高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及腐蝕疲勞試驗(yàn)領(lǐng)域，具體是一種高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。半圓形歐姆夾夾持疲勞試樣標(biāo)距段兩端，通過(guò)連接螺桿連接歐姆夾與V型開(kāi)口方塊，無(wú)磁性連接螺桿一端連接LVDT的感應(yīng)鐵芯，另一端穿過(guò)V型開(kāi)口方塊；在無(wú)磁性連接螺桿擰上兩個(gè)螺母，并放置壓縮彈簧于螺母內(nèi)側(cè)，另一端放置帶通孔的四面體塊，通過(guò)螺母壓緊V型開(kāi)口方塊、帶通孔的四面體塊固定無(wú)磁性連接螺桿；在高壓釜蓋外端通過(guò)螺紋硬密封連接隔套，水冷套置于隔套外側(cè)；LVDT通過(guò)螺紋與隔套下端連接，LVDT與位移顯示器連接。從而，通過(guò)以上配合安裝，并調(diào)節(jié)好感應(yīng)鐵芯位置，進(jìn)行清零，即可原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高溫高壓水中疲勞過(guò)程中試樣標(biāo)距段的應(yīng)變。
【專利說(shuō)明】高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及腐蝕疲勞試驗(yàn)領(lǐng)域，具體是一種原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器(LVDT, Linear Variable DifferentialTransformer)系統(tǒng),用于金屬棒狀疲勞試樣在高溫高壓水中的低周疲勞試驗(yàn)。
【背景技術(shù)】
[0002]核電結(jié)構(gòu)材料在高溫高壓水中的腐蝕疲勞行為是核電站安全設(shè)計(jì)、管理與壽命評(píng)估關(guān)注的重點(diǎn)，許多運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)以及研究均表明高溫高壓水腐蝕疲勞是核電結(jié)構(gòu)材料失效的潛在形式之一，也是目前核電站壓力邊界設(shè)計(jì)疲勞曲線改進(jìn)的熱點(diǎn)。國(guó)際上(美國(guó)、日本、法國(guó)等核電發(fā)達(dá)國(guó)家)對(duì)核電結(jié)構(gòu)材料在高溫高壓水中的腐蝕疲勞行為非常重視，開(kāi)展了系統(tǒng)的研究，積累了大量的腐蝕疲勞基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)核電站的設(shè)計(jì)和壽命評(píng)估有重要的指導(dǎo)意義。我國(guó)正在大力發(fā)展核電，努力實(shí)現(xiàn)核電結(jié)構(gòu)材料國(guó)產(chǎn)化，但國(guó)產(chǎn)核電材料的腐蝕疲勞數(shù)據(jù)幾乎為空白，制約我國(guó)核電事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。關(guān)鍵問(wèn)題是模擬核電服役的高溫高壓循環(huán)水環(huán)境非?？量蹋O(shè)備研發(fā)難度大，進(jìn)口異常昂貴。
[0003]我國(guó)已成功研發(fā)高溫高壓循環(huán)水腐蝕疲勞設(shè)備(中國(guó)發(fā)明專利，專利申請(qǐng)?zhí)?201010240899.6，發(fā)明名稱:一種帶高溫高壓循環(huán)水的腐蝕疲勞試驗(yàn)裝置)，但該設(shè)備無(wú)法原位精確監(jiān)測(cè)高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段的應(yīng)變，疲勞實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的應(yīng)變測(cè)量精度無(wú)法保證。因此，研制出能夠原位精確監(jiān)測(cè)高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的系統(tǒng)，對(duì)提高我國(guó)高溫高壓水腐蝕疲勞測(cè)試技術(shù)水平,促進(jìn)國(guó)產(chǎn)核電結(jié)構(gòu)材料高溫高壓水腐蝕疲勞數(shù)據(jù)的積累，意義重大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠原位實(shí)時(shí)精確監(jiān)測(cè)高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的LVDT系統(tǒng)，解決現(xiàn)有高溫高壓水腐蝕疲勞試驗(yàn)過(guò)程中無(wú)法原位監(jiān)測(cè)疲勞試樣標(biāo)距段位移，應(yīng)變測(cè)量精度不夠的難題。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0006]一種高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:歐姆夾、連接螺桿1、v型開(kāi)口方塊、帶通孔的四面體塊、螺母、壓縮彈簧、連接螺桿I1、感應(yīng)鐵芯、水冷套、隔套、O型圈1、0型圈I1、線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器，具體結(jié)構(gòu)如下:
