。
通过将U型夹直接与试验件101夹持，可以实现定位的目的，且为了将其进行进一步的稳定固定，可以在第一夹板、竖板和其中一个横板上均设置有螺孔107，并设置一个穿过螺孔107的固定螺钉105，该固定螺钉105与螺孔107螺纹连接，且固定螺钉105的内端抵靠在试验件101上，通过拧紧固定螺钉105，使得第一长度光纤固定块106、第二长度光纤固定块、第一宽度光纤固定块102、第二宽度光纤固定块和厚度形变检测组件103可以夹持在试验件101上，
为了对长度形变、宽度形变以及厚度形变测量准确，并让测点形成区域网络，长度形变检测组件至少为两组，宽度形变检测组件至少为三组，厚度形变检测组件103为偶数组，且厚度形变检测组件103对称设置在第一长侧边和第二长侧边处。
且多个长度形变检测组件、多个宽度形变检测组件和多个厚度形变检测组件103均需要均匀设置，避免在试验件101上过度堆积，影响检测的准确性。
形变试验组件1还包括温度检测组件，温度检测组件包括第一温度检测连接光纤、第二温度检测连接光纤、第三温度检测连接光纤、第一温度光栅109、第二温度光栅105和第三温度光栅111；
第一温度检测连接光纤的两端分别与第一长度光纤固定块106和第二长度光纤固定块固定连接，第一温度光栅109布置在第一温度检测连接光纤上；
第二温度检测连接光纤的两端分别与第一宽度光纤固定块102和第二宽度光纤固定块固定连接，第二温度光栅105布置在第二温度检测连接光纤上；
第三温度检测连接光纤的两端分别与菱形框架固定连接，第三温度光栅111布置在第三温度检测连接光纤上。
通过增设温度检测连接光纤和温度光栅，可以对试验件101不同位置的温度进行实时的检测。
另外，因为在实际中会使用多个长度形变检测组件、多个宽度形变检测组件和多个厚度形变检测组件103，但是不必要使用相同数量的温度检测组件，因此可以选用在某一个长度形变检测组件、某一个宽度形变检测组件和某一个厚度形变检测组件103上安装温度检测连接光纤和温度光栅。
实施例二
本实施例基于是实施例一而提供的一种形变试验装置20，包括：上述的形变试验组件1、夹块16、定位法兰11、辐照罐5和与辐照罐5的两端可拆卸连接的底盖板2和顶盖板8，形变试验组件1安装在夹块16内；夹块16通过固定组件固定在辐照罐5内；定位法兰11的第一端面固定连接有鼠笼12，鼠笼12上设置有与其内部连通的进气管14和出气管13，定位法兰11的第二端面与顶盖板8之间依次设置有过渡管10和保护管9，鼠笼12、过渡管10、保护管9和辐照罐5内部连通。
通过将形变试验组件1设置在辐照罐5内，并对试验件101进行辐照，实现对材料的形变检测。
的夹块16的外侧面与辐照罐5内侧面内径形成0.15～0.25mm的环形腔体。
在进行试验时，从进气管14中充入两种导热系数差异较大的惰性气体；在试验时，混合惰性气体充满环形腔体，通过对两种气体体积分数的控制，实现温度控制。
通过形变试验组件1对试验件101的形变进行检测。
固定组件包括下垫块3、支撑块4、弹性组件6和上垫块7，下垫块3设置在夹块16与底盖板2之间，上垫块7、弹性组件6和支撑块4依次设置在顶盖板8与夹块16之间。
弹性组件6可以为缓冲弹簧组件，也可以为气压杆等可以伸缩的庄装置，其目的是避免辐照罐5受夹块16膨胀力而破损，进而引起安全事故。
通过固定组件实现将夹块16固定的目的，夹块16内设置有条形孔，形变试验组件1通过该条形孔与夹块16固定连接。
夹块16内设置有可拆卸的中子温度探测器15，中子温度探测器15外部焊接热电偶。
在夹块16上安装中热电偶，实时监测试验件101温度，通过惰性气体调节温度，形成温度与形变性能曲线。
实施例三
本实施例是基于实施例一和实施例二而提供的一种形变试验装置20，包括：上述的形变试验装置20、补偿导线19、调解仪、温度变送器21和计算机17。
补偿导线19的内端与形变试验组件1电连接，补偿导线19的外端穿过顶盖板8、保护管9、过渡管10、定位法兰11和出气管13；
调解仪的信号输入端通过补偿导线19与第一位移光栅108、第二位移光栅104、第三位移光栅110电、第一温度光栅109、第二温度光栅105和第三温度光栅111连接；
温度变送器21的信号输入端通过补偿导线19与热电偶的信号输出端电连接；
计算机17的输入端与调解仪的输出端和温度变送器21的输出端电连接；
第一连接光纤112的尾纤、第二连接光纤113的尾纤、第三连接光纤114的尾纤均用不锈钢细管铠装，并穿过保护管9、过渡管10到鼠笼12，并在鼠笼12处胶密封后引出。
形变试验组件1通过补偿导线19分别连接到解调仪18和温度变送器21，试验件101发生形变时，第一位移光栅108、第二位移光栅104、第三位移光栅110的反射的波长发生变化，变化的波长通过解调仪18，最终反馈到计算机17的形变参数。
试验件101的温度发生变化时，第一温度光栅109、第二温度光栅105和第三温度光栅111反射的波长发生变化，变化的波长通过解调仪18，最终反馈到计算机17的温度参数。
