一种适用于高温高压环境下的伸长测量装置的制作方法

本实用新型涉及检测领域，尤其涉及一种适用于高温高压环境下的伸长测量装置。

背景技术：

应力腐蚀试验设备一般应用于腐蚀介质环境下材料的性能测试，为模拟材料在实际使用工况下的性能表现，试验设备上需配备高温高压实验釜。试验时，金属材料试样安装在密闭的实验釜内，通过一个加载杆和外面的加载装置相连。而由于实验釜内的环境条件苛刻，一般测量伸长的传感器不能在其内使用。

对于高温高压实验釜内的试样伸长的测量，现在还没有直接测量方案，大多数采用间接测量的方法。一般试验设备的加载装置在实验釜外，加载杆深入实验釜和试样相连，加载时，试样的伸长和加载杆的位移近似同步。在实验釜外的加载杆上安装位移传感器，避免了接触高温高压环境，可测出加载杆的位移，近似等同于试样伸长。

间接测量方法是基于加载杆位移和试样的伸长完全同步的设想，而实际上，加载杆和试样之间的连接关系会存在一定的间隙，这在疲劳试验时尤其明显。另一方面，试样加载时，产生应变伸长的不仅仅是试样，与试样相连的夹具以及加载杆都会产生形变，间接测量方法把这一部分的伸长也包含进去了，导致最终测量结果并不精确。

技术实现要素：

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型提供一种适用于高温高压环境下的伸长测量装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种适用于高温高压环境下的伸长测量装置，包括两组固定夹、两组立杆、两套冷却装置和两套LVDT位移传感器，试样位于釜体内部，两组所述固定夹的一端分别固定在试样的上下两个凸台上，两组所述固定夹的另一端分别和两组所述立杆固定，两套所述冷却装置安装在釜盖上，两套所述LVDT位移传感器分别安装在两套所述冷却装置内部，两套所述LVDT位移传感器内部的感应磁铁分别与从所述釜体内伸出来的两组所述立杆连接。

作为本实用新型所述的一种适用于高温高压环境下的伸长测量装置的改进，所述冷却装置包括水套体和水套外壳，所述LVDT位移传感器安装在所述水套体内部，所述水套体与所述釜盖螺纹连接并且通过金属端面密封，所述水套体的外表面设有螺旋槽，所述水套体同轴套设在所述水套外壳的内部，所述螺旋槽的一端设有冷却水入口，另一端设有冷却水出口。

作为本实用新型所述的一种适用于高温高压环境下的伸长测量装置的改进，所述水套体和所述水套外壳之间的间隙通过密封圈密封。

作为本实用新型所述的一种适用于高温高压环境下的伸长测量装置的改进，所述水套外壳通过锁紧螺母固定在所述水套体上。

作为本实用新型所述的一种适用于高温高压环境下的伸长测量装置的改进，所述固定夹为对开式，其一端通过螺钉抱紧在试样的凸台上，另一端通过螺钉将所述立杆夹紧。

为了解决上述技术问题，本实用新型还提供了一种适用于高温高压环境下的伸长测量方法。

一种适用于高温高压环境下的伸长测量方法，采用上述所述的伸长测量装置，所述伸长测量方法包括：

所述冷却装置对所述LVDT位移传感器进行冷却；

加载装置对置于釜体内部的试样进行加载，使试样产生应变伸长；

试样拉伸产生的位移通过所述固定夹和所述立杆传递至釜体外部的所述LVDT位移传感器的感应磁铁上；

所述LVDT位移传感器根据所述感应磁铁的位移量输出电压信号，从而获得相应的所述立杆的位移；

两组所述立杆产生的位移经相加或相减后即可得到试样的拉伸长度。

作为本实用新型所述的一种适用于高温高压环境下的伸长测量方法的改进，所述冷却装置对所述LVDT位移传感器进行冷却，具体包括：冷却水持续从所述冷却水入口通入所述螺旋槽中，并从所述冷却水出口流出。

本实用新型的有益技术效果在于：

现有技术当中，加载杆和试样之间的连接关系存在一定的间隙，且试样加载时，与试样连接的夹具和加载杆会产生形变，在疲劳实验时尤为明显，导致最终测量结果不精确，本实用新型将传感器的测量点定位在试样上，排除其他干扰因素，使测量精度大大提高；

