[發(fā)明專利]低溫容器多性能試驗(yàn)裝置與試驗(yàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510306711.6
• 申請日: 2015-06-07
• 公開（公告）號: CN105004616B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 由宏新;郭忠欣;周一卉;劉潤杰
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心21200
• 代理人: 趙連明

1.低溫容器多性能試驗(yàn)裝置，其特征在于主要包括一個(gè)流體儲存器(1)、一個(gè)活塞式蓄能器、一個(gè)保溫箱體(10)、一個(gè)三位四通電磁換向閥(5)、兩個(gè)單向閥、一個(gè)常開電磁溢流閥(2)、一個(gè)電機(jī)泵組(4)、一個(gè)高壓氣源(17)、一個(gè)氣驅(qū)泵(16)、一個(gè)吊裝裝置、多個(gè)壓力顯示與測試裝置，以及使流體在期間循環(huán)使用的，連接受試容器和流體儲存器的管路系統(tǒng)組成，其中控制中心(18)依據(jù)所測得的壓力信號對三位四通電磁換向閥(5)、電磁溢流閥(2)進(jìn)行控制；

活塞式蓄能器為包括液壓缸和液氮缸的雙氣缸結(jié)構(gòu)，液氮缸安裝在保溫箱體(10)內(nèi)，液壓缸在常溫狀態(tài)中；活塞連桿(8)垂直穿過保溫箱體(10)的底面，上下兩端分別連接液氮缸活塞(72)和液壓缸活塞(71)；

保溫箱體(10)帶真空保溫夾層，內(nèi)部固定防爆筒，受試容器(14)安裝于防爆筒中；

第一管路系統(tǒng)順序連通流體儲存器(1)、電機(jī)泵組(4)、第一壓力顯示與測試裝置(31)、三位四通電磁換向閥(5)、與液壓缸(6)靠近液氮缸(9)一端連通；

第二管路系統(tǒng)順序連通流體儲存器(1)、電磁溢流閥(2)、三位四通電磁換向閥(5)、與液壓缸(6)遠(yuǎn)離液氮缸(9)一端連通；

第三管路系統(tǒng)順序連通液氮缸(9)遠(yuǎn)離液壓缸(6)一端、第三管路單向閥(132)、受試容器(14)；該部分管路實(shí)現(xiàn)向受試容器(14)增壓的作用；

第四管路系統(tǒng)順序連通液氮缸(9)遠(yuǎn)離液壓缸(6)一端、第四管路單向閥(131)、氣驅(qū)泵(16)，該部分管路實(shí)現(xiàn)向液氮缸(9)上腔補(bǔ)充液氮的作用；

第五管路系統(tǒng)是氣驅(qū)泵往復(fù)換向閥門組(15)，氣驅(qū)泵(16)的氣體上腔與兩條管路連通，氣體下腔也與兩條管路連通，四個(gè)管路都配有截止閥，氣體上腔與高壓氣源(17)連接的管路為進(jìn)氣管路，氣體上腔的另一個(gè)連通管路為排氣管路；氣體下腔與高壓氣源(17)連接的管路為進(jìn)氣管路，氣體下腔的另一個(gè)連通管路為排氣管路，氣驅(qū)泵(16)由高壓氣源(17)提供的高壓氣體驅(qū)動。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫容器多性能試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法：

溫度循環(huán)試驗(yàn)：保溫箱體(10)內(nèi)注滿液氮，使用吊裝裝置將受試容器(14)吊裝入保溫箱體(10)內(nèi)的防爆筒中，將受試容器(14)固定好，將保溫箱體(10)頂蓋蓋好，一段時(shí)間保溫后，打開保溫箱體(10)頂蓋，使用吊裝裝置將受試容器(14)吊出保溫箱體(10)，待受試容器(14)恢復(fù)到常溫后，對受試容器(14)進(jìn)行檢查，此為該試驗(yàn)的一個(gè)循環(huán)過程，如此反復(fù)循環(huán)，完成受試容器(14)的溫度循環(huán)試驗(yàn)；

低溫壓力循環(huán)試驗(yàn)：初始狀態(tài)的設(shè)置，在進(jìn)行低溫壓力循環(huán)試驗(yàn)前，要將第三管路的單向閥(132)卸下，保溫箱體(10)內(nèi)注滿液氮，使用吊裝裝置將受試容器(14)吊裝入保溫箱體(10)內(nèi)的防爆筒中，將受試容器(14)固定好并且與第三管路系統(tǒng)和第四管路系統(tǒng)連通，蓋好保溫箱體(10)頂蓋，在受試容器(14)、第三管路系統(tǒng)和第四管路系統(tǒng)中注滿液氮，第一管路系統(tǒng)注滿液壓流體后，啟動電機(jī)泵組(4)與控制中心(18)的電源，電磁溢流閥(2)處于開的位置，使來自電機(jī)泵組(4)的液壓流體，返回流體儲存器(1)，三位四通電磁換向閥(5)處于關(guān)閉位置，使液氮在無壓狀態(tài)的第三管路系統(tǒng)和第四管路系統(tǒng)中運(yùn)行；

