CN220894096U - 原位腐蚀疲劳试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种原位腐蚀疲劳试验装置，涉及模拟实验器材的技术领域，包括：调节机构和固定机构；待测样品上设置有模拟空间，调节机构设置在模拟空间内，固定机构上还设置有视窗，通过视窗可以利用X光等射线对待测样品进行检测，使检测更加全面，同时通过调节机构单独设置在模拟空间内，可以在引伸计测量时直接与待测样品的待测部位测量，无需从两端测量待测样品的总长变化，测量更加精准，缓解了现有技术中存在的测量精准度较低和检测效果不全面的技术问题，达到了测量精准度较高，检测效果更加全面的技术效果。

Description

原位腐蚀疲劳试验装置

技术领域

本实用新型涉及模拟实验器材技术领域，尤其是涉及一种原位腐蚀疲劳试验装置。

背景技术

市面上已有较为完善的核电站一二回路环境和力学加载原位装置。该类装置可用于：高温高压、常温常压、高温常压或低温等介质环境下的慢应变速率拉伸试验、恒载荷应力腐蚀开裂试验、腐蚀疲劳试验、蠕变试验、蠕变疲劳试验、应变疲劳试验、持久强度试验和氢致延迟开裂试验等，能对应力腐蚀开裂的裂纹扩展、腐蚀疲劳裂纹扩展的在线或者离线测量。

现有技术中，一般在实验对象外罩有金属的实验釜，并在反应釜内加入热水，通过对反应釜内进行加压、加热等操作模拟实验对象的使用环境，并且在实验对象两端通过拉力试验机对实验对象进行拉伸模拟使用场景，引伸计位于实验对象的两端，对实验对象拉伸的长度进行测量，以得到实验数据。

但是，由于实验对象周围充满高温液体，引伸计无法直接测量实验对象的精准拉伸部位，只能从两侧干燥处进行测量总的拉伸长度，测量精准度较低，同时，反应釜的设置无法通过X光、中子等射线检测实验对象，检测效果不全面。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种原位腐蚀疲劳试验装置，以缓解现有技术中存在的测量精准度较低和检测效果不全面的技术问题。

本实用新型提供的原位腐蚀疲劳试验装置，用于对待测样品进行实验，包括：调节机构和固定机构；

所述待测样品上设置有模拟空间，所述调节机构设置在所述模拟空间内，所述调节机构与所述待测样品连接，所述调节机构用于模拟所述待测样品的工作环境，以使所述待测样品以模拟疲劳和腐蚀状态变化；

所述固定机构内设置有容置腔，所述待测样品设置在所述容置腔内，所述待测样品与所述固定机构连接，所述固定机构用于固定所述调节机构和所述待测样品，所述固定机构上还设置有视窗，所述视窗与所述待测样品相对设置。

在可选的实施方式中，所述调节机构包括第一夹持部和第二夹持部；

所述第一夹持部和所述第二夹持部分别设置在所述待测样品的两端，所述第一夹持部和所述第二夹持部分别与所述待测样品连接，所述第一夹持部和所述第二夹持部用于固定所述待测样品。

在可选的实施方式中，所述调节机构还包括拉力机；

所述拉力机分别与所述第一夹持部和所述第二夹持部连接，所述拉力机能够使所述第一夹持部和所述第二夹持部互相靠近或者远离，以使所述待测样品被拉伸或者压缩。

在可选的实施方式中，所述第一夹持部上设置有第一连接孔，所述第二夹持部上设置有第二连接孔；

所述待测样品内设置有通道，所述第一连接孔贯穿所述第一夹持部设置，所述第一连接孔与所述通道的一端连通，所述第二连接孔贯穿所述第二夹持部设置，所述第二连接孔与所述通道的另一端连通，通过所述第一连接孔、所述通道和所述第二连接孔向所述待测样品内模拟工作环境。