热电偶传递的电信号通过温度变送器21，在计算机17上反馈热电偶获取的温度参数。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述发明的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种形变试验组件，其特征在于，包括：长度形变检测组件和宽度形变检测组件，在水平面上的投影为矩形的试验件设置在所述长度形变检测组件和所述宽度形变检测组件内部；
设定所述试验件的6个面分别为第一长侧面、第二长侧面、第一短侧面、第二短侧面、第一平面和第二平面；
所述长度形变检测组件包括第一长度光纤固定块、第二长度光纤固定块、第一连接光纤和第一位移光栅，所述第一长度光纤固定块与所述第一短侧面/所述第二短侧面连接，所述第二长度光纤固定块与所述第二短侧面/所述第一短侧面固定连接，所述第一连接光纤的两端分别与所述第一长度光纤固定块和所述第二长度光纤固定块固定连接，所述第一位移光栅布置在所述第一连接光纤上；
所述宽度形变检测组件包括第一宽度光纤固定块、第二宽度光纤固定块、第二连接光纤和第二位移光栅，所述第二宽度光纤固定块与所述第一长侧面/所述第二长侧面连接，所述第二宽度光纤固定块与所述第二长侧面/所述第一长侧面固定连接，所述第二连接光纤的两端分别与所述第一宽度光纤固定块和所述第二宽度光纤固定块固定连接，所述第二位移光栅布置在所述第二连接光纤上。
2.根据权利要求1所述的一种形变试验组件，其特征在于，所述第一连接光纤与所述第一长侧面平行设置，所述第二连接光纤与所述第一短侧面平行设置，所述第一连接光纤设置在所述试验件的第一平面所在的一侧，所述第二连接光纤设置在所述试验件的第二平面所在的一侧；
所述第一长度光纤固定块、第二长度光纤固定块、所述第一宽度光纤固定块和所述第二宽度光纤固定块为U型夹且夹持在所述试验件上；
所述U型夹包括两个横板和竖板，两个所述横板分别与所述竖板的两端垂直固定连接，两个所述横板分别与所述第一平面和所述第二平面贴合，所述竖板与所述第一长侧面/所述第二长侧面/所述第一短侧面/所述第二短侧面贴合。
3.根据权利要求2所述的一种形变试验组件，其特征在于，还包括厚度形变检测组件，所述厚度形变检测组件包括第一夹板、第二夹板、菱形框架、第三连接光纤和第三位移光栅，所述第一夹板与所述第一平面贴合，所述第二夹板与所述第二平面贴合，所述菱形框架的短轴的两端分别与所述第一夹板和所述第二夹板固定连接，所述第三连接光纤沿所述菱形框架的长轴设置，且所述第三连接光纤的两端分别与所述菱形框架固定连接，所述第三位移光栅布置在所述第三连接光纤上。
4.根据权利要求3所述的一种形变试验组件，其特征在于，所述长度形变检测组件至少为两组，所述宽度形变检测组件至少为三组，所述厚度形变检测组件为偶数组，且所述厚度形变检测组件对称设置在所述第一长侧边和所述第二长侧边处。
5.根据权利要求4所述的一种形变试验组件，其特征在于，还包括温度检测组件，所述温度检测组件包括第一温度检测连接光纤、第二温度检测连接光纤、第三温度检测连接光纤、第一温度光栅、第二温度光栅和第三温度光栅；
所述第一温度检测连接光纤的两端分别与所述第一长度光纤固定块和所述第二长度光纤固定块固定连接，所述第一温度光栅布置在所述第一温度检测连接光纤上；
所述第二温度检测连接光纤的两端分别与所述第一宽度光纤固定块和所述第二宽度光纤固定块固定连接，所述第二温度光栅布置在所述第二温度检测连接光纤上；
所述第三温度检测连接光纤的两端分别与所述菱形框架固定连接，所述第三温度光栅布置在所述第三温度检测连接光纤上。
6.根据权利要求5所述的一种形变试验组件，其特征在于，所述第一夹板、所述竖板和其中一个所述横板上均设置有螺孔，固定螺钉与所述螺孔螺纹连接，且所述固定螺钉的内端抵靠在所述试验件上。
7.一种形变试验装置，其特征在于，包括：
如权利要求5-6中任一项所述的形变试验组件；
夹块，所述形变试验组件安装在所述夹块内；
辐照罐和与所述辐照罐的两端可拆卸连接的底盖板和顶盖板，所述夹块通过固定组件固定在所述辐照罐内；
定位法兰，所述定位法兰的第一端面固定连接有鼠笼，所述鼠笼上设置有与其内部连通的进气管和出气管，所述定位法兰的第二端面与所述顶盖板之间依次设置有过渡管和保护管，所述鼠笼、所述过渡管、所述保护管和所述辐照罐内部连通。
8.根据权利要求7所述的一种形变试验装置，其特征在于，所述固定组件包括下垫块、支撑块、弹性组件和上垫块，所述下垫块设置在所述夹块与所述底盖板之间，所述上垫块、所述弹性组件和所述支撑块依次设置在所述顶盖板与所述夹块之间。
9.根据权利要求8所述的一种形变试验装置，其特征在于，所述夹块内设置有可拆卸的中子温度探测器，所述中子温度探测器外部焊接热电偶。
10.一种形变试验装置，其特征在于，包括：
如权利要求9中所述的形变试验装置；
补偿导线，所述补偿导线的内端与所述形变试验组件电连接，所述补偿导线的外端穿过所述顶盖板、所述保护管、所述过渡管、所述定位法兰和所述出气管；
调解仪，所述调解仪的信号输入端通过所述补偿导线与所述第一位移光栅、所述第二位移光栅、所述第三位移光栅电、所述第一温度光栅、所述第二温度光栅和所述第三温度光栅连接；