升壓：使三位四通電磁換向閥(5)處于可使蓄能器活塞向液壓缸方向活動的位置，在電機(jī)泵組(4)運(yùn)行的情況下，啟動氣驅(qū)泵(16)，使氣驅(qū)泵液體端的液氮注入蓄能器到液氮缸(9)，直到液氮缸(9)的壓力等于供氣壓力為止，利用來自電機(jī)泵組(4)的常溫流體，驅(qū)動蓄能器的活塞，使蓄能器中的液氮受壓并流向受試容器(14)，直到受試容器(14)的壓力達(dá)到受試壓力為止；

保壓：在電機(jī)泵組(4)運(yùn)行的情況下，當(dāng)受試容器(14)的壓力達(dá)到規(guī)定壓力時(shí)，控制中心(18)發(fā)出指令，打開電磁溢流閥(2)，三位四通電磁換向閥(5)處于關(guān)閉位置，在使受試容器(14)保壓的同時(shí)，使來自電機(jī)泵組(4)的液壓流體經(jīng)過第二管路系統(tǒng)向流體儲存器(1)內(nèi)，并在第一管路系統(tǒng)、第二管路系統(tǒng)中循環(huán)；

泄壓：在電機(jī)泵組(4)運(yùn)行的情況下，若受試容器(14)保壓達(dá)到規(guī)定的時(shí)間后，控制中心(18)發(fā)出指令，使三位四通電磁換向閥(5)換向，三位四通電磁換向閥(5)處于泄壓位置，使第一管路系統(tǒng)、第二管路系統(tǒng)與液壓缸的兩個(gè)管路連通流路交換，液壓流體開始泄壓，活塞向下動作，受試容器(14)的液氮退回蓄能器，壓力下降；

重新開始下一輪的升壓-保壓-泄壓-檢查，如此循環(huán)，完成受試容器(14)在液氮溫度下的壓力循環(huán)試驗(yàn)；

低溫爆破試驗(yàn)：初始狀態(tài)的設(shè)置，在進(jìn)行低溫爆破實(shí)驗(yàn)前，將第三管路系統(tǒng)的單向閥(132)裝上，保溫箱體(10)內(nèi)注滿液氮，使用吊裝裝置將受試容器(14)吊裝入保溫箱體(10)內(nèi)的防爆筒中，將受試容器(14)固定好且與第三管路系統(tǒng)、第四管路系統(tǒng)連通，蓋好保溫箱體(10)頂蓋，在受試容器(14)、第三管路系統(tǒng)和第四管路系統(tǒng)中注滿液氮，第一管路系統(tǒng)注滿液壓流體后，啟動電機(jī)泵組(4)與控制中心(18)的電源，電磁溢流閥(2)處于開的位置，使來自電機(jī)泵組(4)的流體，返回流體儲存器(1)，三位四通電磁換向閥(5)處于關(guān)閉狀態(tài)，使液壓流體在第一管路系統(tǒng)、第二管路系統(tǒng)中循環(huán)；

使三位四通電磁換向閥(5)處于可使蓄能器活塞向下活動的位置，在電機(jī)泵組(4)運(yùn)行的情況下，啟動氣驅(qū)泵(16)，使氣驅(qū)泵(16)液體端的液氮注入液氮缸(9)，直到液氮缸(9)的壓力等于供氣壓力為止，利用來自電機(jī)泵組(4)驅(qū)動的常溫流體，驅(qū)動蓄能器的活塞，使蓄能器中的液氮受壓并流向受試容器(14)，直到受試容器(14)的壓力達(dá)到爆破；若蓄能器一個(gè)行程打入受試容器(14)的液氮，不足以達(dá)到受試容器(14)所需要的爆破壓力時(shí)，控制中心(18)發(fā)出命令，使三位四通電磁換向閥(5)換向，三位四通電磁換向閥(5)處于泄壓位置，使第一管路系統(tǒng)、第二管路系統(tǒng)與液壓缸的兩個(gè)管路連通流路交換，活塞返回到最低位置，通過氣驅(qū)泵(16)再次向液氮缸(9)注液氮，直到液氮缸(9)的壓力等于供氣壓力為止，此后，再次利用自電機(jī)泵組(4)的常溫流體，驅(qū)動蓄能器的活塞，使蓄能器中的液氮受壓并流向受試容器(14)，直到受試容器(14)的壓力達(dá)到爆破為止。