專利名稱：測量管材耐壓強度及抗爆破能力的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種通過機械操作進行力或應(yīng)力的一般計量的裝置，具體地說涉 及一種測量管材耐壓強度的設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的管道耐內(nèi)壓試驗是截取一定長度的管道，將兩端用堵頭夾具封堵住，再用 液體充滿管道，然后用壓力泵加壓到某一規(guī)定壓力并維持一定時間，在這一過程中，通過觀 測管道的狀況來確定其耐壓能力；而抗爆破壓力試驗在管道的堵頭安裝方法上與耐水壓 試驗相同，只是在試驗過程中要求在一定時間將管道打壓至損壞。但對于某些用于輸水的 管徑較大的塑料管道，如高分子復(fù)合管道，或者是現(xiàn)場制作的塑料纏繞管道，若管徑大于 300mm，采用堵頭夾具的常規(guī)內(nèi)水壓試驗方法在施工現(xiàn)場對管道進行內(nèi)壓試驗，由于管徑很 大，兩端不易封堵，使得實驗難以進行。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡單，工作效率高，使用方便的測量 管材耐壓強度及抗爆破能力的設(shè)備。本實用新型的用于測量管材耐壓強度及抗爆破能力的設(shè)備，包括支架，支架與導(dǎo) 向套筒的后端固定相連，導(dǎo)向套筒內(nèi)能滑動地設(shè)有柱塞，柱塞的后端與油缸的活塞桿相連， 油缸的缸體安裝固定在所述支架上，所述柱塞的前端具有正多棱錐體或正多棱臺體或圓錐 體或圓臺體，正多棱錐體或正多棱臺體或圓錐體或圓臺體的大端端面與柱塞的前端一體相 連，正多棱錐體或正多棱臺體或圓錐體或圓臺體的錐角朝前，正多棱錐體或正多棱臺體的 每個側(cè)面分別與一個徑向滑塊里端的端面相配合，圓錐體或圓臺體的側(cè)壁與三個以上的徑 向滑塊里端的端面相配合，所述導(dǎo)向套筒的側(cè)壁上沿徑向設(shè)有導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔的數(shù)量與所 述徑向滑塊的數(shù)量相同，徑向滑塊的中部能滑動地插裝在對應(yīng)的導(dǎo)向孔內(nèi)，每個徑向滑塊 的外端分別設(shè)有頂板，每個頂板的里端表面與徑向滑塊的外端面之間分別設(shè)有一個載荷傳 感器，每個頂板的外圓面為弧形面，全部頂板的外圓面可拼接成一個圓環(huán)本實用新型的測量管材耐壓強度及抗爆破能力的設(shè)備，其中所述正多棱錐體為正 四棱錐體或正六棱錐體或正八棱錐體，所述正多棱臺體為正四棱臺體或正六棱臺體或正八 棱臺體。本實用新型的測量管材耐壓強度及抗爆破能力的設(shè)備，是利用力平衡原理，計算 出推力與內(nèi)水壓力的關(guān)系，實現(xiàn)了無需充水的管道內(nèi)壓試驗，包括管道耐水壓試驗和爆破 試驗，可用于測量高分子復(fù)合管道或現(xiàn)場制作的塑料纏繞管道所能承受的內(nèi)壓值，從而在 管道施工安裝完成后的正式試水之前，即可初步判斷管道的耐水壓或爆破壓力，由于采用 了本實用新型特有的設(shè)備，對于某些管徑大于300mm的用于輸水的管徑較大的塑料管道， 如高分子復(fù)合管道，或者是現(xiàn)場制作的塑料纏繞管道，也可以采用本實用新型的設(shè)備確定 其所能承受的內(nèi)壓值，并且本實用新型的設(shè)備具有結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡單，工作效率高，使用方便的特點。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的測量管材耐壓強度及抗爆破能力的設(shè)備作進一步 詳細說明。

圖1為本實用新型的測量管材耐壓強度及抗爆破能力的設(shè)備的主視剖視圖；圖2為圖1的頂板部分的側(cè)視剖面圖。
具體實施方式
