一种可在高温高压容器内直接测量拉压载荷的装置的制作方法

本实用新型涉及材料测试领域，尤其涉及一种可在高温高压容器内直接测量拉压载荷的装置。

背景技术：

高温高压应力腐蚀试验机，是一种将测试试样装在高温高压容器内，通过慢应变速率拉伸、腐蚀疲劳、ct样疲劳裂纹扩展、磨损等试验方法测定材料在高温高压环境下应力腐蚀性能的试验机。现在由于负荷传感器的生产厂家不能提供可以适应高温高压腐蚀环境的负荷传感器，所以，在高温高压环境中的材料性能测试需要的负荷传感器都安装在高温高压容器的外侧。通过传力杆经密封结构给容器内的试样施加力，而密封结构会给传力杆增加摩擦阻力，摩擦阻力又会随着压力的增加而增加，传感器所测量到的力值并不是加在试样上的真实力值，对准确测量材料的性能造成比较大的影响。尤其对磨损试验等试验力较小的试验，摩擦阻力可能比试验中要测量的力大一个数量级，摩擦阻力严重影响了测试的准确性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中存在的摩擦阻力影响测试的结果，提供一种可在高温高压容器内直接测量拉压载荷的装置，避免摩擦阻力给测力造成的影响，提高实验数据的准确性。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种可在高温高压容器内直接测量拉压载荷的装置，包括高温高压容器，其特征在于：所述高温高压容器的底部通过密封结构连接中轴套的一端，所述中轴套的另一端连密封套；所述中轴套内设有负荷传感器，所述负荷传感器的顶端连接波纹管中心轴底端，所述波纹管中心轴顶端穿过中轴套延伸至高温高压容器内，所述中轴套内的波纹管中心轴的中段套设有波纹管，所述波纹管的一端与密封结构焊接，所述波纹管的另一端与波纹管中心轴焊接；所述负荷传感器的底端连接下拉杆的顶端，所述下拉杆的底端延伸至密封套外；所述中轴套的一侧设有压力平衡组件，所述压力平衡组件的顶端通过导管与高温高压容器连通；所述压力平衡组件的底端与中轴套连通。

优选地，所述压力平衡组件包括外壳，所述外壳的腔室内设有隔板和压力平衡波纹管，所述压力平衡波纹管的一端与隔板焊接密封，所述压力平衡波纹管的另一端与外壳底部焊接密封；定义外壳内的压力平衡波纹管内为内腔体，定义外壳内的压力平衡波纹管外为外腔体，所述外腔体通过导管与高温高压容器的内腔连通，所述内腔体通过导管与中轴套的内腔连通。

优选地，所述密封结构的外圈通过第一密封圈和中轴套密封连接，所述密封结构设置在中轴套的一端并穿套在波纹管中心轴上；所述波纹管的一端与密封结构的底部密封连接，形成两个独立的腔室；将波纹管内壁和波纹管中心轴外壁形成的腔室与高温高压容器内腔相通，波纹管外壁和中轴套的内壁形成另一个腔室；

优选地，所述中轴套与高温高压容器之间通过螺纹连接。

优选地，所述下拉杆与密封套之间通过第二密封圈进行密封。

本实用新型提出的可在高温高压容器内直接测量拉压载荷的装置，可以在避免摩擦阻力给测力造成影响的前提下，在高温高压容器内直接测量拉压载荷；且结构简单、安装方便，提高了试验数据及结果的准确性。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种可在高温高压容器内直接测量拉压载荷的装置的结构剖视示意图。

图中标号：

1、高温高压容器；2、波纹管中心轴；3、中轴套；4、负荷传感器；5、压力平衡波纹管；6、下拉杆；7、密封套。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，为本实用新型提供的一种可在高温高压容器内直接测量拉压载荷的装置，包括高温高压容器1和中轴套3，中轴套3的一端与高温高压容器1通过螺纹连接，所述中轴套3的另一端连接密封套7；所述中轴套3内设有负荷传感器4，所述负荷传感器4的顶端连接波纹管中心轴2底端，所述波纹管中心轴2顶端穿过中轴套3一端延伸至高温高压容器1内；所述位于中轴套3一端的波纹管中心轴2上穿套有密封结构，通过第一密封圈将中轴套3的一端与波纹管中心轴2密封连接，形成两个独立的腔室；波纹管内壁和波纹管中心轴2外壁形成的腔室和高温高压容器1内腔相通，波纹管外壁和中轴套3的内壁形成另一个腔室；

所述位于中轴套3内的波纹管中心轴2的中段外套设有波纹管，波纹管的一端与波纹管中心轴2上密封结构的底部焊接密封，波纹管的另一端与波纹管中心轴2底部的台阶焊接密封；负荷传感器4的底端连接下拉杆6的顶端，所述下拉杆6的底端延伸至密封套7外，并通过第二密封圈进行密封；

中轴套3的一侧设有压力平衡组件，压力平衡组件内设有可移动的隔板、外壳和压力平衡波纹管5，所述隔板和压力平衡波纹管5设置在外壳的腔室内，所述压力平衡波纹管5的一端与隔板焊接密封连接，所述压力平衡波纹管5的另一端与外壳底部焊接密封连接；定义外壳内的压力平衡波纹管5内为内腔体，定义外壳内和压力平衡波纹管5外为外腔体，所述外腔体通过导管与高温高压容器1的内腔连通，所述内腔体通过导管与中轴套3的内腔连通。

波纹管内壁和波纹管中心轴2外壁形成的腔室和高温高压容器1内腔以及压力平衡组件的外腔体连通，内部压力相等；所述压力平衡波纹管5的内腔与中轴套3的内腔连通，内部压力相等。

本实用新型的工作原理如下：

试验时，高温高压容器（即高压釜）内为高温、高压溶液或气体，波纹管内壁和波纹管中心轴2外壁形成的腔室和高温高压容器1内腔以及压力平衡组件的外腔体连通，内部压力相等；所述压力平衡波纹管5的内腔与中轴套3的内腔连通，内部压力相等；

当高温高压容器1内开始充压时，压力下压波纹管中心轴2并使波纹管中心轴2外的波纹管压缩；同时压力由导管流入压力平衡组件的外腔体内并将隔板向下压缩与其焊接的压力平衡波纹管5，压力平衡波纹管5在波纹管的可伸缩性作用下，压力平衡波纹管5内腔体的气体流入中轴套3内，此时中轴套3内腔的压力与高温高压容器1内部压力相等，同时又等于波纹管中心轴2的波纹管内侧的压力；即波纹管中心轴2内腔和外侧所受的压力相等，所述负荷传感器4测得的力仅包括波纹管中心轴2上的拉压载荷和压力平衡波纹管5伸缩所引起的相对微小的拉力，此时负荷传感器4即可直接测量波纹管中心轴2上的拉压载荷。

本实用新型提出的可在高温高压容器内直接测量拉压载荷的装置，可以在避免摩擦阻力给测力造成影响的前提下，在高温高压容器内直接测量拉压载荷；且结构简单、安装方便，提高了试验数据及结果的可靠性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。