管道內(nèi)壓致裂實(shí)驗(yàn)的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種管道內(nèi)壓致裂實(shí)驗(yàn)機(jī)，包括管體，管體內(nèi)部的中間位置設(shè)置有圓柱體聚乙烯薄膜容器；圓柱體聚乙烯薄膜容器的內(nèi)側(cè)壁上對(duì)應(yīng)設(shè)置著兩個(gè)應(yīng)力傳感器；管體的外表面上和兩個(gè)應(yīng)力傳感器相對(duì)應(yīng)處設(shè)置有兩個(gè)應(yīng)變傳感器；管體的兩端各設(shè)置有一個(gè)管口堵塞器，管口堵塞器的中間位置開(kāi)設(shè)有傳感器導(dǎo)線孔；圓柱體聚乙烯薄膜容器的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置的兩個(gè)應(yīng)力傳感器、管體的外表面上設(shè)置的兩個(gè)應(yīng)變傳感器均通過(guò)傳感器導(dǎo)線和傳感器接收器相連接。本實(shí)用新型可以模擬管道由內(nèi)壓致使管道內(nèi)裂破壞的過(guò)程，從而為管道破壞的研究提供更多的方便和更加可靠的數(shù)據(jù)，更加有利于實(shí)驗(yàn)研究和教學(xué)。
【專利說(shuō)明】 管道內(nèi)壓致裂實(shí)驗(yàn)機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)機(jī)，尤其涉及一種利用冰脹原理用于實(shí)驗(yàn)管道內(nèi)壓致裂的實(shí)驗(yàn)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前不管是家用還是工程用的諸多管道(如Q235管線鋼，X60管線鋼)，在長(zhǎng)時(shí)間使用后因腐蝕等因素而強(qiáng)度降低，從而容易發(fā)生由內(nèi)壓等造成的破裂破壞，現(xiàn)今不管是科學(xué)研究中還是教學(xué)中還沒(méi)有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)機(jī)能很好的用于由于管道的內(nèi)壓而是管道致裂的實(shí)驗(yàn)、測(cè)試和研究；
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了解決上述技術(shù)所存在的不足之處，本實(shí)用新型提供了一種管道內(nèi)壓致裂實(shí)驗(yàn)機(jī)。
[0004]為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種管道內(nèi)壓致裂實(shí)驗(yàn)機(jī)，包括管體，管體內(nèi)部的中間位置設(shè)置有圓柱體聚乙烯薄膜容器；圓柱體聚乙烯薄膜容器的內(nèi)側(cè)壁上對(duì)應(yīng)設(shè)置著兩個(gè)應(yīng)力傳感器；
[0005]管體的外表面上和兩個(gè)應(yīng)力傳感器相對(duì)應(yīng)處設(shè)置有兩個(gè)應(yīng)變傳感器；
[0006]管體的兩端各設(shè)置有一個(gè)管口堵塞器，管口堵塞器的中間位置開(kāi)設(shè)有傳感器導(dǎo)線孔；
[0007]圓柱體聚乙烯薄膜容器的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置的兩個(gè)應(yīng)力傳感器、管體的外表面上設(shè)置的兩個(gè)應(yīng)變傳感器均通過(guò)傳感器導(dǎo)線和傳感器接收器相連接。
[0008]本實(shí)用新型可以模擬管道由內(nèi)壓致使管道內(nèi)裂破壞的過(guò)程，從而為管道破壞的研究提供更多的方便和更加可靠的數(shù)據(jù)，更加有利于實(shí)驗(yàn)研究和教學(xué)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0010]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為本實(shí)用新型的截面圖。
[0012]圖3為本實(shí)用新型的圓柱體聚乙烯薄膜容器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖4為本實(shí)用新型的管口堵塞器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1、應(yīng)變傳感器；2、應(yīng)力傳感器；3、圓柱體聚乙烯薄膜容器；4、管體；5、管口堵塞器；6、傳感器導(dǎo)線；7、蒸餾水；8、傳感器接收器；9、傳感器導(dǎo)線孔。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1-圖4所示，本實(shí)用新型包括應(yīng)變傳感器1、應(yīng)力傳感器2、圓柱體聚乙烯薄膜容器3、管體4、管口堵塞器5、傳感器導(dǎo)線6、蒸餾水7、傳感器接收器8和傳感器導(dǎo)線孔90
[0016]管體4內(nèi)部的中間位置設(shè)置有圓柱體聚乙烯薄膜容器3 ;圓柱體聚乙烯薄膜容器3的內(nèi)側(cè)壁上對(duì)應(yīng)設(shè)置著兩個(gè)應(yīng)力傳感器2。管體4的外表面上和兩個(gè)應(yīng)力傳感器2相對(duì)應(yīng)處設(shè)置有兩個(gè)應(yīng)變傳感器I。管體I的兩端各設(shè)置有一個(gè)管口堵塞器5，管口堵塞器5的中間位置開(kāi)設(shè)有傳感器導(dǎo)線孔9。
