CN115112362A - 一种膨胀节的性能测试装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及膨胀节加工技术领域，提供一种膨胀节的性能测试装置，包括测试台，所述测试台上设有疲劳测试装置和螺纹丝杆，所述螺纹丝杆上设有滑块，所述滑块上设有检测装置，所述疲劳测试装置还连接压力模拟装置，所述疲劳测试装置和螺纹丝杆的外侧设有保温箱。本发明通过设置自动调节温度的保温箱和压力模拟装置对膨胀节进行模拟实际环境进行测试，保证了整个测试结果的准确性；本发明通过PLC控制接收到的编译器脉冲数来实现精确定位，以实现膨胀节进行疲劳试验后的精确重复定位；本发明通过第一电机带动双向螺纹丝杆旋转从而带动检测装置反向的进行检测，保证数据的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及膨胀节加工技术领域，特别涉及一种膨胀节的性能测试装置及测试方法。
背景技术
膨胀节是一种利用波纹管的伸缩变形来吸收管线尺寸变化的补偿元件。目前膨胀节使用在锅炉的高温区，但在锅炉的高温区长期运行及频繁启停后存在膨胀节区域保温侵蚀松动，烟气倒灌现象，导致膨胀节处温度过高；
但现有的膨胀节测试装置只能对膨胀节在常规条件下进行轴向的疲劳测试，膨胀节试验压力由人操作加压泵进行加压，无法精确进行模拟波纹管高低温环境和试验压力，也不能有效的模拟波纹管实际高低温环境条件疲劳测试，测试的结果存在偏差。
因此需要一种在高温或低温条件下进行膨胀节疲劳测试，且整个试验过程能够精确动态调整试验温度和压力，从而有效模拟实际应用中的疲劳情况，使测试结果更加准确，从而根据锅炉的特向选择合适的膨胀节。
发明内容
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供一种膨胀节的性能测试装置，包括测试台，所述测试台上设有疲劳测试装置和螺纹丝杆，所述螺纹丝杆上设有滑块，所述滑块上设有检测装置，所述疲劳测试装置还连接压力模拟装置，所述疲劳测试装置和螺纹丝杆的外侧设有保温箱。
进一步的，所述疲劳测试装置内设有旋转平台，所述旋转平台上放置待测膨胀节，所述旋转平台的旋转主轴由伺服电机驱动旋转，使膨胀节沿轴线旋转，从而实现对膨胀节不同位置进行检测。
进一步的，所述伺服电机部位安装编译码，所述安装编译码通过PLC控制接收到的编译器脉冲数来实现精确定位，以实现膨胀节进行疲劳试验后的精确重复定位。
进一步的，所述螺纹丝杆为双向螺纹丝杆，双向螺纹丝杆的上半部分为逆时针螺纹，下半部分为顺时针螺纹，逆时针螺纹处和顺时针螺纹处分别套有滑块，所述滑块与双向螺纹丝杆螺纹连接。
进一步的，所述双向螺纹丝杆连接第一电机，所述第一电机带动双向螺纹丝杆旋转。
进一步的，所述检测装置包括位移传感器和激光扫描仪，所述位移传感器和激光扫描仪固定在滑块的前端，所述激光扫描仪随述滑块在双向螺纹丝杆上下移动，实现对不同口径膨胀节扫描位置的调节；所述位移传感器随滑块相反相运动，实现对不同高度的膨胀节的波纹管段数据合适测量位置的调节。
检测装置原理是：采用激光扫描膨胀节非接触测量，在膨胀节疲劳测试前后，激光扫描仪针对不同口径的膨胀节将检测装置移动到合适的范围，沿着碰撞节对波形数据进行自动采取，获取波纹管段的波形数据，利用寻峰算法得到膨胀节的波距数据。
进一步的，所述压力模拟装置为气压泵，通过向疲劳测试装置内充入高压气体，形成压力环境。
进一步的，所述保温箱可设定温度并自动进行加热及制冷。
进一步的，所述保温箱内设有温度传感器。
本发明还提供一种膨胀节的性能测试方法，所述方法包括：
(1)将待测膨胀节垂直放置在旋转台上，开启伺服电机；
(2)根据待测胀节的长度通过第一电机旋转双向螺纹丝杆，记录位移传感器和激光扫描仪的输出数据；
(3)记录PLC控制接收到的编译器脉冲数；
(4)打开保温箱和/或压力模拟装置，设置需要的压力和/或温度；
(5)记录与步骤(3)中的编译器脉冲数相同时的位移传感器和激光扫描仪的输出数据，与前次测量数据进行比较，计算出波距变化率。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明通过设置自动调节温度的保温箱和压力模拟装置对膨胀节进行模拟实际环境进行测试，保证了整个测试结果的准确性；
