波纹管低温疲劳测试的设备的制作方法

本实用新型涉及波纹管测试领域，尤其涉及一种波纹管低温疲劳测试的设备。

背景技术：
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在超导低温传输线中，超导电缆在重力、热载荷和电磁力等载荷作用下会产生相对于真空边界的轴向收缩，因此需要设置波纹管连接超导电缆和真空边界来允许超导电缆相对于真空边界的轴向位移、隔绝真空。同时为减少热载荷，波纹管需要处于80K冷屏内。

因此波纹管需要在低温下长期使用，由于目前缺少波纹管低温下疲劳测试的数据，且传统的波纹管疲劳测试设备及方法均针对于常温，不能满足设计和使用需要。

技术实现要素：
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本实用新型克服现有技术的缺陷，提供一种波纹管低温疲劳测试的设备。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案实现：一种波纹管低温疲劳测试的设备，包括支架，置于支架内的液氮杜瓦，所述支架上部设有推杆，所述推杆驱动位于液氮杜瓦内的且垂直布置的波纹管上下移动；还包括控制系统，所述控制系统包括用于采集液氮杜瓦内温度的温度采集模块，用于采集波纹管上下移动距离的距离采集模块和用于统计波纹管上下移动次数的计数器模块，各模块分别和显示屏电性连接并将测试的数据传递给位于支架上的显示屏显示。

优选的，所述液氮杜瓦包括双层不锈钢的筒体和位于筒体内的聚氨酯发泡，所述液氮杜瓦上层设有杜瓦盖板，所述杜瓦盖板上端面设有液氮注入口，所述筒体内经由液氮注入口注有液氮。

优选的，所述液氮杜瓦内还设有移动机构，所述移动机构包括整体呈三角形状的底板和顶板，所述底板和顶板上下正对布置，且底板和顶板的三端分别经由垂直布置的不锈钢导轴固联，底板和顶板之间还滑动设有滑板，所述滑板上对应布置有和不锈钢导轴滑动配合的轴套，所述波纹管布置在移动机构内，所述推杆驱动波纹管沿不锈钢导轴的轴向移动。

优选的，所述波纹管一端和底板上端面固联，波纹管另一端和滑板下端面固联，所述支架上设有和推杆同轴布置的外绝热导轴，所述外绝热导轴为空心结构，且外绝热导轴一端固联在顶板上端面，外绝热导轴另一端固联在支架上端，所述推杆的伸出端位于外绝热导轴内。

优选的，所述推杆输出端和滑板之间还垂直设有内绝热导轴，所述内绝热导轴一端和滑板上端面固联，内绝热导轴另一端和推杆输出端固联。

优选的，所述的温度采集模块(12)的型号为YJ-D248A，所述距离采集模块(13)的型号为TRLP-20，所述计数器模块(14)的型号为西门子FM 350-2。

一种波纹管低温疲劳测试的方法，包括以下步骤：

(1)组装和调试，包括连接需要测试的波纹管，移动机构；旋转推杆旋钮，带动推杆上下运动，调整，使波纹管长度等于理论长度；

(2)将波纹管及控制系统整体放入杜瓦中，注入液氮，完全淹没波纹管及移动机构；

(3)启动控制系统，设置推杆摆动幅度，移动速度、总循环次数、上停时间、下停时间等参数后，运行系统。

优选的，所述步骤(2)中的液氮的注入周期为每隔2小时注入一次；实验结束后，截图记录实验数据,关闭电源，取出波纹管。

本申请中，推杆为蜗轮蜗杆传动形式，由步进电机及旋钮驱动，外绝热导轴，内绝热导轴材料均为G10。

本申请中，温度采集模块采用北京宏源易捷科技有限公司生产的型号为YJ-D248A的测控模块，距离采集模块采用青岛泰润电子科技有限公司生产的型号为TRLP-20直线小位移传感器，计数器模块采用西门子FM 350-2，本申请对上述模块没有特殊要求，其目的仅仅是为了对波纹管在液氮杜瓦内的各参数，在选择各模块时，选用市场上常见的模块即可。

与现有技术相比，本本申请的有益效果为：本申请提供的一种波纹管低温疲劳测试的设备和方法，是通过在支架内布置液氮杜瓦，该结构能够有效保持液氮的损耗以及将温度控制在一定范围内，保证实验的准确性，同时设有的内、外绝热导轴进一步降低外界环境对实验数据的影响，能够迅速、有效、高质量的完成波纹管低温(80K)疲劳测试。

