CN203811126U - 一种应力环变形检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的应力环变形检测装置包括加力螺帽、应力环、上试样固定件、下试样固定件和底座，所述应力环可拆卸地固定于底座上，所述上试样固定件与下试样固定件分别设置于应力环的内顶部和内底部并用于将待测试样固定于应力环内，所述加力螺帽设置于应力环的外顶部，通过旋转加力螺帽能够使应力环发生压缩变形或恢复原形，所述装置还包括上支架、下支架以及电子变形计，所述上支架固定于所述应力环的上平台面上，所述上支架上安装电子变形计并且所述电子变形计的探头从所述上支架的一端伸出，所述下支架固定于所述应力环的下平台面上，所述下支架的一端设置测量杆，所述探头与测量杆相对设置且互相对准，所述电子变形计与变形测量仪连接。
Description
技术领域
本实用新型属于腐蚀试验设备技术领域，更具体地讲，涉及一种应力环变形检测装置。
背景技术
由于应力腐蚀开裂是金属材料在腐蚀环境中受一定应力作用产生的开裂形式，由于其导致的破坏往往是没有预兆的脆性断裂，因而危害性很大。为了了解金属材料的应力腐蚀开裂性能，通常采用单轴向拉伸实验法进行测试，该方法是对圆棒装的试样施加单向载荷并保持载荷实现的，而应力环因其体积小、操作方便等优点被经常用于测量载荷。
图1A是现有技术中应力环的试样安装示意图，图1B是图1A的侧视图。如图1A和图1B所示，在腐蚀实验中采用应力环安装试样时,需对试样施加一定的载荷力(即使试样受拉伸载荷)，而对试样施加力实际上是通过应力环、试样固定件、加力螺帽和加力轴承等设备组成的加力系统对试样施加拉力，并且具体是通过拧紧加力螺栓先使应力环受力变形，此时的应力环整体相当于一个弹性体，之后应力环变形后的恢复力会对试样产生一定的拉伸载荷,通过测量应力环的变形量（即上、下测量点的变形距离）即可获知所施加的拉伸载荷。现有技术中，用于测量应力环变形量的器具为千分尺或游标卡尺，而为了保证测量的精度，在测量的过程中必须保证上、下测量点之间的游标卡尺垂直；同时，在操作时需要两个实验员，一个负责加力，一个负责测量，而负责测量的实验员还必须把测量的数据实时报给负责加力的实验员，以便控制加力大小从而使试样所受的拉伸载荷符合试验要求。
随着国家经济的发展、生产水平的提高以及产品要求的提高，特别是近年来国家核电工业的发展，各行业需要进行金属材料抗腐蚀实验检测的情况越来越多，而上述采用游标卡尺或千分尺手工测量、安装试样的方法不仅繁琐，而且误差也很大，难以保证测量的精度，低效率的检测手段更是完全不能适应高精度生产的需要。
实用新型内容
针对现有技术中的不足，本实用新型的目的在于上述技术问题中的一个或多个。
本实用新型的目的在于提供一种操作简单、精度高、低成本、高效率的应力环变形检测装置。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种应力环变形检测装置，所述装置包括加力螺帽、应力环、上试样固定件、下试样固定件和底座，所述应力环可拆卸地固定于底座上，所述上试样固定件与下试样固定件分别设置于应力环的内顶部和内底部并用于将待测试样固定于应力环内，所述加力螺帽设置于应力环的外顶部，通过旋转加力螺帽能够使应力环发生压缩变形或恢复原形，所述装置还包括上支架、下支架以及电子变形计，所述上支架固定于所述应力环的上平台面上，所述上支架上安装电子变形计并且所述电子变形计的探头从所述上支架的一端伸出，所述下支架固定于所述应力环的下平台面上，所述下支架的一端设置测量杆，所述探头与测量杆相对设置且互相对准，所述电子变形计与变形测量仪连接。
根据本实用新型的应力环变形检测装置的一个实施例，所述上试样固定件和下试样固定件为螺栓，所述应力环通过下试样固定件可拆卸地固定于底座上，所述加力螺帽与所述上试样固定件的上端连接。
根据本实用新型的应力环变形检测装置的一个实施例，所述探头与测量杆刚好接触且变形测量仪的读数为零时，所述应力环未发生变形。
根据本实用新型的应力环变形检测装置的一个实施例，当压力环发生压缩变形后，所述变形测量仪的读数为应力环变形量。
本实用新型将现有的应力环装置进行了改进，通过加入了电子变形计并利用上下平台面的匹配关系实现了较为精确的控制，两个实验员的工作只需一人就能完成，而且操作简单、精度高、低成本、效率提高数倍，具有良好的推广价值。
附图说明
图1A是现有技术中应力环的试样安装示意图。
图1B是图1A的侧视图。
图2A是本实用新型的应力环变形检测装置的试样安装示意图。
图2B是图2A的侧视图。
附图标记说明：
1-加力螺帽、2-应力环、3-上试样固定件、4-下试样固定件、5-底座、6-待测试样、7-上平台面、8-下平台面、9-上支架、10-下支架、11-探头、12-测量杆、13-电子变形计、14-固定螺栓。
