CN211085963U - 一种内压蠕变试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种内压蠕变试验系统，包括气源，用于为试件提供试验用的气体介质；增压模块，连接在气源与试件之间，用于对气源提供的气体介质增压后输出；控压模块，连接在气源与增压模块之间，用于调节气源提供的气体介质的压力；保温模块，连接在增压模块与试件之间，用于对流入试件内的气体介质进行保温；高温真空炉，与保温模块连接，用于放置试件；测量模块，用于检测试件的温度及轴径形变量。本实用新型设计合理、操作便捷，通过恒温模块可对输出至试件内的气体介质进行保温，降低温差对气体介质压力的影响，保证气体介质压力的稳定性；同时，在试件周侧布置有多个温度传感器，可真实反映试件的温度，提高试验精度，实用性强。

Description

一种内压蠕变试验系统

技术领域

本实用新型涉及内压蠕变试验技术领域，尤其涉及一种内压蠕变试验系统。

背景技术

内压蠕变试验是在高温环境下，给试件(管件、汽车散热器等)提供一定压力的气体，测试试件的轴径是否发生形变或测量形变量的试验，以保证试件试用的安全性。

而现有的内压蠕变试验受温差(如季节性变化、昼夜交替)的影响使得输出至试件内的气体介质的压力不稳，进而影响试验精度；同时，对试件进行加热保温的高温真空炉内部的温差大、只设有一个温度探头，测温点少，无法精确的检测试件的温度，进而无法了解试件在长期温度、压力下的蠕变情况。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种内压蠕变试验系统，该系统设计合理、操作便捷，通过恒温模块可对输出至试件内的气体介质进行保温，降低温差对气体介质压力的影响，保证气体介质压力的稳定性；同时，在试件周侧布置有多个温度传感器，可真实反映试件的温度，提高试验精度，实用性强。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种内压蠕变试验系统，包括

气源，经进气管道与试件连接，用于为试件提供试验用的气体介质；

增压模块，连接在气源与试件之间的进气管道，用于对气源提供的气体介质增压后输出；

控压模块，连接在气源与增压模块之间的进气管道，用于调节气源提供的气体介质的压力；

保温模块，连接在增压模块与试件之间的进气管道，用于对流入试件内的气体介质进行保温；

高温真空炉，与保温模块连接，用于放置试件；

测量模块，内置于高温真空炉且靠近试件布置，用于检测试件的温度及轴径形变量。

进一步地，所述增压模块包括连接在控压模块与保温模块之间的气动增压泵、以及用于为气动增压泵提供动力的气驱模块；所述气驱模块包括空压机、电气比例阀；所述空压机经电气比例阀与气动增压泵连接，空压机用于为气动增压泵提供驱动气体以驱动其工作，电气比例阀用于调节流入气动增压泵内的驱动气体的压力。

进一步地，所述控压模块包括第一压力传感器、以及连接在气源与气动增压泵之间的减压阀；所述第一传感器连接在气源与减压阀之间，第一传感器用于检测流经减压阀的气体介质的压力。

进一步地，所述保温模块包括恒温箱，气动增压泵及高温真空炉分别与恒温箱的入口、出口连接；所述恒温箱内还设有均与进气管道连接的第一储能器、及泄压模块；所述第一储能器用于吸收气动增压泵在对气体介质增压过程中产生的压力波动，泄压模块用于将流动于进气管道内的气体介质排泄至外界。

进一步地，所述泄压模块包括气控针阀、及与气控针阀连接的第一消声器。

进一步地，所述泄压模块包括电磁阀、及与电磁阀连接的第二消声器。

进一步地，所述内压蠕变试验系统还包括分别与高温真空炉连接的抽气模块、冷却模块；所述抽气模块用于将高温真空炉内的气体抽取至外界，使得高温真空炉处于真空状态；所述冷却模块用于对高温真空炉冷却降温。

进一步地，所述测量模块包括三个温度传感器以及若干直径测微针；所述试件水平布置于高温真空炉内，且试件的两端及中部各布置一温度传感器；所述若干直径测微针垂直试件长度方向内置于高温真空炉内，用于检测试件的轴径形变量。

采用上述方案，本实用新型的有益效果是：

系统设计合理、操作便捷，通过恒温模块可对输出至试件内的气体介质进行保温，降低温差对气体介质压力的影响，保证气体介质压力的稳定性；同时，在试件周侧布置有多个温度传感器，可真实反映试件的温度，提高试验精度，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型的原理性示意图；

其中，附图标识说明：

1—气源； 2—增压模块；

3—控压模块； 4—保温模块；

5—高温真空炉； 6—测量模块；

7—试件； 8—抽气模块；

9—冷却模块； 10—主机柜；

21—气动增压泵； 22—空压机；

23—电气比例阀； 24—第一过滤器；

25—调压阀； 26—气控电磁阀；

31—第一压力传感器； 32—减压阀；

33—第一气控球阀； 41—恒温箱；

42—第一储能器； 43/43’—泄压模块；

44—第一流量计； 45—第二压力传感器；

431—气控针阀； 432—第一消声器；

431’—电磁阀； 432’—第二消声器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

参照图1所示，本实用新型提供一种内压蠕变试验系统，包括气源1，经进气管道与试件7连接，用于为试件7提供试验用的气体介质；增压模块2，连接在气源1与试件7之间，用于对气源1提供的气体介质增压后输出；控压模块3，连接在气源1与增压模块2之间，用于调节气源1提供的气体介质的压力；保温模块4，连接在增压模块2与试件7之间，用于对流入试件7内的气体介质进行保温；高温真空炉5，与保温模块4连接，用于放置试件7；测量模块6，内置于高温真空炉5且靠近试件7布置，用于检测试件7的温度及轴径形变量。

