CN216207152U - 一种测试高温容器外部应力变化的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种测试高温容器外部应力变化的系统，该系统包括：若干高温应变片、固态储氢测试设备容器、上位机、应力分析仪和报警器；该若干高温应变片位于固态储氢测试设备容器上，还电性连接于应力分析仪，应力分析仪电性连接于上位机，上位机通过通信传输控制报警器工作；应力分析仪用于实时获取若干高温应变片产生的电阻差，上位机用于根据实时获得的电阻差绘制曲线和设定应力变化安全阈值，以帮助工作人员获知固态储氢测试设备容器罐体表面的应力变化情况和发送报警指令。本实用新型的有益效果是：较为直观的监视固态储氢测试设备容器的应力变化情况，保护操作人员与系统的安全，对报警与故障有直观的记录，提高储氢工作的安全性。

Description

一种测试高温容器外部应力变化的系统

技术领域

本实用新型涉及氢能领域，尤其涉及一种测试高温容器外部应力变化的系统。

背景技术

氢能是一种清洁无污染的新能源。但氢气在常态下体积密度小，液化温度低，难以储存和运输，这些因素限制了氢能的推广和应用。镁基储氢材料是一种极具发展前景的固体储氢材料，其储氢量高(7.6wt.％)，来源广泛，无毒无害，成本低廉，安全性好，适合氢气的大规模储运。镁合金储氢的原理是：在一定温度和氢气压力条件下，镁合金材料能够与氢气发生可逆的吸氢-脱氢反应，从而实现氢气的储存与释放。设计的一套大型测试设备用来测试镁合金固态储氢材料的性质与特点，但该测试设备由于使用时容器温度较高，可能会由于高温以及容器内部材料的影响下对罐体产生表面应力变化，若变化剧烈，可能会导致罐体破裂，漏气，甚至着火爆炸等危险，故急需一种测试高温容器外部应力变化的方式来对容器进行监测。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种测试高温容器外部应力变化的系统，包括：若干高温应变片、固态储氢测试设备容器、上位机、应力分析仪和报警器；

所述若干高温应变片位于固态储氢测试设备容器上，该若干高温应变片电性连接于应力分析仪，应力分析仪通过RS485接口电性连接于上位机，应力分析仪与上位机的通讯方式为ModbusRTU协议，上位机通过通信传输控制报警器工作；

所述若干高温应变片用于实时监测固态储氢测试设备容器罐体表面的应力变化，根据该应力变化产生对应的电阻差；

所述应力分析仪用于实时获取若干高温应变片产生的电阻差，并将该电阻差实时上传至上位机内保存；

所述上位机用于根据实时获得的电阻差绘制曲线和设定应力变化安全阈值，以帮助工作人员获知固态储氢测试设备容器罐体表面的应力变化情况和发送报警指令；

所述报警器用于接收上位机发送的报警指令进行报警，以提醒工作人员固态储氢测试设备容器罐体表面应力变化超过了设定的应力变化安全阈值，提醒工作人员固态储氢测试设备容器存在危险。

进一步地，所述若干高温应变片分布于固态储氢测试设备容器四周，该若干高温应变片一端均电性连接于应力分析仪。

进一步地，所述若干高温应变片是采用陶瓷胶直接贴在固态储氢测试设备容器外侧上的。

进一步地，所述报警器为声光报警器。

进一步地，所述上位机还用于在发出报警指令时，记载并保存报警的时间。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：可以更为精确的测试出和较为直观的监视固态储氢测试设备容器的应力变化情况，附带的报警器可完整的保护镁合金固态储氢测试系统的操作人员与系统的安全，对报警与故障能有直观的记录，提高储氢工作的安全性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例中一种测试高温容器外部应力变化的系统的结构图。

附图标记说明如下：

1-高温应变片，2-固态储氢测试设备容器，3-上位机，4-应力分析仪，5-声光报警器。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