(2)本发明通过PLC控制接收到的编译器脉冲数来实现精确定位，以实现膨胀节进行疲劳试验后的精确重复定位；
(3)本发明通过第一电机带动双向螺纹丝杆旋转从而带动检测装置反向的进行检测，保证数据的准确性。
附图说明
图1是本发明的测试装置截面图。
图2是本发明的保温箱内部结构示意图。
图3是本发明的编码器的机构示意图。
图4是本发明的测试方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做详细描述，应当指出的是，实施例只是对发明的具体阐述，不应视为对发明的限定，实施例的目的是为了让本领域技术人员更好地理解和再现本发明的技术方案，本发明的保护范围仍应当以权利要求书所限定的范围为准。
如图1所示，本发明提供一种膨胀节的性能测试装置，包括测试台1，所述测试台1上设有疲劳测试装置2和螺纹丝杆，所述螺纹丝杆上设有滑块0，所述滑块0上设有检测装置4，所述疲劳测试装置2还连接压力模拟装置5，所述疲劳测试装置2和螺纹丝杆的外侧设有保温箱6。
如图2所示，在一些优选方案中，所述疲劳测试装置2内设有旋转平台21，所述旋转平台21上放置待测膨胀节22，所述旋转平台21的旋转主轴由伺服电机23驱动旋转，使膨胀节沿轴线旋转，从而实现对膨胀节不同位置进行检测。
在一些优选方案中，所述伺服电机部位安装编译码，所述安装编译码通过PLC控制接收到的编译器脉冲数来实现精确定位，以实现膨胀节进行疲劳试验后的精确重复定位。
如图3所示，编码器的机构示意图，光源经过透镜通过旋转的码盘后再次通过透镜，然后通过光敏元件放大整形输出脉冲。
在一些优选方案中，所述螺纹丝杆为双向螺纹丝杆3，双向螺纹丝杆3的上半部分为逆时针螺纹31，下半部分为顺时针螺纹32，逆时针螺纹31处和顺时针螺纹32处分别套有滑块0，所述滑块0与双向螺纹丝杆3螺纹连接。
在一些优选方案中，所述双向螺纹丝杆3连接第一电机33，所述第一电机33带动双向螺纹丝杆3旋转。
在一些优选方案中，所述检测装置4包括位移传感器41和激光扫描仪42，所述位移传感器41和激光扫描仪42固定在滑块0的前端，所述激光扫描仪42随述滑块在双向螺纹丝杆3上下移动，实现对不同口径膨胀节扫描位置的调节；所述位移传感器41随滑块0相反相运动，实现对不同高度的膨胀节的波纹管段数据合适测量位置的调节。
检测装置原理是：采用激光扫描膨胀节非接触测量，在膨胀节疲劳测试前后，激光扫描仪针对不同口径的膨胀节将检测装置移动到合适的范围，沿着碰撞节对波形数据进行自动采取，获取波纹管段的波形数据，利用寻峰算法得到膨胀节的波距数据。
在一些优选方案中，所述压力模拟装置5为气压泵，通过向疲劳测试装置内充入高压气体，形成压力环境。
在一些优选方案中，所述保温箱6可设定温度并自动进行加热及制冷。
在一些优选方案中，所述保温箱6内设有温度传感器。
如图4所示，本发明还提供一种膨胀节的性能测试方法，所述方法包括：
S1，将待测膨胀节垂直放置在旋转台上，开启伺服电机；
S2，根据待测胀节的长度通过第一电机旋转双向螺纹丝杆，记录位移传感器和激光扫描仪的输出数据；
S3，记录PLC控制接收到的编译器脉冲数；
S4，打开保温箱和/或压力模拟装置，设置需要的压力和/或温度；
S5，记录与步骤S3中的编译器脉冲数相同时的位移传感器和激光扫描仪的输出数据，与前次测量数据进行比较，计算出波距变化率。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
Claims (10)
1.一种膨胀节的性能测试装置，其特征在于，包括测试台，所述测试台上设有疲劳测试装置和螺纹丝杆，所述螺纹丝杆上设有滑块，所述滑块上设有检测装置，所述疲劳测试装置还连接压力模拟装置，所述疲劳测试装置和螺纹丝杆的外侧设有保温箱。
2.根据权利要求1所述的一种膨胀节的性能测试装置，其特征在于，所述疲劳测试装置内设有旋转平台，所述旋转平台上放置待测膨胀节，所述旋转平台的旋转主轴由伺服电机驱动旋转，使膨胀节沿轴线旋转。
3.根据权利要求2所述的一种膨胀节的性能测试装置，其特征在于，所述伺服电机部位安装编译码，所述安装编译码通过PLC控制接收到的编译器脉冲数来实现精确定位。
