CN114674674B - 一种玄武岩纤维管材质检用线性测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玄武岩纤维管材质检用线性测量装置及测量方法，涉及玄武岩纤维管材检测技术领域。本发明中：下监测床身、上监测床身的环侧位置配置有若干感应检测组件，感应检测组件包括外围帽体、内插架、在内插架上定向移动的位移机构、定位条板和接触模块，外围帽体一侧嵌入配置有电磁传感模块。位移杆一端配置有位移盘和嵌入在位移盘内的磁铁块。定位条板设置有位于中心孔两侧的条形槽，接触模块安装在卡合段的螺纹盲孔位置处或定位条板的条形槽位置处。本发明通过在监测床身环侧位置配置电磁式的感应检测组件，通过液压持续注入增压方式，对复合管材进行线性抗压模拟测试，从而较为全面的获取当前复合管材的整体抗压性能。

Description

一种玄武岩纤维管材质检用线性测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及玄武岩纤维管材检测技术领域，尤其涉及一种玄武岩纤维管材质检用线性测量装置及测量方法。

背景技术

玄武岩纤维管材是一种新型的复合管材，而在玄武岩纤维管材的施工使用过程中，很多时候使用环境都较为恶劣，例如深埋在地下的管路，土基、建筑、车辆等对其都会造成较大压力，因此，在生产制造完成后或实际场景施工应用前，对玄武岩纤维管材进行抗压测试成为需要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种玄武岩纤维管材质检用线性测量装置及测量方法，从而较为全面的分析获取当前复合管材的整体抗压性能参数。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种玄武岩纤维管材质检用线性测量装置，测量装置包括下监测床身和位于下监测床身正上方的上监测床身，下监测床身、上监测床身内围密封安装试验管材，下监测床身一侧端连接有液压机构，下监测床身配置压力传感模块，上监测床身上方配置有纵向升降机构，上监测床身配置有排气密封组件。下监测床身、上监测床身的环侧位置配置有若干感应检测组件，感应检测组件包括外围帽体、内插架、在内插架上定向移动的位移机构、定位条板和接触模块，外围帽体一侧嵌入配置有电磁传感模块，内插架与外围帽体固定连接。位移机构包括位移杆，位移杆一端配置有位移盘和嵌入在位移盘内的磁铁块，位移杆另一端设置有卡合段，卡合段为方柱结构，卡合段开设有螺纹盲孔。定位条板中间位置开设有与卡合段柱形尺寸相配合的中心孔，定位条板设置有位于中心孔两侧的条形槽，接触模块安装在卡合段的螺纹盲孔位置处或定位条板的条形槽位置处。

作为本发明测量装置的一种优选技术方案：下监测床身、上监测床身的环侧位置设置有若干螺纹管，螺纹管包括贯穿式的螺纹通槽，螺纹通槽壁面设置螺纹，螺纹管外侧开口处开设有外侧安装口。外围帽体包括与外侧安装口位置相配合的密封安装部位，外围帽体一侧面嵌设有密封圈。内插架包括与螺纹管螺接的螺接套环，螺接套环外侧面设置螺纹。

作为本发明测量装置的一种优选技术方案：下监测床身、上监测床身两侧端内围位置都固定设置有用于支撑安装试验管材的支撑半环，支撑半环配置有若干平行设置的半环密封垫，支撑半环外围固定设置有若干支撑筋条。

作为本发明测量装置的一种优选技术方案：接触模块包括安装螺杆和接触球，安装螺杆与接触球之间设置有限位盘。其中，安装螺杆的螺纹结构与螺纹盲孔的螺纹结构相配合，安装螺杆的直径尺寸小于条形槽的宽度尺寸，条形槽的宽度尺寸小于中心孔的开口宽度尺寸，限位盘的直径尺寸大于中心孔的开口宽度尺寸。

作为本发明测量装置的一种优选技术方案：内插架包括内侧支撑板、外侧支撑板，内侧支撑板、外侧支撑板开设有活动安装位移杆的通孔结构，位移杆套设有位于外侧支撑板与定位条板之间的第一弹簧。