本实用新型的实施例提供了一种测试高温容器外部应力变化的系统。

请参考图1，图1是本实用新型实施例中一种测试高温容器外部应力变化的系统的结构图，该系统属于固态储氢测试设备的一部分。该系统具体包括：高温应变片1、固态储氢测试设备容器2、上位机3、应力分析仪4和声光报警器5。所述固态储氢测试设备容器2内部几乎全部填充镁基储氢材料，镁基储氢材料能够与氢气发生可逆的吸氢-脱氢反应，从而实现氢气的储存与释放。高温应变片1 的贴片方式比较特殊，需要反复升降温以及保持温度才能用陶瓷胶固定该高温应变片1。

所述若干高温应变片1分布于固态储氢测试设备容器2四周，该若干高温应变片1电性连接于应力分析仪4，应力分析仪4通过RS485接口电性连接于上位机3，应力分析仪4与上位机3通讯方式为ModbusRTU协议，上位机3通过通信传输控制声光报警器5工作；根据工作人员的具体需要，工作人员根据CAE 软件模拟分析及其分析后得出的应变等视图，与固态储氢测试设备容器2的材料的屈服强度做对比后，可以直观的对比出固态储氢测试设备容器的应力薄弱区域或是薄弱点，在薄弱区域或薄弱点直接贴若干高温应变片1，以便能够更为精准的测试固态储氢测试设备容器的外部应力变化情况，实时监测固态储氢测试设备容器的外部应力变化。

当固态储氢测试设备在运行时，固态储氢测试设备容器2的表面会由于高温以及容器内部材料膨胀的影响下对罐体产生表面应力变化，贴在表面的高温应变片1就会产生电阻差，应力分析仪4获取该电阻差并且通过ModbusRTU通讯协议将数据上传至上位机3，在上位机3上绘制曲线，最终在上位机上显示出由电阻差表示的固态储氢测试设备容器表面的应力变化情况，亦可根据应力变化情况在上位机上设置应力变化安全阈值，当高温应变片1读取的数值，即固态储氢测试设备容器2表面的应力情况超过了设定的应力变化安全阈值时，上位机3会控制声光报警器5进行发声发光报警，提醒操作人员有危险存在，并且此次报警发生的时间会记录在上位机中。

本实用新型的有益效果是：可以更为精确的测试出和较为直观的监视固态储氢测试设备容器的应力变化情况，附带的报警器可完整的保护镁合金固态储氢测试系统的操作人员与系统的安全，对报警与故障能有直观的记录，提高储氢工作的安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种测试高温容器外部应力变化的系统，其特征在于：该系统包括：若干高温应变片、固态储氢测试设备容器、上位机、应力分析仪和报警器；

所述若干高温应变片位于固态储氢测试设备容器上，该若干高温应变片电性连接于应力分析仪，应力分析仪通过RS485接口电性连接于上位机，应力分析仪与上位机的通讯方式为ModbusRTU协议，上位机通过通信传输控制报警器工作；

所述若干高温应变片用于实时监测固态储氢测试设备容器罐体表面的应力变化，根据该应力变化产生对应的电阻差；

所述应力分析仪用于实时获取若干高温应变片产生的电阻差，并将该电阻差实时上传至上位机内保存；

所述上位机用于根据实时获得的电阻差绘制曲线和设定应力变化安全阈值，以帮助工作人员获知固态储氢测试设备容器罐体表面的应力变化情况和发送报警指令；

所述报警器用于接收上位机发送的报警指令进行报警，以提醒工作人员固态储氢测试设备容器罐体表面应力变化超过了设定的应力变化安全阈值，提醒工作人员固态储氢测试设备容器存在危险。

2.如权利要求1所述的一种测试高温容器外部应力变化的系统，其特征在于：所述若干高温应变片分布于固态储氢测试设备容器四周，该若干高温应变片一端均电性连接于应力分析仪。

3.如权利要求2所述的一种测试高温容器外部应力变化的系统，其特征在于：所述若干高温应变片是采用陶瓷胶直接贴在固态储氢测试设备容器外侧上的。

4.如权利要求1所述的一种测试高温容器外部应力变化的系统，其特征在于：所述报警器为声光报警器。

5.如权利要求1所述的一种测试高温容器外部应力变化的系统，其特征在于：所述上位机还用于在发出报警指令时，记载并保存报警的时间。

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