在可选的实施方式中，所述调节机构包括加湿器；

所述加湿器分别与所述第一连接孔和所述第二连接孔连接，所述加湿器用于向所述通道内提供湿度。

在可选的实施方式中，所述调节机构还包括调温器；

所述第一连接孔和所述第二连接孔设置有多个，每个所述第一连接孔和所述第二连接孔均与所述通道连通，所述调温器分别与所述第一连接孔和所述第二连接孔连接，所述调温器用于调节所述通道内的温度。

在可选的实施方式中，所述调节机构还包括加压器；

所述加压器分别与所述第一连接孔和所述第二连接孔连接，所述加压器用于通过所述第一连接孔和所述第二连接孔向所述通道内施加压力。

在可选的实施方式中，还包括测量机构；

所述测量机构分别与所述调节机构、所述固定机构和所述待测样品连接，所述测量机构用于测量所述待测样品的工作环境。

在可选的实施方式中，所述固定机构包括第一壳体和第二壳体；

所述第一壳体和所述第二壳体分别设置在所述待测样品的两侧，所述第一壳体和所述第二壳体铰接，所述第一壳体上设置有第一窗口，所述第二壳体上设置有第二窗口，所述第一窗口和所述第二窗口相对设置，所述第一壳体和所述第二壳体分别与所述调节机构卡接。

在可选的实施方式中，还包括射线发射组件和射线接收组件；

所述射线发射组件和所述射线接收组件相对设置，所述射线发射组件和所述射线接收组件之间设置有所述第一壳体和所述第二壳体，所述射线发射组件用于发射射线，所述射线接收组件用于接收射线，所述射线发射组件发射的射线经所述第一窗口和所述待测样品后经所述第二窗口后被所述射线接收组件接收。

本实用新型提供的原位腐蚀疲劳试验装置，包括：调节机构和固定机构；待测样品上设置有模拟空间，调节机构设置在模拟空间内，调节机构与待测样品连接，调节机构用于模拟待测样品的工作环境，以使待测样品以模拟疲劳和腐蚀状态变化；固定机构内设置有容置腔，待测样品设置在容置腔内，待测样品与固定机构连接，固定机构上还设置有视窗，视窗与待测样品相对设置，固定机构用于固定调节机构和待测样品，通过视窗可以利用X光等射线对待测样品进行检测，使检测更加全面，同时通过调节机构单独设置在模拟空间内，可以在引伸计测量时直接与待测样品的待测部位测量，无需从两端测量待测样品的总长变化，测量更加精准，缓解了现有技术中存在的测量精准度较低和检测效果不全面的技术问题，达到了测量精准度较高，检测效果更加全面的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的原位腐蚀疲劳试验装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的原位腐蚀疲劳试验装置的第一结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的原位腐蚀疲劳试验装置的第二结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的原位腐蚀疲劳试验装置的第三结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的原位腐蚀疲劳试验装置的第四结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的原位腐蚀疲劳试验装置的第五结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的原位腐蚀疲劳试验装置的第六结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的待测样品的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的待测样品的剖视图。

图标：100-待测样品；200-调节机构；210-第二夹持部；220-第一夹持部；230-第二连接孔；240-第一连接孔；300-固定机构；310-第一壳体；320-第二壳体；330-第一窗口；340-第二窗口。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

目前，由于实验对象周围充满高温液体，引伸计无法直接测量实验对象的精准拉伸部位，只能从两侧干燥处进行测量总的拉伸长度，测量精准度较低，同时，反应釜的设置无法通过X光等射线检测实验对象，检测效果不全面。

有鉴于此，如图1-图9所示，本实用新型实施例提供的原位腐蚀疲劳试验装置，包括：调节机构200和固定机构300；待测样品100上设置有模拟空间，调节机构200设置在模拟空间内，调节机构200与待测样品100连接，调节机构200用于模拟待测样品100的工作环境，以使待测样品100以模拟疲劳和腐蚀状态变化；固定机构300内设置有容置腔，待测样品100设置在容置腔内，待测样品100与固定机构300连接，固定机构300上设置有视窗，视窗与待测样品100相对设置，固定机构300用于固定调节机构200和待测样品100。

