CN209656089U - 一种基于磁力耦合效应的输油管道应力检测试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于磁力耦合效应的输油管道应力检测试验装置，包括支架、励磁装置、磁感应测量装置、应力测量仪、加热装置、A/D卡、D/A卡、积分转换器、电源模块以及计算机，所述励磁装置包括U型磁铁、设置在U型磁铁中段的感应线圈、设置在U型磁铁两端的磁靴，所述磁靴中部有通孔，用于试件穿过，所述电源模块连接在励磁装置上为其提供磁场电源，所述励磁装置、磁感应测量装置、应力测量仪、加热装置的输出端分别与积分转换器输入端连接，积分转换器输出端与A/D卡连接，所述A/D卡和D/A卡与计算机连接，所述D/A卡输出端与电源模块连接，计算机可通过D/A卡控制调节外加磁场强度。
Description
技术领域
本实用新型属于输油管道应力检测技术领域，具体涉及一种基于磁力耦合效应的输油管道应力检测试验装置。
背景技术
输油管道长期在野外条件下运行，管道外壁在复杂环境下随着时间推移逐渐老化、其应力状态也发生了变化，使得输油管线存在失效事故发生。因此，输油气管道应力在线无损检测技术越来越受到广泛的重视。目前，现有的检测设备及方法很难直接测试输油气管道结构的实际受力状况。为此，国内外很多学者对输油气管道结构服役期内的实时应力状态检测理论和应用技术进行了大量的研究工作，在不采用间接计算的前提下，对47输油气管道结构(尤其是管道壁)进行受力状态实时监测和检测技术是当前结构健康诊断领域中一个亟待解决的前沿性研究课题。
实用新型内容
为解决以上技术问题本实用新型提供一种基于磁力耦合效应的输油管道应力检测试验装置，对试件进行测试确定输油管道应力与磁场强度以及温度的关系，为建立磁力耦合应力检测系统提供依据。
本实用新型的技术方案是：一种基于磁力耦合效应的输油管道应力检测试验装置，包括支架、励磁装置、磁感应测量装置、应力测量仪、加热装置、A/D卡、D/A卡、积分转换器、电源模块以及计算机，所述励磁装置包括U型磁铁、设置在U型磁铁中段的感应线圈、设置在U型磁铁两端的磁靴，所述磁靴中部有通孔，用于试件穿过，所述电源模块连接在励磁装置上为其提供磁场电源，所述励磁装置、磁感应测量装置、应力测量仪、加热装置的输出端分别与积分转换器输入端连接，积分转换器输出端与A/D卡连接，所述A/D卡和D/A卡与计算机连接，所述D/A卡输出端与电源模块连接，计算机可通过D/A卡控制调节外加磁场强度。
方案进一步地，所述支架包括底座、横梁以及立柱，所述横梁上有弧形凹槽，用于放置试件。
方案进一步地，所述磁感应测量装置、应力测量仪、加热装置设置在底座上，所述磁感应测量装置放置在感应线圈正下方。
方案进一步地，所述磁靴与U型磁铁可拆卸连接，可根据试件尺寸更换磁靴。
方案进一步地，所述加热装置包括显示屏、加热棒、调节键，所述加热棒伸入到试件内部，对试件进行加热测试温度对磁场的影响。
本实用新型的优点是：本实用新型利用磁力耦合效应技术原理，在外加磁场、载荷以及温度的条件下，测试试件的变形以及磁感应强度，以得到反映铁磁材料磁力学性质的特征曲线，如磁滞回线、磁致伸缩曲线和磁感应强度-应力曲线等，并且得到温度对试件的变形以及磁感应强度的影响。
应力应变信号分别通过力传感器和动态应变仪输入A/D卡，磁场强度和磁感应强度通过积分器转换后也输入到A/D卡；计算机通过D/A卡控制外加磁场的强度，并且在外加磁场的同时，通过机械加载装置施加外荷载。同时，计算机通过A/D同步采集磁感应强度，应变和应力，温度等信号，并进行自动处理和数据记录。
输油管道在输油过程中随着时间管道内油温会发生变化，会影响应力，本实用新型通过外加温度，能够测试温度对磁场强度以及应力的影响，为建立磁力耦合应力检测系统提供依据。
附图说明
图1是本实用新型控制框图；
图2是本实用新型的结构示意图；
图3是本实用新型支架的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做清楚完整的描述，以使本领域的技术人员在不需要作出创造性劳动的条件下，能够充分实施本实用新型。