其中，黑色箭头代表试样受力方向，白色箭头代表应力环受力方向。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本实用新型应力环变形检测装置的示例性实施例。
图2A是本实用新型的应力环变形检测装置的试样安装示意图，图2B是图2A的侧视图。
如图2A和图2B所示，根据本实用新型的示例性实施例，所述应力环变形检测装置包括加力螺帽1、应力环2、上试样固定件3、下试样固定件4和底座5。
其中，应力环2可拆卸地固定于底座5上，应力环3的结构和材质可以与现有技术中相同。上试样固定件3与下试样固定件4分别设置于应力环2的内顶部和内底部并用于将待测试样6固定于应力环2内，根据本发明，上试样固定件3和下试样固定件4为螺栓，通过螺栓可以很好的固定待测试样6。但本发明不限于此，例如还可以采用试样夹套等部件来固定待测试样6。并且，应力环2通过下试样固定件4可拆卸地固定于底座5上，然后通过套于下试样固定件4上的螺母进行进一步的固定和调整。
加力螺帽3设置于应力环2的外顶部，通过旋转加力螺帽3能够使应力环2发生压缩变形或恢复原形。根据本发明，加力螺帽3与上试样固定件3的上端连接，在加力螺帽3和上试样固定件3之间还可以设置垫片或螺母，然后通过旋转加力螺帽3实现对应力环2的施力或卸力。
本实用新型的关键在于，上述装置还包括上支架9、下支架10以及电子变形计13。本发明利用应力环2的上、下平台面作为相对动点的定点，也即作为上、下测量点，然后通过在所述上、下平台面上分别固定上支架9、下支架10并设置电子变形计13，电子变形计13与变形测量仪（未示出）连接从而能够测量得到应力环2的变形量。
其中，电子变形计13能够记录应力环的形变并通过电阻值的改变将信号输出至变形测量仪，变形测量仪中的电子放大电路把电阻值的变化转化成电压值变化信号并通过其数显屏幕就能读出应力环变形量，并且变形测量仪的输出信号也可通过232串口输入给计算机，通过计算机显示屏读出应力环变形量。但本发明不限于以上测量原理的电子变形计13，只要最终能够获得应力环变形量并计算得到待测试样的拉伸载荷即可。
具体地，上支架9固定于应力环2的上平台面7上，上支架9上安装电子变形计13并且电子变形计的探头11从上支架9的一端伸出，下支架10固定于应力环2的下平台面8上，下支架10的一端设置测量杆12，将探头11与测量杆12相对设置并使二者互相对准，由此可以通过检测到的探头11与测量杆12之间的相对位移获得应力环的变形量并调整待测试样的加载力。根据本发明，可以通过固定螺栓14对上支架9和下支架10进行固定。
在安装试样时，保证探头11与测量杆12刚好接触且变形测量仪的读数为零时，应力环未发生变形，也即进行校零，之后整个变形检测装置可以正常工作。然后，对应力环2施以一定大小的力（沿着白色箭头方向），电子引伸计记录位移并输出信号，变形测量仪将信号转换并输出变形检测结果，变形测量仪的读数即为应力环变形量，之后根据相关的函数能够计算得到待测试样所受的拉伸载荷（沿着黑色箭头方向），并可以在安装试样的过程中根据需对待测试样施加的拉伸载荷实时调整对应力环的施力大小，方便、快捷且准确。
综上所述，本实用新型的应力环变形检测装置通过简单的结构改进，实现了对于应力环变形量的快速、准确测量，降低了操作者的工作量，同时操作简单、精度高、成本低、效率高，效果良好。
尽管上面已经结合示例性实施例描述了本实用新型的应力环变形检测装置，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。
Claims (4)
1.一种应力环变形检测装置，所述装置包括加力螺帽、应力环、上试样固定件、下试样固定件和底座，所述应力环可拆卸地固定于底座上，所述上试样固定件与下试样固定件分别设置于应力环的内顶部和内底部并用于将待测试样固定于应力环内，所述加力螺帽设置于应力环的外顶部，通过旋转加力螺帽能够使应力环发生压缩变形或恢复原形，其特征在于，所述装置还包括上支架、下支架以及电子变形计，所述上支架固定于所述应力环的上平台面上，所述上支架上安装电子变形计并且所述电子变形计的探头从所述上支架的一端伸出，所述下支架固定于所述应力环的下平台面上，所述下支架的一端设置测量杆，所述探头与测量杆相对设置且互相对准，所述电子变形计与变形测量仪连接。
2.根据权利要求1所述的应力环变形检测装置，其特征在于，所述上试样固定件和下试样固定件为螺栓，所述应力环通过下试样固定件可拆卸地固定于底座上，所述加力螺帽与所述上试样固定件的上端连接。
3.根据权利要求1所述的应力环变形检测装置，其特征在于，所述探头与测量杆刚好接触且变形测量仪的读数为零时，所述应力环未发生变形。
4.根据权利要求1所述的应力环变形检测装置，其特征在于，当压力环发生压缩变形后，所述变形测量仪的读数为应力环变形量。
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