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原文传递一种用于高低温及气压环境下的拉压试验系统及方法

专利名称：	一种用于高低温及气压环境下的拉压试验系统及方法
摘要：	一种用于高低温及气压环境下的拉压试验系统及方法，一种用于高低温及气压环境下的拉压试验系统，包括气源子系统、温控子系统、拉压机构和测控子系统。所述气源子系统实现气压的调节，为试验件提供压力试验环境；所述温控子系统实现温度的调节，为试验件提供温度试验环境；所述拉压机构输出拉伸或压缩的外力，为试验件提供拉压试验环境。所述测控子系统实现对气源子系统、温控子系统以及拉压机构的集中测控。基于上述用于高低温及气压环境下的拉压试验系统依次进行温度调节和充气增压后就能够实现试验件的包含温度和气压因素的拉压试验。本发明比常规不考虑温度和气压双因素的试验更准确。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	中国人民解放军国防科技大学
发明人：	申志彬;李奕飞;张亮;郭宇;张大鹏;宋先村
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910247681.4
公开号：	CN109991100A
代理机构：	长沙国科天河知识产权代理有限公司
代理人：	邱轶
分类号：	G01N3/18(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	410073 湖南省长沙市开福区德雅路109号
主权项：	1.一种用于高低温及气压环境下的拉压试验系统，其特征在于：包括气源子系统、温控子系统、拉压机构和测控子系统；所述气源子系统实现气压的调节，为试验件提供压力试验环境；所述温控子系统实现温度的调节，为试验件提供温度试验环境；所述拉压机构输出拉伸或压缩的外力，为试验件提供拉压试验环境；所述测控子系统实现对气源子系统、温控子系统以及拉压机构的集中测控。 2.根据权利要求1所述的用于高低温及气压环境下的拉压试验系统，其特征在于：所述气源子系统包括储气罐、输气管路以及试验罐，所述储气罐通过输气管路与试验罐联通；所述输气管路上设有进气阀和排气阀，实现对试验罐进气和排气的控制。 3.根据权利要求2所述的用于高低温及气压环境下的拉压试验系统，其特征在于：所述进气阀为进气电磁阀，所述排气阀为排气电磁阀，所述试验罐设有压力传感器。 4.根据权利要求3所述的用于高低温及气压环境下的拉压试验系统，其特征在于：所述温控子系统包括用于提供高低温环境的高低温环境箱，高低温环境箱具有制冷模块和制热模块，所述高低温环境箱内设有温度测控模块，制冷模块和制热模块均与温度测控模块连接，温度测控模块通过控制制冷模块和制热模块的工作状态进而实现对高低温环境箱内的温度调节；所述气源子系统中的试验罐处于高低温环境箱内。 5.根据权利要求4所述的用于高低温及气压环境下的拉压试验系统，其特征在于：所述拉压机构置于气源子系统中的试验罐内，所述拉压机构包括步进电机、连接件以及拉压夹头，所述步进电机的输出端连接连接件，连接件的末端连接有拉压夹头，试验件安装于拉压夹头上。 6.根据权利要求5所述的用于高低温及气压环境下的拉压试验系统，其特征在于：所述步进电机将力矩输出至连接件，通过连接件传递到拉压夹头以及拉压夹头上安装的试验件上，对试验件施加拉伸或压缩力。 7.根据权利要求6所述的用于高低温及气压环境下的拉压试验系统，其特征在于：所述拉压夹头上设置有温度传感器和力传感器；所述连接件为滚珠丝杆；拉压夹头上设置有位移传感器，用于检测拉压夹头拉伸或压缩过程中产生的位移。 8.根据权利要求7所述的用于高低温及气压环境下的拉压试验系统，其特征在于：所述测控子系统包括计算机和数据采集器，所述数据采集器通过有线或无线的方式与气源子系统、温控子系统以及拉压机构中的进气电磁阀、排气电磁阀、压力传感器、温度测控模块、步进电机、温度传感器、力传感器、位移传感器连接，计算机通过数据采集器接收来自各传感器采集到的数据，并对采集到数据进行分析、计算和处理后输出相应的控制信号给进气电磁阀、排气电磁阀、步进电机或温度测控模块，为试验件提供相应的试验环境；其中所述步进电机为耐温步进电机。 9.一种用于高低温及气压环境下的拉压试验方法，其特征在于：该方法基于上述权利要求1至9中任一权利要求所述的用于高低温及气压环境下的拉压试验系统而进行的。 10.根据权利要求9所述的用于高低温及气压环境下的拉压试验方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，温度调节；将试验件安装于拉压夹头上后，通过测控子系统设定高低温环境箱的目标试验温度，测控子系统通过温度测控模块控制制冷或制热模块工作直至高低温环境箱内的温度稳定在目标试验温度；步骤二，充气增压；通过测控子系统设定试验罐内的目标试验压力，通过测控子系统打开进气电磁阀，气体由储气罐进入试验罐，测控子系统监测压力传感器的压力直至试验罐内的压力稳定在目标试验压力；步骤三，拉压试验；通过测控子系统启动耐温步进电机，耐温步进电机输出力矩传递到滚珠丝杆，滚珠丝杆带动拉压夹头按恒定速度向上或向下直线运动对试验件进行加载，测控子系统同步采集、存储各传感器检测到的试验数据；步骤四，试验结束；当力传感器检测到的试验力或者位移传感器检测到的位移量达到设定值后，耐温步进电机停止，打开排气电磁阀，结束试验。
所属类别：	发明专利