作为本发明测量装置的一种优选技术方案：排气密封组件开设密封锥槽以及位于密封锥槽上侧位置的多个通气孔和一收纳内槽，收纳内槽位置处活动安装有纵向导杆，纵向导杆下端安装有与收纳内槽相配合的漂浮锥，纵向导杆上端设置有外限位板，纵向导杆套设有位于密封锥槽、收纳内槽位置处的第二弹簧。

本发明还提供一种玄武岩纤维管材质检用线性测量装置的测量方法，包括以下步骤：

㈠根据试验管材所需测试的位置点，在卡合段的螺纹盲孔位置处或定位条板的条形槽位置处固定安装接触模块。㈡在下监测床身中放入试验管材，并通过纵向升降机构驱动上监测床身下移，上监测床身与下监测床身密封卡合，试验管材两侧端与支撑半环之间形成密封状态，系统记录此时电磁传感模块传感检测到的磁力强度信息。㈢液压机构向上监测床身、下监测床身与试验管材之间形成的空腔注入液体，并持续线性增压。㈣压力传感模块对上监测床身、下监测床身与试验管材之间的空间液压压力进行监测，系统获取到电磁传感模块实时传感检测到的磁力强度信息，系统分析不同液压强度条件下位移机构发生位移的位移程度。㈤在液压机构持续增压过程中，压力传感模块传感检测到一次压力衰减突变状态，系统判定管材破裂，则可以认定为压力衰减突变状态前的最大压力强度就是该管材的最大承载压强参数。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过在监测床身环侧位置配置电磁式的感应检测组件，通过液压持续注入增压方式，对复合管材进行线性抗压模拟测试，从而较为全面的获取当前复合管材的整体抗压性能，有利于因材施工（即使有些批次的管材无法达到本来预期的要求，也可以应用到一些抗压程度较低的施工场景中）。

2.本发明通过在感应检测组件上设置定位条板，根据实际监测位置需要调节接触模块的位置，便于较为全面的完成复合管材抗压性能测试。

附图说明

图1为本发明装置的整体结构示意图。

图2为本发明中上监测床身、下监测床身分离的结构示意图。

图3为图2中A处局部放大的结构示意图。

图4为本发明中支撑半环、支撑筋条的结构示意图。

图5为本发明中感应检测组件的其中一种形态示意图。

图6为本发明中位移机构的结构示意图。

图7为本发明中接触模块的结构示意图。

图8为本发明中感应检测组件的另一种形态示意图。

图9为本发明中定位条板的结构示意图。

图10为本发明中排气密封组件的结构示意图。

附图标记说明：

1-下监测床身，101-液压注入管，102-螺纹管，103-螺纹通槽，104-外侧安装口，105-支撑半环，106-支撑筋条，107-半环密封垫；2-上监测床身；3-试验管材；4-纵向升降机构；5-液压机构；6-外围帽体，601-密封圈，602-密封安装部位；7-内插架，701-内侧支撑板，702-外侧支撑板，703-螺接套环；8-位移机构，801-位移杆，802-卡合段，803-螺纹盲孔，804-位移盘，805-磁铁块；9-接触模块，901-安装螺杆，902-接触球，903-限位盘；10-定位条板，1001-中心孔，1002-条形槽；11-第一弹簧；12-电磁传感模块；13-固定螺栓；14-固定螺母；15-压力传感模块；16-排气密封组件，1601-密封锥槽，1602-通气孔，1603-收纳内槽，1604-纵向导杆，1605-漂浮锥，1606-第二弹簧，1607-外限位板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