本实用新型实施例提供的原位腐蚀疲劳试验装置，包括：调节机构200和固定机构300；待测样品100上设置有模拟空间，调节机构200设置在模拟空间内，调节机构200与待测样品100连接，调节机构200用于模拟待测样品100的工作环境，以使待测样品100以模拟疲劳和腐蚀状态变化；固定机构300内设置有容置腔，待测样品100设置在容置腔内，待测样品100与固定机构300连接，固定机构300上还设置有视窗，视窗与待测样品100相对设置，固定机构300用于固定调节机构200和待测样品100，通过视窗可以利用X光等射线对待测样品100进行检测，使检测更加全面，同时通过调节机构200单独设置在模拟空间内，可以在引伸计测量时直接与待测样品100的待测部位测量，无需从两端测量待测样品100的总长变化，测量更加精准，缓解了现有技术中存在的测量精准度较低和检测效果不全面的技术问题，达到了测量精准度较高，检测效果更加全面的技术效果。

关于待测样品100的结构和形状，具体的：

待测样品100内部中空并设置有通道，待测样品100可以采用使用的金属管，待测样品100的中间位置设置有缩颈段，缩颈段用于在拉伸实验中测量待测样品100的拉伸数值，而待测样品100的模拟空间包括待测样品100的两端和待测样品100内部的通道。

关于调节机构200的结构和形状，具体的：

调节机构200包括第一夹持部220、第二夹持部210、拉力机、第一连接孔240、第二连接孔230、加湿器、调温器和加压器，第一夹持部220和第二夹持部210可以采用金属材质，第一夹持部220和第二夹持部210均可以采用圆柱状金属，第一夹持部220的环形侧壁上设置有多个第一连接孔240，每个第一连接孔240均向靠近第一夹持部220的轴线方向延伸，以使每个第一连接孔240均汇集到一起，并在汇集后再次向靠近端面的待测样品100方向延伸，以使每个第一连接孔240均与待测样品100的通道连通布置，需要注意的是，第一连接孔240、第一夹持部220、第二连接孔230和第二夹持部210的结构和形状可以不一致的，只需要保证功能上，实现介质的一进一出就可以了230240，以使每个第二连接孔230均与待测样品100的通道连通，而在第一夹持部220和第二夹持部210互相靠近的两端分别设置有连接管，两个连接管可以在两侧设置有内螺纹，并与待测样品100两端外螺纹连接，以使第一夹持部220和第二夹持部210分别与待测样品100连接牢固，进一步地，第一夹持部220和第二夹持部210互相远离的一端可以设置有螺纹孔，拉力机通过两个螺纹孔分别与第一夹持部220和第二夹持部210连接，也可以通过其他方式可拆卸连接，拉力机通过拉动第一夹持部220向远离第二夹持部210的方向移动，以使待测样品100被拉长，从而判断在拉伸状态下待测试样品的状态，对于加湿器、调温器和加压器，可以设置为具有加压和加热功能的气泵，气泵通过分别与第一连接孔240和第二连接孔230连接，以形成循环的回路，向待测样品100内输送流体并控制待测样品100的通道内流体的压力，同时，还可以控制输送流体的温度和湿度，从而模拟样品的使用场景。

可选的，调节机构200还可以包括化学组件，化学组件可以采用模拟腐蚀或者模拟反应物的装置，化学组件用于向待测样品100通道内的流体中加入化学元素，以使待测样品100的环境接近实际工作环境。