[0007]兩個(gè)歐姆夾分別夾持棒狀疲勞試樣的標(biāo)距段兩端，歐姆夾與V型開(kāi)口方塊通過(guò)連接螺桿I連接，調(diào)節(jié)歐姆夾位置，使V型開(kāi)口方塊的V型開(kāi)口正好對(duì)應(yīng)高壓釜蓋的通孔I處；連接螺桿II穿過(guò)帶通孔的四面體塊、V型開(kāi)口方塊、壓縮彈簧，兩個(gè)螺母安裝于連接螺桿II上、位于帶通孔的四面體塊、V型開(kāi)口方塊、壓縮彈簧組合體的兩端，連接螺桿II的末端連接感應(yīng)鐵芯，各組件配合安裝，并擰緊各個(gè)螺栓，形成“連接組件”，疲勞試樣標(biāo)距段兩端的“連接組件”結(jié)構(gòu)相同；
[0008]隔套與高壓釜蓋通過(guò)螺紋硬密封連接，水冷套設(shè)置于隔套外側(cè)，隔套與線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器通過(guò)螺紋連接。
[0009]所述的高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，連接螺桿II的一端穿過(guò)隔套的中心孔、伸至線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器的中心孔中，連接螺桿II能夠無(wú)摩擦通過(guò)高壓釜蓋的通孔1、隔套的中心孔和線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器的中心孔，連接螺桿II與高壓釜蓋、隔套、線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器均無(wú)接觸。
[0010]所述的高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，水冷套與隔套通過(guò)O型圈I密封。
[0011]所述的高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，隔套與線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器之間相對(duì)應(yīng)處通過(guò)O型圈II密封。
[0012]所述的高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，帶通孔的四面體塊為四面體塊上開(kāi)有通孔II，四面體塊的四個(gè)面均為正三角形。
[0013]所述的高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，V型開(kāi)口方塊的上表面設(shè)有V型開(kāi)口，方便連接螺桿II在高壓釜有限空間內(nèi)快速穿過(guò)V型開(kāi)口方塊的V型開(kāi)口下的通孔III…型開(kāi)口方塊的側(cè)面設(shè)有螺紋孔，連接螺桿I與V型開(kāi)口方塊的螺紋孔通過(guò)螺紋連接。
[0014]所述的高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，V型開(kāi)口方塊上表面的V型開(kāi)口與帶通孔的四面體塊配合安裝，以調(diào)節(jié)連接螺桿II的垂直度；連接螺桿II自上而下依次穿過(guò)帶通孔的四面體塊的通孔I1、V型開(kāi)口方塊的通孔III，連接螺桿II上安裝的兩個(gè)螺母，用以調(diào)節(jié)感應(yīng)鐵芯的位置，并固定連接螺桿II。
[0015]所述的高溫高壓·水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，隔套頂端設(shè)有R2.5mm的弧面，保證與高壓釜蓋穩(wěn)定密封連接。
[0016]所述的高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器設(shè)計(jì)耐壓為10~30MPa，連接螺桿II為無(wú)磁性?shī)W氏體不銹鋼連接螺桿。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0018]1、本實(shí)用新型通過(guò)歐姆夾夾持棒狀疲勞試樣標(biāo)距段兩端，配合連接，形成“連接組件”，傳遞疲勞試樣標(biāo)距段位移；隔套與高壓釜蓋密封連接，水冷套置于隔套外側(cè)，通過(guò)O型圈密封，通自來(lái)水冷卻高溫高壓水，轉(zhuǎn)變成常溫高壓水；LVDT與隔套連接，感應(yīng)到感應(yīng)鐵芯的位移，發(fā)出相應(yīng)信號(hào)，通過(guò)連接位移顯示器顯示位移。通過(guò)所述組件配合連接，形成一種原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的LVDT系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠原位實(shí)時(shí)精確監(jiān)測(cè)高溫高壓水中棒狀疲勞試樣標(biāo)距段的應(yīng)變。