请参阅图1至图10，本发明中玄武岩纤维管材质检用线性测量装置的主要结构特征如下：

下监测床身1、上监测床身2：二者的整体结构基本相似，都在环侧位置设置了螺纹管102。区别在于下监测床身1位置是固定的，可以通过固定底架进行固定，而上监测床身2的位置是升降可调的，纵向升降机构4能够带动上监测床身2进行竖直的升降，在下监测床身1设置了液压注入管101和压力传感模块15，液压注入管101通过管路与液压机构5连接，在上监测床身2安装了排气密封组件16。

螺纹管102：包括了贯通内外的螺纹通槽103，螺纹管102的外侧开口开设了外侧安装口104，感应检测组件安装在螺纹管102位置处。

支撑半环105：支撑半环105设置在下监测床身1、上监测床身2两侧端板的内侧面，支撑半环105外环侧还设置了多个支撑筋条106，保证支撑半环105对试验管材3的稳固限位支撑，同时配置半环密封垫107，保证测试腔体与试验管材3管内腔的密封隔绝。

纵向升降机构4：纵向升降机构4可采用伺服机构，并在纵向升降机构4内设置扭矩监测模块，保证纵向升降机构4能够将上监测床身2紧紧的配合在下监测床身1上侧位置。

液压机构5：液压机构5内可配置独立的压力输出检测模块，便于与下监测床身1上的压力传感模块15进行对比分析判断，从而及时有效判断出试验腔体内压力衰减状态。

感应检测组件：包括外围帽体6、内插架7、位移机构8、定位条板10和接触模块9。

外围帽体6：外围帽体6内侧面配置了密封圈601，同时设置了密封安装部位602，外围帽体6通过密封安装部位安装在螺纹管102的外侧安装口104位置处。

内插架7：内插架7固定安装在外围帽体6上，内插架7设置了与螺纹管102连接的螺接套环703，内插架7还设置了内侧支撑板701、外侧支撑板702，内侧支撑板701、外侧支撑板702开设了通孔。

位移机构8：位移机构8包括位移杆801，位移杆801活动安装在内侧支撑板701、外侧支撑板702的通孔位置处，位移杆801下端安装位移盘804，位移盘804内嵌入安装磁铁块805，位移杆801上端设置卡合段802，卡合段802开设了螺纹盲孔803。

接触模块9：接触模块9包括安装螺杆901、限位盘903和接触球902，限位盘903设置在安装螺杆901与接触球902之间的位置。

定位条板10：定位条板10中间位置开设了中心孔1001，定位条板10可以选择两种形态，一种是只有一个中心孔1001，一种是既有一个中心孔1001又有两个条形槽1002。只有一个中心孔1001的适合直接在螺纹盲孔803位置安装接触模块9的情景。既有一个中心孔1001又有两个条形槽1002适合需要将接触模块9安装到非螺纹盲孔803位置处的情景。在螺纹盲孔803位置安装接触模块9时，还增加定位条板10，是为了便于安装第一弹簧11（接触模块9的限位盘903较小时，不便于限制第一弹簧11）。在安装接触模块9时，可以将安装螺杆901直接安装在卡合段802的螺纹盲孔803位置，也可以按位置需要将安装螺杆901插入条形槽1002对应的位置，再使用固定螺母14进行加固。在条形槽1002处安装接触模块9时，螺纹盲孔803需要安装一个螺帽尺寸大于中心孔直径的固定螺栓13。

压力传感模块15：压力传感模块15实时获取到上监测床身2与下监测床身1之间试验空间的注入液压压力信息。

排气密封组件16：排气密封组件16包括密封锥槽1601、多个通气孔1602、收纳内槽1603、纵向导杆1604、漂浮锥1605、第二弹簧1606和外限位板1607，漂浮锥1605安装在纵向导杆1604下端，纵向导杆1604向上活动穿过收纳内槽1603。试验腔体内液体未满时，漂浮锥1605未封堵密封锥槽1601，试验腔内的气体不断排出。试验腔体内液体充满时，漂浮锥1605封堵密封锥槽1601，试验腔封闭。试验结束后，试验腔内液体从上监测床身2底部的液压注入管101回流，漂浮锥1605下落。