关于固定机构300的结构和形状，具体的：

固定机构300包括第一壳体310、第二壳体320、第一窗口330和第二窗口340，固定机构300内部中空，用于容置待测样品100和检测机构，固定机构300内无需填充高压高温的气体或液体，第一壳体310和第二壳体320的一侧可以通过铰接，也可以通过粘接方式连接，第一壳体310和第二壳体320在待测样品100破裂后，内部的介质避免喷洒四周，能够对周围实验人员和仪器起到保护的作用，第一壳体310和第二壳体320可以采用金属材质，第一壳体310和第二壳体320的两端可以分别设置有半圆形的凹槽，以使第一壳体310和第二壳体320在闭合状态下两端分别设置有一个圆形的通孔用于固定第一夹持部220和第二夹持部210，且圆形通孔的直径与第一夹持部220的直径一致，第一壳体310和第二壳体320的一端可以通过金属开合页铰接，以使第一壳体310和第二壳体320可以打开，方便更换待测样品100以及方便在待测样品100上安置引伸计的引伸杆或感延长杆，同时，在第一壳体310上设置有一个第一窗口330，330第一窗口330与待测样品100的缩颈段对应设置，并沿着第一壳体310的厚度方向贯穿，第一窗口330上可以采用金刚石窗口或铍窗等对光源射线有良好穿透性且具有一定高温稳定性的质材，以防止外界杂质进入容置腔内影响实验，同时能够使测量射线通过，而在第一壳体310和第二壳体320处于闭合状态时，第二窗口340沿着第二壳体320的厚度方向贯穿，第二窗口340的轴线可以与第一窗口330的轴线重合布置，第二窗口340可以与待测样品100的缩颈段对应设置，第二窗口340可以采用金刚石窗口或铍窗等对光源射线有良好穿透性且具有一定高温稳定性的质材，且第二窗口340的直径大于第一窗口330的直径，第二窗口340用于测量射线的输出。

关于射线发射组件和射线接收组件的结构和形状，具体的：

射线发射组件与第一窗口330相对设置，射线发射组件可以设置为X光或中子发射器，射线发射组件用于通过第一窗口330向待测样品100的缩颈段发射射线，而射线接收组件与第二窗口340相对设置，射线接收组件用于接收出射射线信号，射线接收组件能够接收经待测样品100缩颈段后通过第二窗口340照射出的出射射线信号，从而分析实验时待测样品100的详细状态。

关于测量机构的结构和形状，具体的：

测量机构包括压力计、引伸计、温度计和湿度计，其中，压力计可以设置在第一连接孔240或者第二连接孔230的端面上，压力计位置包括但不限于：第一壳体310、第二壳体320闭合后形成的内部空间中任意位置。压力计主要用于测量待测样品100通道内介质的压力，压力计也可以设置在第一壳体310和第二壳体320内，压力计用于测量第一壳体310和第二壳体320闭合后内部的压力，在待测样品100破裂后，内部介质喷出导致第一壳体310和第二壳体320闭合后内部的压力增大，从而进行报警提醒实验人员，而温度计设置位置包括但不限于在待测样品100的外表面并与待测样品100贴合，温度计能够测量待测样品100的温度，同时温度计也可以设置在第一连接孔240或者第二连接孔230的端面上；温度计可以测量进入待测样品100的通道前介质的温度和出待测样品100的通道后介质的温度；第一壳体310、第二壳体320闭合后形成的内部空间中任意位置。而湿度计可以设置位置包括但不限于：第一壳体310和第二壳体320闭合后形成的内部空间中任意位置，湿度计在容置腔内并与容置腔的内壁连接，进一步地，第一壳体310和第二壳体320的开口处分别设置有两个半圆形凹槽，以使第一壳体310和第二壳体320闭合状态下其开口位置设置有两个圆形通孔，引伸计设置在第一壳体310和第二壳体320的两个通孔内，引伸计的引伸杆或其延长杆可以伸入容置腔内并与待测样品100的外壁抵接，以使引伸计能够测量待测样品100在实验中的变形情况。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种原位腐蚀疲劳试验装置，用于对待测样品(100)进行实验，其特征在于，包括：调节机构(200)和固定机构(300)；

所述待测样品(100)上设置有模拟空间，所述调节机构(200)设置在所述模拟空间内，所述调节机构(200)与所述待测样品(100)连接，所述调节机构(200)用于模拟所述待测样品(100)的工作环境，以使所述待测样品(100)以模拟疲劳和腐蚀状态变化；

所述固定机构(300)内设置有容置腔，所述待测样品(100)设置在所述容置腔内，所述待测样品(100)与所述固定机构(300)连接，所述固定机构(300)用于固定所述调节机构(200)和所述待测样品(100)，所述固定机构(300)上还设置有视窗，所述视窗与所述待测样品(100)相对设置。