測量管材耐壓強度及抗爆破能力的方法，其包括如下步驟a、準備管材試樣和四個頂板，測量管材試樣的內(nèi)孔直徑D和長度B，根據(jù)管材試樣 的內(nèi)孔半徑選擇確定每個頂板的外弧面半徑，讓每個頂板外弧面半徑與管材試樣內(nèi)孔半徑 相同，讓每個頂板的長度大于或等于管材試樣的長度，全部頂板的外圓面可拼接成一個圓 環(huán)；b、將全部頂板拼接成一個圓圈并置于管材試樣的內(nèi)孔中，讓管材試樣的內(nèi)壁與每 個頂板的外圓弧面相貼；C、分別對每個頂板自內(nèi)向外沿徑向同時施加一個作用力Ti,并測量每個作用力Ti 的大小；d、在設(shè)定的時間里將作用力Ti同步加大至將管材試樣被損壞的狀態(tài)，利用測量 出的作用力Ti的大小，然后將該數(shù)值以及管材試樣的內(nèi)孔直徑D和長度B帶入以下計算公 式
η
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ΙΟΟΟπ-D-B式中P-管材的耐壓強度，計量單位MPa ；Ti-第i個荷載傳感器顯示的數(shù)值(i = l，2，...n)，計量單位KN;η-荷載傳感器的數(shù)量；D-管道試樣的內(nèi)孔直徑，計量單位m ；B-管道試樣的長度，計量單位m ；e、根據(jù)管材的最大耐壓強度，利用現(xiàn)有的換算公式可換算到管道抗爆破能力壓強值。如圖1和圖2所示，本實用新型的測量管材耐壓強度及抗爆破能力的設(shè)備，包括支 架11，支架11與導(dǎo)向套筒8的后端固定相連，導(dǎo)向套筒8內(nèi)能滑動地設(shè)有柱塞5，柱塞5的 后端與油缸10的活塞桿9相連，油缸10的缸體安裝固定在支架11上，柱塞5的前端具有 正多棱錐體7，正多棱錐體7為正四棱錐體，正多棱錐體7的大端端面與柱塞5的前端一體 相連，正多棱錐體7的錐角朝前，正多棱錐體7的每個側(cè)面分別與一個徑向滑塊3里端的端 面相配合，導(dǎo)向套筒8的側(cè)壁上沿徑向設(shè)有導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔的數(shù)量與所述徑向滑塊3的數(shù)量 相同，徑向滑塊3的中部能滑動地插裝在對應(yīng)的導(dǎo)向孔內(nèi)，每個徑向滑塊3的外端分別設(shè)有 頂板2，每個頂板2的里端表面與徑向滑塊3的外端面之間分別設(shè)有一個載荷傳感器4，每個頂板2的外圓面為弧形面，全部頂板的外圓面可拼接成一個圓環(huán)，油缸10通過管路12與 手動或電動液壓泵站13相連，管路12采用軟管制成。上述柱塞5的前端也可以是具有正多棱臺體或圓錐體或圓臺體，正多棱臺體或圓 錐體或圓臺體的大端端面與柱塞5的前端一體相連，正多棱臺體或圓錐體或圓臺體的錐角 朝前，正多棱臺體的每個側(cè)面分別與一個徑向滑塊3里端的端面相配合，圓錐體或圓臺體 的側(cè)壁與三個以上的徑向滑塊3里端的端面相配合。上述正多棱錐體7也可以為正六棱錐體或正八棱錐體，正多棱臺體為正四棱臺體 或正六棱臺體或正八棱臺體。本實用新型的測量管材耐壓強度及抗爆破能力的設(shè)備在使用時，可先準備管材1 試樣，測量管材試樣1的內(nèi)孔直徑D和長度B，再根據(jù)管材試樣1的內(nèi)孔半徑選擇確定每個 頂板2的外弧面半徑，讓每個頂板2外弧面半徑與管材試樣1內(nèi)孔半徑相同，讓每個頂板2 的長度大于或等于管材試樣1的長度，全部頂板2的外圓面可拼接成一個圓環(huán)；然后將全部 頂板2安裝到徑向滑塊3外端的載荷傳感器4上，并將全部頂板2置于管材試樣1的內(nèi)孔 中，再利用液壓泵站13經(jīng)管路12向油缸10輸送液壓油，讓油缸10的活塞桿推動柱塞5向 右運動，正多棱錐體7的每個側(cè)面就會分別推動一個徑向滑塊3沿徑向向外運動，讓管材試 樣1的內(nèi)壁與每個頂板2的外圓弧面緊緊相貼，并分別對每個頂板自內(nèi)向外沿徑向同時施 加一個作用力Ti,利用載荷傳感器4測量每個作用力Ti的大小，并在設(shè)定的時間里將作用 力Ti同步加大至將管材試樣被損壞的狀態(tài)，，然后將作用力Ti的大小數(shù)值以及管材試樣的 內(nèi)孔直徑D和長度B帶入以下計算公式
η
YT1p_ tr(1)
