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原文传递一种高压掺氢天然气环境材料性能损伤评价装置

专利名称：	一种高压掺氢天然气环境材料性能损伤评价装置
摘要：	本发明涉及材料力学性能测试设备，旨在提供一种高压掺氢天然气环境材料性能损伤评价装置。该装置包括气瓶组、气路系统和试验环境箱；试验环境箱的上部中心设有竖向的空腔通道并插入加载轴，在下部中心对应设置沉孔，试样的边缘被夹持在上下箱体之间；在试样的上表面中心摆放钢球，在下表面中心布置双向应变片；试验环境箱通过其进排气口与气路系统连接。本发明利用加载轴推动钢球来对圆盘薄片试样施加载荷的方法，避免了复杂的伺服试验机构，缩小设备体积，降低成本；避免使用高压动密封元件，降低氢气发生泄漏的概率，提高了装置的可靠性和安全性；通过增大加载轴的施力频率加快圆盘薄片试样的疲劳失效，缩短试验时间，提高试验效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江大学
发明人：	尚娟;花争立;郑津洋;顾超华
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-13T00:00:00+0800
申请号：	CN201910302862.2
公开号：	CN110118690A
代理机构：	杭州中成专利事务所有限公司
代理人：	周世骏
分类号：	G01N3/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号
主权项：	1.一种高压掺氢天然气环境材料性能损伤评价装置，包括气瓶组、气路系统和试验环境箱；其特征在于，所述气瓶组包括用于制备混合试验气体的天然气瓶组和氢气瓶组，以及用于吹扫的氩气瓶组；所述气路系统包括低压缓冲罐、色谱分析仪、气动增压泵、高压缓冲罐和真空泵；天然气瓶组、氢气瓶组和氩气瓶组分别通过管路接至低压缓冲罐和试验环境箱，低压缓冲罐出口通过管路分别接至色谱分析仪和气动增压泵，气动增压泵的出口接至高压缓冲罐，高压缓冲罐出口通过管路与试验环境箱相接；高压缓冲罐、试验环境箱和色谱分析仪的出口还通过管路接至真空泵和放空管路；所述试验环境箱和竖向的加载轴均安装在机架上；试验环境箱由上部环境箱体和下部环境箱体组成，两者之间通过凹凸槽定位并由螺栓实现连接；在上部环境箱体的中心设有竖向的空腔通道，竖向加载轴的下端插入其中，且两者为间隙配合；在下部环境箱体的中心与空腔通道对应设置径向尺寸相近的沉孔，沉孔的上缘处设有用于放置薄片状试样的凹陷部位；上部环境箱体和下部环境箱体固定连接后，试样的边缘被夹持在上下箱体之间，试验环境箱内部腔体被隔绝成上下两部分；在试样的上表面中心摆放钢球，在试样的下表面中心布置双向应变片；在下部环境箱体的侧壁上设置进排气口和应力片引线接口，分别由进排气通道和引线通道接至沉孔底部；应力片引线的一端连接双向应变片，另一端由设于引线通道中的引线密封装置引出；试验环境箱通过其进排气口与气路系统连接。 2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在上部环境箱体和下部环境箱体的相对连接处设置环形凹槽，内置O型圈作为密封元件。 3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加载轴的下端部呈倒V字形。 4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述试样呈圆盘状薄片，用于放置试样的凹陷部位具有与其对应的形状。 5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在加载轴与上部环境箱体空腔通道的接触面之间、试样与上部环境箱体接触面之间、试样与下部环境箱体接触面之间分别置O型圈密封元件。 6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在气瓶组出口处和气路系统各设备之间的管路上设置阀门。 7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在沉孔底部中心设置竖向通道，所述进排气通道和引线通道横向穿过下部环境箱体，并接至竖向通道的底端。 8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在低压缓冲罐与色谱分析仪之间的管路上设置减压阀。 9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在上部环境箱体和下部环境箱体外侧分别设置换热夹套，换热夹套通过管路连接制冷制热机。 10.根据权利要求1至9任意一项所述的装置，其特征在于，该装置还包括氢气浓度检测装置和控制系统；氢气浓度检测器设于上部环境箱体的空腔通道内，控制系统通过信号线分别连接至低压缓冲罐、气动增压泵、高压缓冲罐、制冷制热机和氢气浓度检测装置。
所属类别：	发明专利