附图说明：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型波纹管和移动机构连接结构示意图；

图3为控制系统连接示意图；

图中:1～支架；2～液氮杜瓦；3～底板；4～波纹管；5～不锈钢导轴；6～滑板；7～顶板；8～外绝热导轴；9～内绝热导轴；10～杜瓦盖板；11～推杆；12～温度采集模块；13～距离采集模块；14～计数器模块；15～显示屏。

具体实施方式：

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本实用新型。

实施例1：

如图1和图3所示，一种波纹管低温疲劳测试的设备，包括支架1，置于支架1内的液氮杜瓦2，支架1上部设有推杆11，推杆11驱动位于液氮杜瓦2内的且垂直布置的波纹管4上下移动；还包括控制系统，控制系统包括用于采集液氮杜瓦内温度的温度采集模块12，用于采集波纹管上下移动距离的距离采集模块13和用于统计波纹管上下移动次数的计数器模块14，各模块分别和显示屏15电性连接并将测试的数据传递给位于支架1上的显示屏15显示。

现有技术中波纹管需要在低温下长期使用，由于目前缺少波纹管低温下疲劳测试的数据，且传统的波纹管疲劳测试设备及方法均针对于常温，不能满足设计和使用需要。本申请提供的一种波纹管低温疲劳测试的设备和方法，能够迅速、有效、高质量的完成波纹管低温(80K)疲劳测试。

如图1所示，液氮杜瓦2包括双层不锈钢的筒体和位于筒体内的聚氨酯发泡，所述液氮杜瓦2上层设有杜瓦盖板10，杜瓦盖板10上端面设有液氮注入口，筒体内经由液氮注入口注有液氮，如此，能够有效保持液氮的损耗以及将温度控制在一定范围内，保证实验的准确性，设有的杜瓦盖板10便于周期向液氮杜瓦2内补充液氮。

如图1和图2所示，液氮杜瓦2内还设有移动机构，移动机构包括整体呈三角形状的底板3和顶板7，底板3和顶板7上下正对布置，且底板3和顶板7的三端分别经由垂直布置的不锈钢导轴5固联，底板3和顶板5之间还滑动设有滑板6，滑板6上对应布置有和不锈钢导轴5滑动配合的轴套，波纹管4布置在移动机构内，推杆11驱动波纹管4沿不锈钢导轴5的轴向移动，具体地，波纹管4一端和底板3上端面固联，波纹管4另一端和滑板6下端面固联，如此，保证波纹管4始终沿轴线移动。

如图2所示，支架1上设有和推杆11同轴布置的外绝热导轴8，外绝热导轴8为空心结构，且外绝热导轴8一端固联在顶板7上端面，外绝热导轴8另一端固联在支架1上端，推杆11的伸出端位于外绝热导轴8内，推杆11输出端和滑板6之间还垂直设有内绝热导轴9，内绝热导轴9一端和滑板6上端面固联，内绝热导轴9另一端和推杆11输出端固联，温度采集模块12的型号为YJ-D248A，距离采集模块13的型号为TRLP-20，计数器模块14的型号为西门子FM 350-2，如此，设有的内、外绝热导轴进一步降低外界环境对实验数据的影响，能够迅速、有效、高质量的完成波纹管低温(80K)疲劳测试。

实施例2：

本实施例结构与实施例一的结构基本相同，相同之处不再赘述，不同之处在于：本申请还公开一种波纹管低温疲劳测试的方法，包括以下步骤：

(1)组装和调试，包括连接需要测试的波纹管，移动机构；旋转推杆旋钮，带动推杆上下运动，调整，使波纹管长度等于理论长度；

(2)将波纹管及控制系统整体放入杜瓦中，注入液氮，完全淹没波纹管及移动机构；

(3)启动控制系统，设置推杆摆动幅度，移动速度、总循环次数、上停时间、下停时间等参数后，运行系统；

所述步骤(2)中的液氮的注入周期为每隔2小时注入一次；实验结束后，截图记录实验数据,关闭电源，取出波纹管，如此，采用本申请提供的设备以及方法，能够迅速、有效、高质量的完成波纹管低温(80K)疲劳测试，解决了现有技术中，缺少波纹管低温下疲劳测试的数据，且传统的波纹管疲劳测试设备及方法均针对于常温，不能满足设计和使用需要的问题。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的特点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。