[0019]2、本實(shí)用新型的LVDT系統(tǒng)通過(guò)“連接組件”精確傳遞棒狀疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變；通過(guò)隔套、水冷套將高溫高壓水轉(zhuǎn)變成常溫高壓水，形成適合LVDT的工作環(huán)境；通過(guò)高精度LVDT感應(yīng)到感應(yīng)鐵芯的位移，發(fā)出相應(yīng)的位移信號(hào)，準(zhǔn)確顯示棒狀疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變。
[0020]3、本實(shí)用新型的LVDT系統(tǒng)設(shè)計(jì)巧妙，操作簡(jiǎn)單方便，可在現(xiàn)有高溫高壓水腐蝕疲勞實(shí)驗(yàn)裝置上實(shí)現(xiàn)原位實(shí)時(shí)精確監(jiān)測(cè)棒狀疲勞試樣標(biāo)距段的應(yīng)變，大幅度提高應(yīng)變疲勞試驗(yàn)精度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0021]圖1-圖3為本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)圖。其中，圖1為“連接組件”，圖2為水冷套，圖3為線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器(LVDT)系統(tǒng)。圖中:1、棒狀疲勞試樣；2、歐姆夾；3、連接螺桿I ;4、V型開(kāi)口方塊；5、帶通孔的四面體塊；6、螺母；7、壓縮彈簧；8、連接螺桿II ;9、感應(yīng)鐵芯；10、水冷套；11、隔套；12、0型圈I ;13、線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器。
[0022]圖4為本實(shí)用新型裝置在高壓釜中安裝示意圖。圖中，8、連接螺桿II ; 10、水冷套；
11、隔套；13、線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器；14、高壓釜蓋；15、通孔I ;16、0型圈II。
[0023]圖5 (a)-圖5 (b)為帶通孔的四面體塊結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖5 Ca)為主視圖；圖5 (b)為俯視圖。圖中，17、四面體塊；18、通孔II。
[0024]圖6 (a)_圖6 (b)為V型開(kāi)口方塊結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖6 (a)為主視圖；圖6(b)為俯視圖。圖中，19、V型開(kāi)口 ；20、螺紋孔；21、通孔III。
[0025]圖7 (a)-圖7 (c)為線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器(LVDT)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)精度驗(yàn)證圖。其中，圖7 (a)為監(jiān)測(cè)疲勞機(jī)位移、線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器系統(tǒng)(標(biāo)距段為16_)讀數(shù)、應(yīng)變規(guī)(標(biāo)距段為IOmm)讀數(shù)之間的關(guān)系；圖7 (b)為線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器系統(tǒng)讀數(shù)(監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)除以1.6)與應(yīng)變規(guī)讀數(shù)之間的關(guān)系；圖7 (c)為疲勞過(guò)程中線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器系統(tǒng)讀數(shù)(監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)除以1.6)、應(yīng)變規(guī)讀數(shù)、載荷之間的關(guān)系。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1-圖6所示，本實(shí)用新型原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器(LVDT)系統(tǒng)，主要包括:歐姆夾2、連接螺桿I 3 (M4)、V型開(kāi)口方塊4、帶通孔的四面體塊5、螺母6 (M3)、壓縮彈簧7、連接螺桿II 8 (M3)、感應(yīng)鐵芯9、水冷套10、隔套11、O型圈I 12、線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器13 (LVDT)等，具體結(jié)構(gòu)如下:
[0027]如圖1、圖5 (a)_圖5 (b)、圖6 (a)-圖6 (b)所示，兩個(gè)半圓形歐姆夾2分別夾持棒狀疲勞試樣I的標(biāo)距段兩端，歐姆夾2與V型開(kāi)口方塊4通過(guò)連接螺桿I 3 (M4)連接，調(diào)節(jié)歐姆夾2位置，使V型開(kāi)口方塊4的V型開(kāi)口正好對(duì)應(yīng)高壓釜蓋14的通孔I 15處；連接螺桿II 8 (M3)為無(wú)磁性?shī)W氏體不銹鋼，連接螺桿II 8 (M3)穿過(guò)帶通孔的四面體塊5、V型開(kāi)口方塊4、壓縮彈簧7，兩個(gè)螺母6 (M3)安裝于連接螺桿II 8 (M3)上、位于帶通孔的四面體塊5、V型開(kāi)口方塊4、壓縮彈簧7組合體的兩端，連接螺桿II 8 (M3)的末端連接感應(yīng)鐵芯9，各組件配合安裝，并擰緊各個(gè)螺栓，形成“連接組件”，疲勞試樣標(biāo)距段兩端的“連接組件”結(jié)構(gòu)相同。
