远程在线无损检测综合实验装置中使用的实验台的制作方法

本发明涉及对有预制缺陷的容器进行检测和应力测定的实验装置，具体涉及的是远程在线无损检测综合实验装置中使用的实验台。

背景技术：

无损检测技术在产品质量控制和对运行中设备的在役检查发挥着重要作用，基于无损检测技术对于工程的重要性，大多数高校都开设了无损检测技术的实验课程。而大多数高校现有的实验设备功能都比较单一，其中的用于实验的压力容器不能拆卸，导致实验成本高。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供远程在线无损检测综合实验装置中使用的实验台，这种远程在线无损检测综合实验装置用于解决现有的无损检测实验设备中用于实验的压力容器不能拆卸的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种远程在线无损检测综合实验装置中使用的实验台包括实验桌、可拆卸式压力容器、水箱、电泵、PLC可编程逻辑控制器、摄像机，实验桌为前端具有开口的箱体，箱体的一侧具有半圆形曲面，箱体的另一侧为矩形箱体，可拆卸式压力容器通过螺栓固定在箱体的曲面端，可拆卸式压力容器的底板坐在实验台台面上并通过箱体内支撑座支撑，箱体的矩形端设置有抽屉，PLC可编程逻辑控制器设置在抽屉内，手动操作面板设置在抽屉上，水箱、电泵也设置有箱体内；可拆卸式压力容器的罐壁由上部的缺陷段和下段通过快拆结构固定在一起，缺陷段通过快拆结构与上封头固定在一起，上封头处安装有安全阀和放空阀，上封头处还安装有压力表和压力传感器，罐壁处安装有玻璃管液位计，底板处安装有排水管，排水管通过电泵与水箱连接；压力表、压力传感器、玻璃管液位计、电泵的电机均与PLC可编程逻辑控制器连接，可拆卸式压力容器周围均匀设置摄像机；快拆结构由在罐壁缺陷段或罐壁下段外设置法兰对并通过螺栓固定连接形成，法兰对中一个法兰的周边均匀布置有成对的连接块，该对连接块的上端均具有水平通孔，两个水平通孔对应设置，另一个法兰的周边也均匀布置有成对的连接块，两个法兰的成对连接块上下对应放置，T型连接件的螺杆从成对连接块中间穿过，T型连接件的水平连接杆穿过成对连接块的水平通孔及螺孔，螺母及螺栓垫片顶在成对连接块上将上下成对连接块紧固在一起；T型连接件由螺杆、螺母、螺栓垫片、水平连接杆构成，螺母旋在螺杆上，水平连接杆从螺杆上的孔穿过。

上述方案中摄像机有三个，均为球形摄像机，三个球形摄像机呈120°均布，摄像机的支撑装置采用万向管，位置可调，方便应对临时状况。

上述方案中实验桌的桌面与实验桌的底板之间设置有方形支撑钢管，通过方形支撑钢管的支撑和可拆卸压力容器支撑座的支撑，可以防止容器实验时的重量过大而压坏桌面，结实耐用；实验桌底部设有万向轮，使整个实验站移动方便。

上述方案中电机连接变频器，PLC与变频器均布置在抽屉内，水箱固定在实验桌底部，且布置在抽屉下方。

上述方案中上封头布置有两个接管，一个接管连接一个三通，三通上接口接有所述的压力表，三通的水平接口接有第二个三通，第二个三通的上接口安装所述的安全阀，第二个三通水平接口安装所述的压力传感器，另一个接管连接一个所述的放空阀。

上述方案中压力传感器连接XC-E4AD2DA，XC-E4AD2DA将压力信号转换成数字信号传给PLC。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明将实验用的压力容器设计为由上封头、罐壁、水平底板构成，通过水平底板与实验桌有机地结合起来，罐壁设计为由上部的缺陷段和下段通过快拆结构固定在一起，缺陷段拆卸方便，可通过更换缺陷段来完成不同的实验，大大节省了实验成本，满足了实验需求。

2、本发明中实验压力容器采用分体结构，并利用法兰式U形槽螺栓孔快拆结构连接，缺陷段可预制不同形式缺陷，可方便拆卸更换，使实验耗材及费用降低，同时在实验过程中可以快速更换缺陷部分节省实验时间。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明的侧视图；

图4是本发明应用于远程在线无损检测综合实验装置的总体示意图；

图5是远程在线无损检测综合实验装置的自动控制原理框图；；

图6是本发明中可拆卸式压力容器的示意图；

图7是本发明中可拆卸式压力容器上封头的俯视图；

图8是本发明中可拆卸式压力容器中缺陷段的俯视图。

图中：1 上封头，2 缺陷段，3下段，4摄像机，5进水管，6 排水管，7 实验桌，8 变频器，9 抽屉，10 水箱，11 排水阀，12 万向轮，13支撑钢管，14液位计，15电泵，16手动操作面板，17快拆结构，18连接块，19螺杆，20 螺母，21 垫片，22 水平连接杆，23放空阀，24 压力传感器，25 压力表，26 安全阀，27 防护罩，28计算机，29 PLC可编程逻辑控制器，30三通。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