2.根据权利要求1所述的原位腐蚀疲劳试验装置，其特征在于，所述调节机构(200)包括第一夹持部(220)和第二夹持部(210)；

所述第一夹持部(220)和所述第二夹持部(210)分别设置在所述待测样品(100)的两端，所述第一夹持部(220)和所述第二夹持部(210)分别与所述待测样品(100)连接，所述第一夹持部(220)和所述第二夹持部(210)用于固定所述待测样品(100)。

3.根据权利要求2所述的原位腐蚀疲劳试验装置，其特征在于，所述调节机构(200)还包括拉力机；

所述拉力机分别与所述第一夹持部(220)和所述第二夹持部(210)连接，所述拉力机能够使所述第一夹持部(220)和所述第二夹持部(210)互相靠近或者远离，以使所述待测样品(100)被拉伸或者压缩。

4.根据权利要求2所述的原位腐蚀疲劳试验装置，其特征在于，所述第一夹持部(220)上设置有第一连接孔(240)，所述第二夹持部(210)上设置有第二连接孔(230)；

所述待测样品(100)内设置有通道，所述第一连接孔(240)贯穿所述第一夹持部(220)设置，所述第一连接孔(240)与所述通道的一端连通，所述第二连接孔(230)贯穿所述第二夹持部(210)设置，所述第二连接孔(230)与所述通道的另一端连通，通过所述第一连接孔(240)、所述通道和所述第二连接孔(230)向所述待测样品(100)内模拟工作环境。

5.根据权利要求4所述的原位腐蚀疲劳试验装置，其特征在于，所述调节机构(200)包括加湿器；

所述加湿器分别与所述第一连接孔(240)和所述第二连接孔(230)连接，所述加湿器用于调节所述通道内的湿度。

6.根据权利要求4所述的原位腐蚀疲劳试验装置，其特征在于，所述调节机构(200)还包括调温器；

所述第一连接孔(240)和所述第二连接孔(230)设置有多个，每个所述第一连接孔(240)和所述第二连接孔(230)均与所述通道连通，所述调温器分别与所述第一连接孔(240)和所述第二连接孔(230)连接，所述调温器用于调节所述通道内的温度。

7.根据权利要求6所述的原位腐蚀疲劳试验装置，其特征在于，所述调节机构(200)还包括加压器；

所述加压器分别与所述第一连接孔(240)和所述第二连接孔(230)连接，所述加压器用于通过所述第一连接孔(240)和所述第二连接孔(230)向所述通道内施加压力。

8.根据权利要求1所述的原位腐蚀疲劳试验装置，其特征在于，还包括测量机构；

所述测量机构分别与所述调节机构(200)连接，所述测量机构伸入所述固定机构(300)内并与所述待测样品(100)连接，所述测量机构用于测量所述待测样品(100)的工作环境和状态变化。

9.根据权利要求1-8任一项所述的原位腐蚀疲劳试验装置，其特征在于，所述固定机构(300)包括第一壳体(310)和第二壳体(320)；

所述第一壳体(310)和所述第二壳体(320)分别设置在所述待测样品(100)的两侧，所述第一壳体(310)和所述第二壳体(320)铰接，所述第一壳体(310)上设置有第一窗口(330)，所述第二壳体(320)上设置有第二窗口(340)，所述第一窗口(330)和所述第二窗口(340)相对设置，所述第一壳体(310)和所述第二壳体(320)分别与所述调节机构(200)卡接。

10.根据权利要求9所述的原位腐蚀疲劳试验装置，其特征在于，还包括射线发射组件和射线接收组件；

所述射线发射组件和所述射线接收组件相对设置，所述射线发射组件和所述射线接收组件之间设置有所述第一壳体(310)和所述第二壳体(320)，所述射线发射组件用于发射射线，所述射线接收组件用于接收射线，所述射线发射组件发射的射线经所述第一窗口(330)和所述待测样品(100)后经所述第二窗口(340)后被所述射线接收组件接收。