[0017]圓柱體聚乙烯薄膜容器3的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置的兩個(gè)應(yīng)力傳感器2、管體4的外表面上設(shè)置的兩個(gè)應(yīng)變傳感器I均通過(guò)傳感器導(dǎo)線6和傳感器接收器8相連接。
[0018]圓柱體聚乙烯薄膜容器3用于裝盛實(shí)驗(yàn)機(jī)工作介質(zhì)蒸餾水7，具有良好的密封性，并有不同標(biāo)準(zhǔn)體積的型號(hào)，以適應(yīng)不同的實(shí)驗(yàn)管材，內(nèi)側(cè)壁上布置應(yīng)力傳感器2，用于感知實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的應(yīng)力變化。
[0019]管口堵塞器5材料為高強(qiáng)度碳鋼，并且有不同的內(nèi)徑尺寸以適應(yīng)不同內(nèi)徑的實(shí)驗(yàn)管材；在實(shí)驗(yàn)中為一次性耗材。
[0020]實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
[0021]1、將圓柱體聚乙烯薄膜容器3預(yù)注蒸餾水密封，在其內(nèi)側(cè)壁上布置好應(yīng)力傳感器
2,然后裝入管體4內(nèi)；
[0022]2、將管口堵塞器5安裝在管 體4的兩端，并將傳感器導(dǎo)線6從管口堵塞器5的傳感器導(dǎo)線孔9引出，并與傳感器接收器8良好連接，然后將管口堵塞器5與管體4粘結(jié)，使其形成密閉腔體，再將傳感器導(dǎo)線孔用高強(qiáng)密封圈密封。
[0023]3、將管體4整體放入冷凍試驗(yàn)箱內(nèi)，控制溫度逐漸降低，使管材內(nèi)的蒸餾水結(jié)冰。
[0024]4、管體4內(nèi)蒸餾水結(jié)冰過(guò)程中，體積不斷增大，那么它作用在管壁上的壓力不斷增大，這時(shí)應(yīng)變傳感器I和應(yīng)力傳感器2就會(huì)記錄下管壁的應(yīng)力、應(yīng)變變化過(guò)程，并將應(yīng)力、應(yīng)變數(shù)據(jù)傳送給傳感器接收器8，最后，當(dāng)冰作用于管壁的壓力大于管道的強(qiáng)度極限后，管道將發(fā)生破裂破壞。這樣，實(shí)驗(yàn)便模擬了管道破壞的整個(gè)過(guò)程，并且通過(guò)傳感器1、2記錄下了整個(gè)過(guò)程的應(yīng)力和應(yīng)變的數(shù)據(jù)，研究人員可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)對(duì)管道破壞進(jìn)行分析、研究。
[0025]實(shí)驗(yàn)機(jī)原理:若在管體內(nèi)裝滿水并密封，當(dāng)溫度逐漸降低至O攝氏度以下，管體內(nèi)的水就會(huì)結(jié)冰，水結(jié)冰時(shí)體積會(huì)發(fā)生膨脹，在管道內(nèi)部的冰由于處于接近三向受壓的應(yīng)力狀態(tài)，其強(qiáng)度將大于處于二向受力狀態(tài)的管壁，這時(shí)，冰就會(huì)將管道撐裂。本實(shí)用新型利用這一原理，可以完整模擬管道在內(nèi)壓作用下破壞的完整過(guò)程，并通過(guò)應(yīng)力傳感器、應(yīng)變傳感器記錄下實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)，供研究人員分析。
[0026]上述實(shí)施方式并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的技術(shù)方案范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種管道內(nèi)壓致裂實(shí)驗(yàn)機(jī)，包括管體，其特征在于:所述管體內(nèi)部的中間位置設(shè)置有圓柱體聚乙烯薄膜容器；所述圓柱體聚乙烯薄膜容器的內(nèi)側(cè)壁上對(duì)應(yīng)設(shè)置著兩個(gè)應(yīng)力傳感器； 所述管體的外表面上和兩個(gè)應(yīng)力傳感器相對(duì)應(yīng)處設(shè)置有兩個(gè)應(yīng)變傳感器； 所述管體的兩端各設(shè)置有一個(gè)管口堵塞器；所述管口堵塞器的中間位置開(kāi)設(shè)有傳感器導(dǎo)線孔； 所述圓柱體聚乙烯薄膜容器的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置的兩個(gè)應(yīng)力傳感器、管體的外表面上設(shè)置的兩個(gè)應(yīng)變傳感器均通過(guò)傳感器導(dǎo)線和傳感器接收器相連接。
【文檔編號(hào)】G01N3/08GK203414346SQ201320551726
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】張培森, 顏偉, 吳北虎, 王明輝, 王浩 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)