结合图1、图2、图3所示，这种远程在线无损检测综合实验装置中使用的实验台包括实验桌7、可拆卸式压力容器、水箱10、电泵15、PLC可编程逻辑控制器29、摄像机4，实验桌7为前端具有开口的箱体，箱体的一侧具有半圆形曲面，箱体的另一侧为矩形箱体，实验桌7的桌面和桌底由长方形和半圆组合而成，节省材料，各条管路和线路都布置在实验桌7内，实验桌7桌面与实验桌7底板之间设置有方形支撑钢管13，同时实验桌7的支撑和可拆卸式压力容器的支撑座相互独立，可以防止容器实验时的重量过大而压坏台面，结实耐用；实验桌7底部设有万向轮12，使整个实验站移动方便，7个万向轮12均匀分布在实验桌7底板之下，使实验桌7的载荷平均分布在7个万向轮12上。可拆卸式压力容器通过螺栓固定在箱体的曲面端，可拆卸式压力容器的底板坐在实验桌7桌面上并通过箱体内支撑座支撑，可拆卸式压力容器的底板为水平底板，箱体的矩形端设置有抽屉9，PLC可编程逻辑控制器29设置在抽屉9内，手动操作面板16设置在抽屉9上，水箱10、电泵15也设置有箱体内，电机连接变频器8，变频器8也布置在抽屉9内，水箱10固定在实验桌7底部，且布置在抽屉9下方，其下部接有排水阀11，水箱10侧壁面上部接管与电泵15的进水口连接，电泵15的出水口接有进水管5，并与容器罐壁下段3的接管相连，形成注水通道。

参阅图6可拆卸式压力容器的罐壁由上部的缺陷段2和下段3通过快拆结构17固定在一起，缺陷段2通过快拆结构17与上封头1固定在一起，上封头1布置有两个接管，一个接管连接一个三通30，三通30上接口接有所述的压力表25，三通30的水平接口接有第二个三通30，第二个三通30的上接口安装所述的安全阀26，第二个三通30水平接口安装所述的压力传感器24，另一个接管连接一个所述的放空阀23；罐壁处安装有玻璃管液位计14，水平底板处安装有排水管6，排水管6通过水泵与水箱10连接，连接到水箱10的上部，形成排水通道。可拆卸式压力容器周围均匀设置三个摄像机4，摄像机4均为球形摄像机，三个球形摄像机4呈120°均布，摄像机4的支撑装置采用万向管，位置可调，方便应对临时状况。电机、压力传感器24、玻璃管液位计14均与PLC可编程逻辑控制器29连接。压力传感器24连接XC-E4AD2DA，XC-E4AD2DA将压力信号转换成数字信号传给PLC 29。

实验前，打开进水管5上的阀门及放空阀23，启动电泵15对实验装置内注水，当水注满装置时，关闭上封头1处放空阀23，电泵15加压至一定压力，然后保压一段时间，利用摄像头4对预制缺陷部分进行远程在线检测，实验结束后，打开排水管6上的阀门，将实验装置内的水回流到水箱10内。

参阅图6、图7、图8，快拆结构17由上封头1外或罐壁缺陷段2外（当然也存在：在罐壁缺陷段2外或罐壁下段3外）设置法兰对并通过螺栓固定连接形成，法兰对中一个法兰的周边均匀布置有成对的连接块18，该对连接块18的上端均具有水平通孔，两个水平通孔对应设置，另一个法兰的周边也均匀布置有成对的连接块18，两个法兰的成对连接块18上下对应放置，T型连接件的螺杆从成对连接块18中间穿过，T型连接件的水平连接杆穿过成对连接块18的水平通孔及螺孔，螺母20及螺栓垫片21顶在成对连接块18上将上下成对连接块18紧固在一起；T型连接件由螺杆19、螺母20、螺栓垫片21、水平连接杆22构成，螺母20旋在螺杆上，水平连接杆22从螺杆19上的孔穿过。

本发明进行实验时，需要将PLC可编程逻辑控制器29连接计算机控制系统，将每个摄像机4均与计算机控制系统连接，以形成远程在线无损检测综合实验装置，参阅图4、图5。

上述远程在线无损检测综合实验装置具备“手动/自动”两种控制方式，手动操作面板16布置在实验桌7的抽屉9上，手动操作面板16包括有“急停”、“电源指示”、“泵启动”、“泵停止”、“手动/自动”、“速度一”、“速度二”、“速度三”等按钮，可控制机器的启、停，调节注水速度以及手动模式与自动模式的切换，以上这些操作也可在计算机自动控制端完成；抽屉9以滑轨的形式安装在实验桌7箱体内。通过计算机控制系统，将电泵15的开启命令传给PLC29，PLC29接受命令进行处理，再将命令传给电泵15，电泵15启动开始给实验压力容器输送液体进行加压，实验容器内的液体压力将会通过压力传感器24传给XC-E4AD2DA，XC-E4AD2DA将压力信号转换成数字信号传给PLC29，PLC29对信号进行处理后再返回到计算机控制系统中，同时操作者也能通过摄像头在计算机28中观察预制缺陷处在加压时的变化情况，再根据容器内液体压力变化和预制缺陷处的变化情况来调节电泵15输送液体流量的状态，即将命令传给PLC29，PLC29再将命令处理后传给变频器8，变频器8通过控制电泵15的实际工作频率来调节输送液体的流量，实验压力容器内液体压力达到实验所需值时，需控制电泵15停止输送液体，开始在线声发射检测等相关实验，计算机28及时反馈信息，根据这些信息来进行其他操作。