温度变送器，所述温度变送器的信号输入端通过补偿导线与所述热电偶的信号输出端电连接；
计算机，所述计算机的输入端与所述调解仪的输出端和所述温度变送器的输出端电连接；
所述第一连接光纤的尾纤、所述第二连接光纤的尾纤、所述第三连接光纤的尾纤穿过所述保护管、所述过渡管到所述鼠笼，并在所述鼠笼处胶密封后引出。
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|---|---|---|---|
| CN202110699239.2A CN113418463A (zh) | 2021-06-23 | 2021-06-23 | 一种形变试验组件、装置、系统 |
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010019103A1 (en) * | 2000-02-10 | 2001-09-06 | Eiichi Sugai | Optical fiber sensor |
| CN101832762A (zh) * | 2010-05-14 | 2010-09-15 | 北京品傲光电科技有限公司 | 光纤光栅应变传感器 |
| CN103063872A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-04-24 | 哈尔滨理工大学 | 具有自温补功能的高可靠光纤光栅加速度传感器 |
| CN104596434A (zh) * | 2013-10-30 | 2015-05-06 | 北京强度环境研究所 | 一种光纤光栅高温应变测试装置及其安装方法 |
| CN106595731A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-04-26 | 山东大学 | 一种纤维复合材料热模压固化变形光纤监测装置及方法 |
| CN107202545A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-09-26 | 西安交通大学 | 一种温度自补偿式光纤光栅应变传感器 |
| CN109470185A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-03-15 | 中国核动力研究设计院 | 一种形变测量辐照装置 |
| CN110836643A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-02-25 | 中国人民解放军海军七0一工厂 | 一种曲面压电复合材料的温度弯曲形变的测量 |
-
2021
- 2021-06-23 CN CN202110699239.2A patent/CN113418463A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010019103A1 (en) * | 2000-02-10 | 2001-09-06 | Eiichi Sugai | Optical fiber sensor |
| CN101832762A (zh) * | 2010-05-14 | 2010-09-15 | 北京品傲光电科技有限公司 | 光纤光栅应变传感器 |
| CN103063872A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-04-24 | 哈尔滨理工大学 | 具有自温补功能的高可靠光纤光栅加速度传感器 |
| CN104596434A (zh) * | 2013-10-30 | 2015-05-06 | 北京强度环境研究所 | 一种光纤光栅高温应变测试装置及其安装方法 |
| CN106595731A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-04-26 | 山东大学 | 一种纤维复合材料热模压固化变形光纤监测装置及方法 |
| CN107202545A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-09-26 | 西安交通大学 | 一种温度自补偿式光纤光栅应变传感器 |
| CN109470185A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-03-15 | 中国核动力研究设计院 | 一种形变测量辐照装置 |
| CN110836643A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-02-25 | 中国人民解放军海军七0一工厂 | 一种曲面压电复合材料的温度弯曲形变的测量 |
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