本实例中，气源1为高纯氩气瓶，其经过进气管道(高压软管)与控压模块3连接，可为试件7提供高纯氩气(试验用的气体介质)；控压模块3可对高纯气压瓶提供的气体介质的压力进行调节，保证气体介质的气压的稳定性，便于增压模块2对平稳气体介质进行增压输出；增压模块2连接在控压模块3与试件7之间，可将气体介质增压至预设值并输出至试件7内以完成试验；在试验过程中，为避免温差(季节性变化、昼夜交替)影响增压模块2输出的气体介质的压力稳定性，在增压模块2与试件7之间连接一保温模块4，保温模块4可保证流入试件7内的气体介质的温度处于恒温状态，进而降低温差对气体介质压力的影响，提高试验精度；试件7放置于高温真空炉5内，高温真空炉5是一种在接近真空状态下(通过真空泵等其他元件对炉内抽真空)通过电热元件(电阻炉丝等)进行加热的工业炉，其周期工作温度≥500℃，最大为550℃，炉内温度偏差小、温度均匀、可保证试件7在高温真空的状态下进行试验；测量模块6内置于高温真空炉5且靠近试件7布置，测量模块6还与后台连接，可以将测得的试件7的温度及轴径形变量实时传输至后台，便于工作人员及时查看和分析。

优选地，所述增压模块2包括连接在控压模块3与保温模块4之间的气动增压泵21、以及用于为气动增压泵21提供动力的气驱模块；所述气驱模块包括空压机22、电气比例阀23；所述空压机22经电气比例阀23与气动增压泵21连接，空压机22用于为气动增压泵21提供驱动气体以驱动其工作，电气比例阀23用于调节流入气动增压泵21内的驱动气体的压力。本实施例中，采用气动增压泵21对气体介质进行增压，气动增压泵21原理是利用大面积活塞的低气压产生小面积活塞的高压，其增压稳定、易于调节、方便安全；空压机22可为气动增压泵21提供的压缩空气(驱动气体)以驱动气动增压泵21工作，为保证输出至气动增压泵21的驱动气体的气压稳定性，在空压机22与气动增压泵21之间连接一电气比例阀23，可对驱动气体的压力进行精确调节；同时，本实施例中，在空压机22与电气比例阀23之间还连接有第一过滤器24，第一过滤器24可对空压机22提供的驱动气体进行过滤，避免杂质流入至气动增压泵21，造成堵塞；在第一过滤器24与电气比例阀23之间还连接一分流阀(调压阀25)，分流阀连接有若干气控电磁阀26，通过分流阀及若干气控电磁阀26相配合可为其他模块(如控压模块3等)提供驱动气体以保证其正常工作。

优选地，所述控压模块3包括第一压力传感器31、以及连接在气源1与气动增压泵21之间的减压阀32；所述第一传感器连接在气源1与减压阀32之间，第一传感器用于检测流经减压阀32的气体介质的压力。本实施例中，在气源1与气动增压泵21之间连接一减压阀32，可对气源1提供的气体介质的压力进行初步调节，保证流入至气动增压泵21内的气体介质的压力稳定性；第一压力传感器31用于检测气源1提供的气体介质的压力值，并反馈至后台，后台通过减压阀32调节气体介质的压力，提高压力调节的精度；同时，在第一压力传感器31与减压阀32之间连接有第一气控球阀33(用于气体介质的导通或截止)，气控球阀与上述的气控电磁阀26连接，通过分流阀、气控电磁阀26为第一气控球阀33提供驱动气体，以实现气控球阀的开闭。

优选地，所述保温模块4包括恒温箱41，气动增压泵21及高温真空炉5分别与恒温箱41的入口、出口连接；所述恒温箱41内还设有均与进气管道连接的第一储能器42、及泄压模块43；所述第一储能器42用于吸收气动增压泵21在对气体介质增压过程中产生的压力波动，泄压模块43用于将流动于进气管道内的气体介质排泄至外界。恒温箱41是一种通过热水加热、或电热器加热(电阻丝等)使得箱体处于一种恒温状态下的恒温器，本实施例中，恒温箱41采用电热器进行加热并保温，其温度可根据试验条件自行设定(本实施例中设为60℃)，通过气动增压泵21增压输出的气体介质经恒温箱41后再流入试件7内，可消除温差对气体介质压力的影响，提高试验精度；第一储能器42包括第一缓冲罐，当气动增压泵21输出的气体介质的流量过多时，可通过第一缓冲罐进行存储，同时，当输出的气体介质流量不足时，还通过第一缓冲罐补充，既可以保证输出的气体介质压力的稳定性，又能避免气动增压泵21频繁工作，提高其使用寿命；此外，在恒温箱41内还设有与进气管道连接的第一流量计44、第二压力传感器45，两者分别用于检测流入至试件7内的气体介质的流量及压力，便于工作人员及时查看调节；试验完毕后气体介质可通过泄压模块43排泄至外界。