ΙΟΟΟπ-D-B式中P-管材的耐壓強度，計量單位MPa ；Ti-第i個荷載傳感器顯示的數(shù)值(i = 1，2，. . . η)，計量單位KN ；D-管道試樣的內(nèi)孔直徑，計量單位m ；B-管道試樣的長度，計量單位m ；再根據(jù)管材的最大耐壓強度，利用現(xiàn)有的換算公式可換算到管道抗爆破能力壓強值。本實用新型的測量管材耐壓強度及抗爆破能力的設(shè)備，可用于測量高分子復(fù)合管 道或現(xiàn)場制作的塑料纏繞管道所能承受的內(nèi)壓值，從而在管道施工安裝完成后的正式試水 之前，即可初步判斷管道的耐水壓或爆破壓力。本實用新型主要是針對現(xiàn)場制作的管道，本 實用新型為在施工現(xiàn)場對管道質(zhì)量的檢測提供了一種新的設(shè)備。本實用新型利用力平衡原 理計算出推力與內(nèi)水壓力的關(guān)系，實現(xiàn)了無需充水的管道內(nèi)壓試驗，包括管道耐水壓試驗 和爆破試驗，試驗中涉及的耐水壓和爆破壓力試驗要求可參照相應(yīng)的塑料管材產(chǎn)品標準和 耐水壓試驗方法標準(GB/T6111)。上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用 新型范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本 實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保 護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求用于測量管材耐壓強度及抗爆破能力的設(shè)備，其特征在于包括支架(11)，支架(11)與導(dǎo)向套筒(8)的后端固定相連，導(dǎo)向套筒(8)內(nèi)能滑動地設(shè)有柱塞(5)，柱塞(5)的后端與油缸(10)的活塞桿(9)相連，油缸(10)的缸體安裝固定在所述支架(11)上，所述柱塞(5)的前端具有正多棱錐體(7)或正多棱臺體或圓錐體或圓臺體，正多棱錐體(7)或正多棱臺體或圓錐體或圓臺體的大端端面與柱塞(5)的前端一體相連，正多棱錐體(7)或正多棱臺體或圓錐體或圓臺體的錐角朝前，正多棱錐體(7)或正多棱臺體的每個側(cè)面分別與一個徑向滑塊(3)里端的端面相配合，圓錐體或圓臺體的側(cè)壁與三個以上的徑向滑塊(3)里端的端面相配合，所述導(dǎo)向套筒(8)的側(cè)壁上沿徑向設(shè)有導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔的數(shù)量與所述徑向滑塊(3)的數(shù)量相同，徑向滑塊(3)的中部能滑動地插裝在對應(yīng)的導(dǎo)向孔內(nèi)，每個徑向滑塊(3)的外端分別設(shè)有頂板(2)，每個頂板(2)的里端表面與徑向滑塊(3)的外端面之間分別設(shè)有一個載荷傳感器(4)，每個頂板(2)的外圓面為弧形面，全部頂板的外圓面可拼接成一個圓環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量管材耐壓強度及抗爆破能力的設(shè)備，其特征在于所述 正多棱錐體(7)為正四棱錐體或正六棱錐體或正八棱錐體，所述正多棱臺體為正四棱臺體 或正六棱臺體或正八棱臺體。
專利摘要一種測量管材耐壓強度及抗爆破能力的設(shè)備，包括支架，支架與導(dǎo)向套筒的后端固定相連，導(dǎo)向套筒內(nèi)能滑動地設(shè)有柱塞，柱塞的后端與油缸的活塞桿相連，油缸的缸體安裝固定在支架上，柱塞的前端具有正多棱錐體或正多棱臺體或圓錐體或圓臺體，正多棱錐體或正多棱臺體的每個側(cè)面分別與一個徑向滑塊里端的端面相配合，圓錐體或圓臺體的側(cè)壁與三個以上的徑向滑塊里端的端面相配合，每個徑向滑塊外端分別設(shè)有頂板，每個頂板的里端表面與徑向滑塊的外端面之間分別設(shè)有一個載荷傳感器，每個頂板的外圓面為弧形面，全部頂板的外圓面可拼接成一個圓環(huán)。其目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡單，工作效率高，使用方便的測量管材耐壓強度及抗爆破能力的方法及設(shè)備。
文檔編號G01N3/08GK201732031SQ20102028821
公開日2011年2月2日 申請日期2010年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者劉群昌, 張治暉, 楊書君, 許迪, 趙華, 陳霄 申請人:中國水利水電科學(xué)研究院