[0028]如圖2、圖3、圖4所示，隔套11與高壓釜蓋14通過(guò)螺紋硬密封連接，水冷套10設(shè)置于隔套11外側(cè)，水冷套10與隔套11通過(guò)O型圈I 12密封。隔套11與線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器13通過(guò)螺紋連接，隔套11與線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器13之間相對(duì)應(yīng)處通過(guò)O型圈II 16密封。連接螺桿II 8 (M3)的一端穿過(guò)隔套11的中心孔、伸至線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器13的中心孔中，連接螺桿II 8 (M3)能夠無(wú)摩擦通過(guò)高壓釜蓋14的通孔
I15、隔套11的中心孔和線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器13的中心孔，連接螺桿II 8 (M3)與高壓釜蓋14、隔套11、線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器13均無(wú)接觸，線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器13感應(yīng)到感應(yīng)鐵芯9的位移，發(fā)出相應(yīng)信號(hào)，通過(guò)連接位移顯示器顯示“連接組件”的位移，進(jìn)一步能夠傳遞疲勞試樣標(biāo)距段實(shí)時(shí)位移。[0029]本實(shí)用新型中，高溫高壓循環(huán)水腐蝕疲勞試驗(yàn)為常規(guī)技術(shù)，如:中國(guó)發(fā)明專利，專利申請(qǐng)?zhí)?201010240899.6，發(fā)明名稱:一種帶高溫高壓循環(huán)水的腐蝕疲勞試驗(yàn)裝置，其中的高壓釜顛倒放置，即高壓釜蓋在下，高壓釜體在上，連接螺桿II 8 (M3)的一端伸到高壓釜體中，疲勞試樣標(biāo)距段兩端的“連接組件”以及疲勞試樣位于高壓釜體中。
[0030]如圖5 (a)_圖5 (b)所示，帶通孔的四面體塊5為四面體塊17上開(kāi)有通孔II 18，四面體塊17的四個(gè)面均為正三角形。
[0031]如圖6 (a)_圖6 (b)所示，V型開(kāi)口方塊4的上表面設(shè)有V型開(kāi)口 19，方便連接螺桿II 8(M3)在高壓釜有限空間內(nèi)快速穿過(guò)V型開(kāi)口方塊4的V型開(kāi)口 19下的通孔11121。V型開(kāi)口方塊4的側(cè)面設(shè)有螺紋孔20，連接螺桿I 3 (M4)與V型開(kāi)口方塊4的螺紋孔20通過(guò)螺紋連接。
[0032]本實(shí)用新型中，V型開(kāi)口方塊4上表面的V型開(kāi)口 19與帶通孔的四面體塊5配合安裝，以調(diào)節(jié)連接螺桿II 8 (M3)的垂直度。連接螺桿II 8 (M3)自上而下依次穿過(guò)帶通孔的四面體塊5的通孔II 18、V型開(kāi)口方塊4的通孔III 21，連接螺桿II 8 (M3)上安裝的兩個(gè)螺母6 (M3)，用以調(diào)節(jié)感應(yīng)鐵芯9的位置，并固定連接螺桿II 8 (M3)。
[0033]本實(shí)用新型中，隔套11頂端設(shè)有R2.5mm的弧面，保證與高壓釜蓋14穩(wěn)定密封連接；隔套11與線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器13連接處安置O型圈II 16，保證隔套11與線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器13之間的穩(wěn)定密封，線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器13設(shè)計(jì)耐壓為20MPa。
[0034]本實(shí)用新型中，歐姆夾2內(nèi)徑為16mm，夾持標(biāo)距段上端直徑為16mm的棒狀疲勞試樣，疲勞試樣標(biāo)距直徑為8mm。
[0035]本實(shí)用新型的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器系統(tǒng)，適用于疲勞試樣標(biāo)距段兩端直徑范圍為8-40mm。
[0036]如圖1-圖3、圖5-圖6所示，本實(shí)用新型高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝步驟如下:
[0037](I)利用歐姆夾2夾持疲勞試樣I標(biāo)距段兩端，通過(guò)連接螺桿I 3 (M4)連接歐姆夾2與V型開(kāi)口方塊4，調(diào)整歐姆夾2位置，使V型開(kāi)口方塊4的V型開(kāi)口 19正好位于高壓釜蓋14的通孔I 15處上方。