4.根据权利要求1所述的一种膨胀节的性能测试装置，其特征在于，所述螺纹丝杆为双向螺纹丝杆，双向螺纹丝杆的上半部分为逆时针螺纹，下半部分为顺时针螺纹，逆时针螺纹处和顺时针螺纹处分别套有滑块，所述滑块与双向螺纹丝杆螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的一种膨胀节的性能测试装置，其特征在于，所述双向螺纹丝杆连接第一电机，所述第一电机带动双向螺纹丝杆旋转。
6.根据权利要求4所述的一种膨胀节的性能测试装置，其特征在于，所述检测装置包括位移传感器和激光扫描仪，所述位移传感器和激光扫描仪固定在滑块的前端，所述激光扫描仪随述滑块在双向螺纹丝杆上下移动，实现对不同口径膨胀节扫描位置的调节；所述位移传感器随滑块相反相运动，实现对不同高度的膨胀节的波纹管段数据合适测量位置的调节。
7.根据权利要求1所述的一种膨胀节的性能测试装置，其特征在于，所述压力模拟装置为气压泵，通过向疲劳测试装置内充入高压气体，形成压力环境。
8.根据权利要求1所述的一种膨胀节的性能测试装置，其特征在于，所述保温箱可设定温度并自动进行加热及制冷。
9.根据权利要求8所述的一种膨胀节的性能测试装置，其特征在于，所述保温箱内设有温度传感器。
10.一种膨胀节的性能测试方法，其特征在于，测试方法适用于权利要求1-9中任一所述的测试装置，所述方法包括：
(1)将待测膨胀节垂直放置在旋转台上，开启伺服电机；
(2)根据待测胀节的长度通过第一电机旋转双向螺纹丝杆，记录位移传感器和激光扫描仪的输出数据；
(3)记录PLC控制接收到的编译器脉冲数；
(4)打开保温箱和/或压力模拟装置，设置需要的压力和/或温度；
(5)记录与步骤(3)中的编译器脉冲数相同时的位移传感器和激光扫描仪的输出数据，与前次测量数据进行比较，计算出波距变化率。
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| CN202210780408.XA CN115112362A (zh) | 2022-07-04 | 2022-07-04 | 一种膨胀节的性能测试装置及测试方法 |
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Publications (1)
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| CN115112362A true CN115112362A (zh) | 2022-09-27 |
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| CN202210780408.XA Pending CN115112362A (zh) | 2022-07-04 | 2022-07-04 | 一种膨胀节的性能测试装置及测试方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116499372A (zh) * | 2023-07-03 | 2023-07-28 | 沈阳仪表科学研究院有限公司 | 一种金属波纹管膨胀节几何尺寸测量系统及测量方法 |
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2022
- 2022-07-04 CN CN202210780408.XA patent/CN115112362A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN116499372A (zh) * | 2023-07-03 | 2023-07-28 | 沈阳仪表科学研究院有限公司 | 一种金属波纹管膨胀节几何尺寸测量系统及测量方法 |
| CN116499372B (zh) * | 2023-07-03 | 2023-10-03 | 沈阳仪表科学研究院有限公司 | 一种金属波纹管膨胀节几何尺寸测量系统及测量方法 |
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