实施例二

在本发明中，在安装感应检测组件时，若接触模块9安装在螺纹盲孔803处，则可以直接将整个感应检测组件从螺纹管102外侧插入并紧密安装即可。若需要将接触模块9安装在定位条板10的条形槽1002指定位置处，则需要将第一弹簧11取下，将外围帽体6、内插架7、位移机构8的组合结构从螺纹管102外侧安装好，然后从内侧安装第一弹簧11，再安装定位条板10，在螺纹盲孔803处安装固定螺栓，再安装接触模块9即可。

实施例三

为了较为全面、线性的对试验管材进行抗压性能分析，本发明中给出一种玄武岩纤维管材质检用线性测量装置的测量方法，包括以下步骤：

第一步，根据试验管材3所需测试的位置点，在下监测床身1、上监测床身2环侧安装感应检测组件，在卡合段802的螺纹盲孔位置处或定位条板10的条形槽1002位置处固定安装接触模块9。

第二步，在下监测床身1中放入试验管材3，试验管材3的两端卡入各位位置的支撑半环105内，并通过纵向升降机构4驱动上监测床身2下移，上监测床身2与下监测床身1密封卡合，试验管材3两侧端与支撑半环105之间形成密封状态，系统记录此时电磁传感模块12传感检测到的磁力强度信息。

第三步，液压机构5启动，通外部液压管路、液压注入管101，向上监测床身2、下监测床身1与试验管材3之间形成的试验腔注入液体，并持续线性增压。

第四步，压力传感模块15对上监测床身2、下监测床身1与试验管材3之间的试验腔液压压力进行监测，压力传感模块15、电磁传感模块12将实时传感检测到的信息传输给系统，系统获取到电磁传感模块12实时传感检测到的磁力强度信息，系统分析不同液压强度条件下位移机构8发生位移的位移程度。

第五步，液压机构5线性增大液压输出强度，在液压机构5持续增压过程中，压力传感模块15传感检测到一次压力衰减突变状态，系统判定管材受到强压破裂，试验腔内部液压突然渗入试验管材3内部，则可以认定为压力衰减突变状态前的最大压力强度就是该管材的最大承载压强参数。

另外，每次需要着重测试某一压强参数节点试验管材3的形变程度时，需要在该压强条件下维持一定时间，液压机构5暂停继续增压并保持，采集精准度较高的压强节点所产生的形变信息。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种玄武岩纤维管材质检用线性测量装置，其特征在于：测量装置包括下监测床身（1）和位于下监测床身（1）正上方的上监测床身（2），所述下监测床身（1）、上监测床身（2）内围密封安装试验管材（3），所述下监测床身（1）一侧端连接有液压机构（5），所述下监测床身（1）配置压力传感模块（15），所述上监测床身（2）上方配置有纵向升降机构（4），所述上监测床身（2）配置有排气密封组件（16）；所述下监测床身（1）、上监测床身（2）的环侧位置配置有若干感应检测组件，所述感应检测组件包括外围帽体（6）、内插架（7）、在内插架（7）上定向移动的位移机构（8）、定位条板（10）和接触模块（9），所述接触模块（9）包括安装螺杆（901）和接触球（902），所述安装螺杆（901）与接触球（902）之间设置有限位盘（903），所述外围帽体（6）一侧嵌入配置有电磁传感模块（12），所述内插架（7）与外围帽体（6）固定连接；所述位移机构（8）包括位移杆（801），所述位移杆（801）一端配置有位移盘（804）和嵌入在位移盘（804）内的磁铁块（805），所述位移杆（801）另一端设置有卡合段（802），所述卡合段（802）为方柱结构，所述卡合段（802）开设有螺纹盲孔（803）；所述内插架（7）包括内侧支撑板（701）、外侧支撑板（702），所述内侧支撑板（701）、外侧支撑板（702）开设有活动安装位移杆（801）的通孔结构，所述位移杆（801）套设有位于外侧支撑板（702）与定位条板（10）之间的第一弹簧（11）；所述定位条板（10）中间位置开设有与卡合段（802）柱形尺寸相配合的中心孔（1001），所述定位条板（10）设置有位于中心孔（1001）两侧的条形槽（1002），所述接触模块（9）安装在卡合段（802）的螺纹盲孔（803）位置处或定位条板（10）的条形槽（1002）位置处。