[0038](2)連接隔套11與高壓釜蓋14 (硬密封)，水冷套10置于隔套11外側(cè)，通過(guò)O型圈I 12密封，水冷套10中通自來(lái)水，以冷卻高溫高壓水為常溫高壓水。
[0039](3)連接線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器13與隔套11，并在連接處安置O型圈
II16，通過(guò)擠壓O型圈II 16進(jìn)行密封，將線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器13信號(hào)輸出線與位移顯示器連接。本實(shí)用新型采用線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器13(LVDT)、位移顯示器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)位移為常規(guī)技術(shù)。
[0040](4)將連接螺桿II 8 (M3)穿過(guò)帶通孔的四面體塊5、V型開(kāi)口方塊4、壓縮彈簧7，連接螺桿II 8 (M3)上安裝兩個(gè)螺母6 (M3)，兩個(gè)螺母6 (M3)分別位于四面體塊5、V型開(kāi)口方塊4、壓縮彈簧7組合體的兩端，連接螺桿II 8 (M3)的末端連接感應(yīng)鐵芯9，通過(guò)調(diào)節(jié)兩個(gè)螺母6 (M3)的位置，調(diào)節(jié)感應(yīng)鐵芯9位置，使其停滯于零點(diǎn)位置(位移顯示為O)處，擰緊螺母6 (M3)。擰緊各處螺母，形成“連接組件”，且連接螺桿II 8 (M3)與高壓釜蓋14、隔套11、線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器13均無(wú)接觸，連接螺桿II 8 (M3)無(wú)摩擦穿過(guò)高壓釜蓋14、隔套11、線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器13。
[0041]實(shí)施例
[0042]在精度校正試驗(yàn)中，采用標(biāo)距段直徑為8mm、標(biāo)距段長(zhǎng)度為16mm、標(biāo)距段兩端直徑為16_的標(biāo)準(zhǔn)棒狀疲勞試樣。安裝原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)標(biāo)距段長(zhǎng)度為16mm ;同時(shí)安裝應(yīng)變規(guī)，監(jiān)測(cè)標(biāo)距段長(zhǎng)度為10mm。疲勞機(jī)位移選擇為0-0.4mm,在每一點(diǎn)進(jìn)行三次重復(fù)試驗(yàn)。
[0043]圖7 Ca)為單向拉伸過(guò)程中疲勞機(jī)位移傳感器、線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器系統(tǒng)、應(yīng)變規(guī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比，可知三者為近似線性對(duì)應(yīng)關(guān)系；圖7 (b)為單向拉伸過(guò)程線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)除以1.6與應(yīng)變規(guī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)關(guān)系，可知在應(yīng)變較低時(shí)，兩者對(duì)應(yīng)關(guān)系較好；應(yīng)變較大時(shí)，線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)偏小約5-10μπι;圖7 (c)為疲勞過(guò)程中線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)除以1.6與應(yīng)變規(guī)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)系，兩者有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。由圖7 (a)_圖7 (c)可以看出，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器系統(tǒng)能夠較精確地監(jiān)測(cè)疲勞試樣標(biāo)距段的應(yīng)變，從而能原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高溫高壓水CF實(shí)驗(yàn)中試樣標(biāo)距段的真實(shí)應(yīng)變。
[0044]實(shí)施例結(jié)果表明，本實(shí)用新型通過(guò)半圓形歐姆夾夾持疲勞試樣標(biāo)距段兩端，通過(guò)M4螺紋的連接螺桿連接歐姆夾與V型開(kāi)口方塊，M3螺紋的無(wú)磁性連接螺桿，一端連接LVDT的感應(yīng)鐵芯，另一端穿過(guò)V型開(kāi)口方塊；在M3螺紋的無(wú)磁性連接螺桿擰上兩個(gè)M3螺紋的螺母，并放置壓縮彈簧于M3螺紋的螺母內(nèi)側(cè)，通過(guò)螺母壓緊V型開(kāi)口方塊固定M3螺紋的無(wú)磁性連接螺桿，M3螺紋的無(wú)磁性連接螺桿一端放置帶通孔的四面體塊，用于調(diào)整連接螺桿垂直度；在高壓釜蓋外端通過(guò)螺紋硬密封連接隔套，水冷套置于隔套外側(cè)，并放置O型圈進(jìn)行密封；LVDT通過(guò)螺紋與隔套下端連接，并放置O型圈進(jìn)行密封；LVDT與位移顯示器連接；通過(guò)以上配合安裝，并調(diào)節(jié)好感應(yīng)鐵芯位置，進(jìn)行清零，即可原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高溫高壓水中疲勞過(guò)程中試樣標(biāo)距段的應(yīng)變。
