[發(fā)明專利]硫化物應(yīng)力腐蝕單軸拉伸試驗的加載檢測方法及監(jiān)控系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910055873.1
• 申請日: 2009-08-04
• 公開（公告）號: CN101988879A
• 公開（公告）日: 2011-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃仲嬰;袁鵬斌;陶廷記;周勇其;李廣斌
• 申請（專利權(quán)）人: 上海海隆石油管材研究所;上海海隆石油鉆具有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/02;G01L1/20
• 代理公司: 上海天協(xié)和誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31216
• 代理人: 張恒康

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及拉伸試驗加載檢測方法及監(jiān)控系統(tǒng)，尤其涉及一種用于硫化物應(yīng)力腐蝕單軸拉伸試驗的加載檢測方法及監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

硫化物應(yīng)力腐蝕單軸拉伸試驗是將試樣放置在特定的硫化物腐蝕介質(zhì)環(huán)境中并施加拉伸載荷，從而評判其抗硫化物應(yīng)力腐蝕的性能；該拉伸試驗施加拉伸載荷的方式主要有通過應(yīng)力環(huán)、壓縮彈簧及固定砝碼等方式，而這些加載方式中至關(guān)重要的一點就是測量所施加的載荷量以得到準確的試驗結(jié)果。對于應(yīng)力環(huán)的載荷施加方式，目前常用的做法是通過測量應(yīng)力環(huán)的變形量，然后通過對照采用標準載荷校準時的變形量，從而計算出其載荷量，由于這種方式需要準確測量變形量，再通過對照關(guān)系擬合計算出載荷，其中的系統(tǒng)累積誤差較大，很難客觀真實的反應(yīng)試樣所承受的應(yīng)力狀況，進而影響試驗的準確性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于硫化物應(yīng)力腐蝕單軸拉伸試驗的加載檢測方法及監(jiān)控系統(tǒng)，本方法可在線、準確檢測試驗施加載荷，保證了試驗的準確性；本監(jiān)控系統(tǒng)在線監(jiān)測試驗過程，監(jiān)控試驗狀態(tài)，并對試驗數(shù)據(jù)實時處理，及時給出通知信息。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明硫化物應(yīng)力腐蝕單軸拉伸試驗的加載檢測方法為：在應(yīng)力腐蝕拉伸試驗設(shè)備的加載螺帽下的止推軸承和應(yīng)力環(huán)上平臺之間加入環(huán)形載荷傳感器，加載螺桿穿過載荷傳感器、應(yīng)力環(huán)上平臺后連接于試樣夾頭，加載螺母在加載螺桿上擰緊時對試樣施加拉伸力，載荷傳感器直接檢測加載螺帽對載荷傳感器施加的壓縮力，所述壓縮力等于施加在試樣的拉伸載荷，從而準確檢測到硫化物應(yīng)力腐蝕單軸拉伸試驗中試樣所承受的載荷。

上述載荷傳感器可采用電阻應(yīng)變片式傳感器，所述載荷傳感器通過外加激勵電壓后采用具有溫度補償?shù)幕莞闺姌蜻M行測量。

上述載荷傳感器的輸出信號經(jīng)過采集并作信號處理后通過計算機或儀表顯示。

一種硫化物應(yīng)力腐蝕單軸拉伸試驗的監(jiān)控系統(tǒng)包括載荷傳感器、載荷信息采集模塊、數(shù)據(jù)傳輸總線、計算機和信息通知模塊，所述載荷傳感器設(shè)于試驗設(shè)備的加載系統(tǒng)中，所述載荷傳感器的信號輸出端連接所述載荷信息采集模塊的輸入端，所述載荷信息采集模塊的輸出端通過所述數(shù)據(jù)傳輸總線連接所述計算機的輸入端，所述計算機的輸出端連接所述信息通知模塊的輸入端。

進一步，上述的載荷采集模塊包括激勵電源、調(diào)理放大器和A/D轉(zhuǎn)換器，所述激勵電源提供所述載荷傳感器電源，所述載荷傳感器的信號輸出端依次連接所述調(diào)理放大器和A/D轉(zhuǎn)換器。

進一步，上述的數(shù)據(jù)傳輸總線通過RS-485總線結(jié)構(gòu)將載荷信息采集模塊的數(shù)字信號接入計算機。

進一步，上述的計算機通過所述數(shù)據(jù)傳輸總線接受所述載荷信息采集模塊輸出信號，并作數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)運算和試驗狀態(tài)監(jiān)控處理。

進一步，上述的信息通知模塊集成電子郵件組件和GPRS組件，所述信息通知模塊接受所述計算機的試驗狀態(tài)監(jiān)控信息后通過所述電子郵件組件和GPRS組件發(fā)送信息通知。

由于本發(fā)明硫化物應(yīng)力腐蝕單軸拉伸試驗的加載檢測方法及監(jiān)控系統(tǒng)采用了上述技術(shù)方案，即本方法在應(yīng)力腐蝕拉伸試驗設(shè)備的加載螺帽下的止推軸承和應(yīng)力環(huán)上平臺之間加入環(huán)形載荷傳感器，該傳感器直接檢測拉伸試驗所加載荷；本監(jiān)控系統(tǒng)通過載荷信息采集模塊采集載荷傳感器輸出信息，載荷信息采集模塊通過數(shù)據(jù)傳輸總線將采集的信息輸入計算機，計算機對信息作作數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)運算和試驗狀態(tài)監(jiān)控處理，并將試驗狀態(tài)信息輸入信息通知模塊，信息通知模塊通過電子郵件組件和GPRS組件發(fā)送信息通知。本方法可在線、準確檢測試驗施加載荷，保證了試驗的準確性；本監(jiān)控系統(tǒng)在線監(jiān)測試驗過程，監(jiān)控試驗狀態(tài)，并對試驗數(shù)據(jù)實時處理，及時給出通知信息。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明：

圖1為本方法載荷傳感器的安裝示意圖，

圖2為本監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明硫化物應(yīng)力腐蝕單軸拉伸試驗的加載檢測方法為：在應(yīng)力腐蝕拉伸試驗設(shè)備的加載螺帽4下的止推軸承6和應(yīng)力環(huán)2的上平臺21之間加入環(huán)形載荷傳感器9，加載螺桿5穿過載荷傳感器9、應(yīng)力環(huán)2的上平臺21后連接于試樣夾頭7，試樣夾頭7夾持試樣8，試樣8放置于硫化物介質(zhì)容器3內(nèi)，應(yīng)力環(huán)2的下平臺22固定于底座1上；加載螺母4在加載螺桿5上擰緊時對試樣8施加拉伸力，載荷傳感器9直接檢測加載螺帽4對載荷傳感器9施加的壓縮力，所述壓縮力等于施加在試樣8的拉伸載荷，從而準確檢測到硫化物應(yīng)力腐蝕單軸拉伸試驗中試樣所承受的載荷。