2.根据权利要求1所述的一种玄武岩纤维管材质检用线性测量装置，其特征在于：所述下监测床身（1）、上监测床身（2）的环侧位置设置有若干螺纹管（102），所述螺纹管（102）包括贯穿式的螺纹通槽（103），所述螺纹通槽（103）壁面设置螺纹，所述螺纹管（102）外侧开口处开设有外侧安装口（104）；所述外围帽体（6）包括与外侧安装口（104）位置相配合的密封安装部位（602），所述外围帽体（6）一侧面嵌设有密封圈（601）；所述内插架（7）包括与螺纹管（102）螺接的螺接套环（703），所述螺接套环（703）外侧面设置螺纹。

3.根据权利要求1所述的一种玄武岩纤维管材质检用线性测量装置，其特征在于：所述下监测床身（1）、上监测床身（2）两侧端内围位置都固定设置有用于支撑安装试验管材（3）的支撑半环（105），所述支撑半环（105）配置有若干平行设置的半环密封垫（107），所述支撑半环（105）外围固定设置有若干支撑筋条（106）。

4.根据权利要求1所述的一种玄武岩纤维管材质检用线性测量装置，其特征在于：所述安装螺杆（901）的螺纹结构与螺纹盲孔（803）的螺纹结构相配合，所述安装螺杆（901）的直径尺寸小于条形槽（1002）的宽度尺寸，所述条形槽（1002）的宽度尺寸小于中心孔（1001）的开口宽度尺寸，所述限位盘（903）的直径尺寸大于中心孔（1001）的开口宽度尺寸。

5.根据权利要求1所述的一种玄武岩纤维管材质检用线性测量装置，其特征在于：所述排气密封组件（16）开设密封锥槽（1601）以及位于密封锥槽（1601）上侧位置的多个通气孔（1602）和一收纳内槽（1603），所述收纳内槽（1603）位置处活动安装有纵向导杆（1604），所述纵向导杆（1604）下端安装有与收纳内槽（1603）相配合的漂浮锥（1605），所述纵向导杆（1604）上端设置有外限位板（1607），所述纵向导杆（1604）套设有位于密封锥槽（1601）、收纳内槽（1603）位置处的第二弹簧（1606）。

6.根据权利要求1所述的一种玄武岩纤维管材质检用线性测量装置，其特征在于，包括一种玄武岩纤维管材质检用线性测量方法，方法步骤如下：㈠根据试验管材（3）所需测试的位置点，在卡合段（802）的螺纹盲孔（803）位置处或定位条板（10）的条形槽（1002）位置处固定安装接触模块（9）；㈡在下监测床身（1）中放入试验管材（3），并通过纵向升降机构（4）驱动上监测床身（2）下移，上监测床身（2）与下监测床身（1）密封卡合，试验管材（3）两侧端与支撑半环（105）之间形成密封状态，系统记录此时电磁传感模块（12）传感检测到的磁力强度信息；㈢液压机构（5）向上监测床身（2）、下监测床身（1）与试验管材（3）之间形成的空腔注入液体，并持续线性增压；㈣压力传感模块（15）对上监测床身（2）、下监测床身（1）与试验管材（3）之间的空间液压压力进行监测，系统获取到电磁传感模块（12）实时传感检测到的磁力强度信息，系统分析不同液压强度条件下位移机构（8）发生位移的位移程度；㈤在液压机构（5）持续增压过程中，压力传感模块（15）传感检测到一次压力衰减突变状态，系统判定管材破裂，则可以认定为压力衰减突变状态前的最大压力强度就是该管材的最大承载压强参数。

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