【權(quán)利要求】
1.一種高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括:歐姆夾、連接螺桿1、V型開(kāi)口方塊、帶通孔的四面體塊、螺母、壓縮彈簧、連接螺桿I1、感應(yīng)鐵芯、水冷套、隔套、O型圈1、O型圈I1、線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器，具體結(jié)構(gòu)如下: 兩個(gè)歐姆夾分別夾持棒狀疲勞試樣的標(biāo)距段兩端，歐姆夾與V型開(kāi)口方塊通過(guò)連接螺桿I連接，調(diào)節(jié)歐姆夾位置，使V型開(kāi)口方塊的V型開(kāi)口正好對(duì)應(yīng)高壓釜蓋的通孔I處；連接螺桿II穿過(guò)帶通孔的四面體塊、V型開(kāi)口方塊、壓縮彈簧，兩個(gè)螺母安裝于連接螺桿II上、位于帶通孔的四面體塊、V型開(kāi)口方塊、壓縮彈簧組合體的兩端，連接螺桿II的末端連接感應(yīng)鐵芯，各組件配合安裝，并擰緊各個(gè)螺栓，形成“連接組件”，疲勞試樣標(biāo)距段兩端的“連接組件”結(jié)構(gòu)相同； 隔套與高壓釜蓋通過(guò)螺紋硬密封連接，水冷套設(shè)置于隔套外側(cè)，隔套與線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器通過(guò)螺紋連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，連接螺桿II的一端穿過(guò)隔套的中心孔、伸至線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器的中心孔中，連接螺桿II能夠無(wú)摩擦通過(guò)高壓釜蓋的通孔1、隔套的中心孔和線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器的中心孔，連接螺桿II與高壓釜蓋、隔套、線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器均無(wú)接觸。
3.按照權(quán)利要求1所述的高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，水冷套與隔套通過(guò)O型圈I密封。
4.按照權(quán)利要求1所述的高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，隔套與線性可變差動(dòng)變壓位移傳感器之間相對(duì)應(yīng)處通過(guò)O型圈II密封。
5. 按照權(quán)利要求1所述的高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，帶通孔的四面體塊為四面體塊上開(kāi)有通孔II，四面體塊的四個(gè)面均為正三角形。
6.按照權(quán)利要求1所述的高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，V型開(kāi)口方塊的上表面設(shè)有V型開(kāi)口，方便連接螺桿II在高壓釜有限空間內(nèi)快速穿過(guò)V型開(kāi)口方塊的V型開(kāi)口下的通孔III…型開(kāi)口方塊的側(cè)面設(shè)有螺紋孔，連接螺桿I與V型開(kāi)口方塊的螺紋孔通過(guò)螺紋連接。
7.按照權(quán)利要求1所述的高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，V型開(kāi)口方塊上表面的V型開(kāi)口與帶通孔的四面體塊配合安裝，以調(diào)節(jié)連接螺桿II的垂直度；連接螺桿II自上而下依次穿過(guò)帶通孔的四面體塊的通孔I1、V型開(kāi)口方塊的通孔III，連接螺桿II上安裝的兩個(gè)螺母，用以調(diào)節(jié)感應(yīng)鐵芯的位置，并固定連接螺桿II。
8.按照權(quán)利要求1所述的高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，隔套頂端設(shè)有R2.5mm的弧面，保證與高壓釜蓋穩(wěn)定密封連接。
9.按照權(quán)利要求1所述的高溫高壓水中疲勞試樣標(biāo)距段應(yīng)變的原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，連接螺桿II為無(wú)磁性?shī)W氏體不銹鋼連接螺桿。
【文檔編號(hào)】G01N3/18GK203561334SQ201320705444
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】譚季波, 吳欣強(qiáng), 韓恩厚, 王翔 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院金屬研究所