本测量装置及方法简单，经济实用，且LVDT位移传感器的安装于维护十分方便，解决了在高温高压水环境内无法直接测量试样伸长的难点；

水套体上设置有螺旋槽，一方面易于冷却水流动，另一方面增大了热交换的面积，结构简单，降温效果明显，且不影响实验釜内的高温环境。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1是本实用新型所述的伸长测量装置的主视图；

图2是本实用新型所述的固定夹的俯视图。

图中，1-釜体；2-试样；3-固定夹；4-立杆；5-釜盖；6-水套体；7-密封圈；8-水套外壳；9-感应磁铁；10-密封圈；11-锁紧螺母；12-密封圈；13-LVDT位移传感器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。

如图1，一种适用于高温高压环境下的伸长测量装置，包括两组固定夹3、两组立杆4、两套冷却装置和两套LVDT位移传感器13，试样2位于釜体1内部，两组固定夹3的一端分别固定在试样2的上下两个凸台上，两组固定夹3的另一端分别和两组立杆4固定，两套冷却装置安装在釜盖5上，两套LVDT位移传感器13分别安装在两套冷却装置内部，两套LVDT位移传感器13内部的感应磁铁9分别与从釜体1内伸出来的两组立杆4连接。LVDT位移传感器13耐高压，但不能耐受实验釜内的高温，故需要在釜盖5上安装一个冷却装置。LVDT位移传感器13的安装与维护十分方便。

在本实用新型的另一实施例中，冷却装置包括水套体6和水套外壳8，LVDT位移传感器13安装在水套体6内部，水套体6与釜盖5螺纹连接并且通过金属端面密封，水套体6的外表面设有螺旋槽，水套体6同轴套设在水套外壳8的内部，螺旋槽的一端设有冷却水入口，另一端设有冷却水出口。工作时，从A口持续通入冷却水，冷却水流经水套体上的螺旋槽，并从B口流出，使水套体6保持低温状态，水套体6通过热交换，把LVDT位移传感器13周围的高温水降低到可接受的温度，LVDT位移传感器13便可正常工作。由于水套体6用于通过立杆4的通道十分细小，使得LVDT位移传感器13周围被降低的水温不易影响到釜体1内部，可使实验釜内水温保持均匀与恒定。

冷却装置包含水套体6和水套外壳8，水套体6上设有螺旋槽，一方面易于冷却水流动，另一方面增大了热交换的面积，结构简单，降温效果明显，且不影响实验釜内的高温环境。

在本实用新型的另一实施例中，水套体6和水套外壳8之间的间隙通过密封圈7和密封圈10密封。密封圈7和密封圈10能够有效防止冷却水从间隙渗出，从而保证冷却效果。

在本实用新型的另一实施例中，水套外壳8通过锁紧螺母11固定在水套体6上。

在本实用新型的另一实施例中，如图2所示，固定夹3为对开式，其一端通过螺钉b和螺钉c抱紧在试样2的凸台上，另一端通过螺钉a将立杆4夹紧。

一种适用于高温高压环境下的伸长测量方法，采用上述伸长测量装置，伸长测量方法包括：

冷却装置对LVDT位移传感器13进行冷却；

加载装置对置于釜体1内部的试样2进行加载，使试样2产生应变伸长；

试样2拉伸产生的位移通过固定夹3和立杆4传递至釜体1外部的LVDT位移传感器13的感应磁铁9上；

LVDT位移传感器13根据感应磁铁9的位移量输出电压信号，从而获得相应的立杆4的位移；

两组立杆4产生的位移经相加或相减后即可得到试样2的拉伸长度。

在本实用新型的另一实施例中，冷却装置对LVDT位移传感器13进行冷却，具体包括：冷却水持续从冷却水入口通入螺旋槽中，并从冷却水出口流出。

本实用新型通过固定夹3和立杆4传递试样2的拉伸位移，避免了使用加载杆产生形变的技术缺陷，并通过冷却装置对LVDT位移传感器13进行保护，直接将传感器的测量点定位在试样2上，使测量精度大大提高。

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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。