本实用新型的具体实施方式：如图1、2、3所示，一种基于磁力耦合效应的输油管道应力检测试验装置，包括支架、励磁装置、磁感应测量装置6、应力测量仪7、加热装置8、A/D卡15、D/A卡14、积分转换器13、电源模块12以及计算机16，所述励磁装置包括U型磁铁3、设置在U型磁铁3中段的感应线圈4、设置在U型磁铁3两端的磁靴5，所述磁靴5中部有通孔，用于试件穿过，所述电源模块12连接在励磁装置上为其提供磁场电源，所述励磁装置、磁感应测量装置6、应力测量仪7、加热装置8的输出端分别与积分转换器13输入端连接，积分转换器13输出端与A/D卡15连接，所述A/D卡15和D/A卡14与计算机16连接，所述D/A卡14输出端与电源模块12连接，计算机16可通过D/A卡14控制调节外加磁场强度。
如图2、3所示，所述支架包括底座1、横梁以及立柱2，所述横梁上有弧形凹槽，用于放置试件，所述磁感应测量装置6、应力测量仪7、加热装置8设置在底座1上，所述磁感应测量装置6放置在感应线圈4正下方，所述磁靴5与U型磁铁3可拆卸连接，可根据试件尺寸更换磁靴5，所述加热装置8包括调节键9、显示屏10、加热棒11，所述加热棒11可伸入到试件内部，对试件进行加热测试温度对磁场的影响。
先外加磁场，然后通过磁感应测量装置测量极板之间的磁场强度(电压信号)，再将采集到的电压信号输入A/D转换卡，同时通过磁感应线圈获得磁感应强度B值，也将其输入A/D卡，由计算机自动记录这两组数据，便可得到模型试件的B-H曲线。
应力应变信号分别通过力传感器和动态应变仪输入A/D卡，磁场强度和磁感应强度通过积分器转换后也输入到A/D卡；计算机通过D/A卡控制外加磁场的强度，并且在外加磁场的同时，通过机械加载装置施加外荷载，通过加热装置进行加热。同时，计算机通过A/D同步采集磁感应强度，应变和应力，温度等信号，并进行自动处理和数据记录。
以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述，需要指出的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。
Claims (5)
1.一种基于磁力耦合效应的输油管道应力检测试验装置，其特征在于，包括支架、励磁装置、磁感应测量装置、应力测量仪、加热装置、A/D卡、D/A卡、积分转换器、电源模块以及计算机，所述励磁装置包括U型磁铁、设置在U型磁铁中段的感应线圈、设置在U型磁铁两端的磁靴，所述磁靴中部有通孔，用于试件穿过，所述电源模块连接在励磁装置上为其提供磁场电源，所述励磁装置、磁感应测量装置、应力测量仪、加热装置的输出端分别与积分转换器输入端连接，积分转换器输出端与A/D卡连接，所述A/D卡和D/A卡与计算机连接，所述D/A卡输出端与电源模块连接，计算机可通过D/A卡控制调节外加磁场强度。
2.根据权利要求1所述的一种基于磁力耦合效应的输油管道应力检测试验装置，其特征在于，所述支架包括底座、横梁以及立柱，所述横梁上有弧形凹槽，用于放置试件。
3.根据权利要求2所述的一种基于磁力耦合效应的输油管道应力检测试验装置，其特征在于，所述磁感应测量装置、应力测量仪、加热装置设置在底座上，所述磁感应测量装置放置在感应线圈正下方。
4.根据权利要求1或3所述的一种基于磁力耦合效应的输油管道应力检测试验装置，其特征在于，所述磁靴与U型磁铁可拆卸连接，可根据试件尺寸更换磁靴。
5.根据权利要求1或3所述的一种基于磁力耦合效应的输油管道应力检测试验装置，其特征在于，所述加热装置包括显示屏、加热棒、调节键，所述加热棒伸入到试件内部，对试件进行加热测试温度对磁场的影响。
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| CN113137912B (zh) * | 2021-06-01 | 2022-08-02 | 中国石油大学(华东) | 一种磁结构耦合的管道形变分析方法 |
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