其中一实施例中，泄压模块43包括气控针阀431、及与气控针阀431连接的第一消声器432。气控针阀431与上述的气控电磁阀26连接，通过分流阀、气控电磁阀26为气控针阀431提供驱动气体，以控制气控针阀431开闭，从而将气体介质排泄，消声器可降低气体排泄产生的噪音。

另一实施例中，所述泄压模块43包括电磁阀431’、及与电磁阀431’连接的第二消声器432’。还可通过控制电磁阀431’的开闭来实现气体介质的泄压，可根据实际需求自由选择。

优选地，所述内压蠕变试验系统还包括分别与高温真空炉5连接的抽气模块8、冷却模块9；所述抽气模块8用于将高温真空炉5内的气体抽取至外界，使得高温真空炉5处于真空状态；所述冷却模块9用于对高温真空炉5冷却降温。本实施例中，抽气模块8包括抽气泵，通过抽气泵可将高温真空炉5内的气体抽出至外界，使得高温真空内炉处于真空状态(其热态工作真空度为5*10^-3Pa)，冷却模块9采用工业冷水机，当试验完毕后，可对高温真空炉5冷却降温。试件7水平布置于高温真空炉5内，3个温度传感器均采用高精度的K型热电偶温度探头，且经钢丝分别固定于试件7的前、中、后上(分别对试件7的前、中、后的位置进行测温，提高测温的精度)，保证温度传感器贴合于试件7表面，真实反映试件7的温度；若干直径测微针(高精度数字测微计)垂直试件7布置，且其一端抵触于试件7表面，可检测试件7的轴径形变量并实时反馈至后台，后台自动生成压力—时间—轴径形变量的曲线，便于工作人员查看分析。

此外，本实施例中还包括主机柜10，增压模块2、保温模块4及控压模块3均内置于主机柜10。

此外，上述的系统控制都是经过现有的PLC控制，不涉及计算机软件技术的改进。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种内压蠕变试验系统，其特征在于，包括

气源，经进气管道与试件连接，用于为试件提供试验用的气体介质；

增压模块，连接在气源与试件之间的进气管道，用于对气源提供的气体介质增压后输出；

控压模块，连接在气源与增压模块之间的进气管道，用于调节气源提供的气体介质的压力；

保温模块，连接在增压模块与试件之间的进气管道，用于对流入试件内的气体介质进行保温；

高温真空炉，与保温模块连接，用于放置试件；

测量模块，内置于高温真空炉且靠近试件布置，用于检测试件的温度及轴径形变量。

2.根据权利要求1所述的内压蠕变试验系统，其特征在于，所述增压模块包括连接在控压模块与保温模块之间的气动增压泵、以及用于为气动增压泵提供动力的气驱模块；所述气驱模块包括空压机、电气比例阀；所述空压机经电气比例阀与气动增压泵连接，空压机用于为气动增压泵提供驱动气体以驱动其工作，电气比例阀用于调节流入气动增压泵内的驱动气体的压力。

3.根据权利要求2所述的内压蠕变试验系统，其特征在于，所述控压模块包括第一压力传感器、以及连接在气源与气动增压泵之间的减压阀；所述第一压力传感器连接在气源与减压阀之间，第一压力传感器用于检测流经减压阀的气体介质的压力。

4.根据权利要求3所述的内压蠕变试验系统，其特征在于，所述保温模块包括恒温箱，气动增压泵及高温真空炉分别与恒温箱的入口、出口连接；所述恒温箱内还设有均与进气管道连接的第一储能器、及泄压模块；所述第一储能器用于吸收气动增压泵在对气体介质增压过程中产生的压力波动，泄压模块用于将流动于进气管道内的气体介质排泄至外界。

5.根据权利要求4所述的内压蠕变试验系统，其特征在于，所述泄压模块包括气控针阀、及与气控针阀连接的第一消声器。

6.根据权利要求4所述的内压蠕变试验系统，其特征在于，所述泄压模块包括电磁阀、及与电磁阀连接的第二消声器。

7.根据权利要求5或6所述的内压蠕变试验系统，其特征在于，所述内压蠕变试验系统还包括分别与高温真空炉连接的抽气模块、冷却模块；所述抽气模块用于将高温真空炉内的气体抽取至外界，使得高温真空炉处于真空状态；所述冷却模块用于对高温真空炉冷却降温。

8.根据权利要求7所述的内压蠕变试验系统，其特征在于，所述测量模块包括三个温度传感器以及若干直径测微针；所述试件水平布置于高温真空炉内，且试件的两端及中部各布置一温度传感器；所述若干直径测微针垂直试件长度方向内置于高温真空炉内，用于检测试件的轴径形变量。

Images