[發明專利]一種含縱向內裂紋缺陷壓力容器裂紋擴展情況監測系統

有效

• 申請號: 201510586722.4
• 申請日: 2015-09-15
• 公開（公告）號: CN105259180B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 何家勝;鄢夢琪;朱曉明;楊峰;楊帆;梁磊;吳其;魏玉婷
• 申請（專利權）人: 武漢工程大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N19/08
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 房德權

1.一種含縱向內裂紋缺陷壓力容器裂紋擴展情況監測系統，其特征在于，包括：傳感器單元以及運算單元；

所述傳感器單元與所述運算單元相連，向所述運算單元發送監測到的信息；

所述運算單元包括：

應變值計算模塊，與所述傳感器單元相連，獲取所述傳感器單元的檢測數據并依其計算對應應變值；

深度計算模塊，與應變值計算模塊相連，獲取應變值并依其計算容器內部裂紋深度；

應力強度因子計算模塊，與所述深度計算模塊相連，獲取所述裂紋深度值并依其計算裂紋尖端處應力強度因子值；

判斷模塊，與所述應力強度因子計算模塊相連，獲取所述裂紋尖端應力強度因子并與該壓力容器材料的斷裂韌性值比較；

其中，所述判斷模塊輸出的比較結果表征裂紋的狀態，指示是否適合繼續服役；

傳感器單元粘貼在含縱向內裂紋缺陷的壓力容器外表面，監測得到的裂紋中心對應的容器外壁的應變，通過應變值計算單元計算得到裂紋中心對應的容器外壁的應變值；

在應力強度因子計算模塊中設置裂紋深度、裂紋中心外壁應變和裂紋中心應力強度因子的對應關系的數據庫，實現數組對應；

所述應力強度因子計算模塊中設置所述應變值與所述應力強度因子為數組對應關系，一組所述應變值對應一個所述應力強度因子；

所述應力強度因子計算模塊中設置所述應變值與所述應力強度因子以及裂紋擴展情況為數組對應關系，一組所述應變值對應一個所述應力強度因子以及一個裂紋擴展情況。

2.如權利要求1所述的含縱向內裂紋缺陷壓力容器裂紋擴展情況監測系統，其特征在于，所述傳感器單元包括：應變傳感器以及與之相連的模數轉換器；

所述應變傳感器設置在所述含縱向內裂紋缺陷的壓力容器上，監測裂紋狀態并將監測信息通過所述模數轉換器轉換成數字信號發送給所述應變值計算模塊。

3.如權利要求1所述的含縱向內裂紋缺陷壓力容器裂紋擴展情況監測系統，其特征在于：所述應變傳感器采用光纖光柵應變式傳感器。

4.如權利要求1所述的含縱向內裂紋缺陷壓力容器裂紋擴展情況監測系統，其特征在于，所述傳感器單元包括：所述應變傳感器采用光纖傳感器以及與之相連的光波檢測儀；

所述光纖傳感器設置在所述含縱向內裂紋缺陷的壓力容器上，監測裂紋狀態；

所述光波檢測儀接收所述光纖傳感器的反饋信號并測量波長并發送給所述應變值計算模塊。

5.如權利要求2或4所述的含縱向內裂紋缺陷壓力容器裂紋擴展情況監測系統，其特征在于，還包括報警模塊；所述報警模塊與所述判斷模塊相連，依據所述判斷模塊輸出的比較結果執行報警動作。