[發明專利]懸索管橋模擬實驗裝置及實驗方法

在審

• 申請號: 201811290213.7
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN111121858A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 張平;蘭惠清;何仁洋;林楠
• 申請（專利權）人: 中國特種設備檢測研究院
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 韓建偉;謝湘寧

1.一種懸索管橋模擬實驗裝置，其特征在于，包括：

懸索管橋模型(10)，所述懸索管橋模型(10)包括模擬管道和支撐所述模擬管道的模擬支撐機構；

介質供給系統，所述介質供給系統的兩側分別與所述模擬管道的首端和尾端連通，所述介質供給系統包括介質存儲箱，所述介質存儲箱(30)內部具有存儲空間，所述存儲空間用于存儲介質，以對所述模擬管道供給介質，所述介質存儲箱(30)由透明材料制成；

數據采集系統，所述數據采集系統包括多個傳感器，多個所述傳感器連接在所述懸索管橋模型(10)上，以采集所述懸索管橋模型(10)的應變數據、位移數據以及溫度數據。

2.根據權利要求1所述的懸索管橋模擬實驗裝置，其特征在于，所述數據采集系統包括：

應變傳感器，所述應變傳感器設置在所述模擬管道和/或所述模擬支撐機構上，以采集所述懸索管橋模型(10)的應變數據；

位移傳感器，所述位移傳感器設置在所述模擬管道和/或所述模擬支撐機構上，以采集所述懸索管橋模型(10)的位移數據；

溫度傳感器，所述溫度傳感器設置在所述模擬管道和/或所述模擬支撐機構上，以采集所述懸索管橋模型(10)的溫度數據。

3.根據權利要求2所述的懸索管橋模擬實驗裝置，其特征在于，所述數據采集系統還包括：

數據采集儀(20)，所述應變傳感器、所述位移傳感器及所述溫度傳感器均與所述數據采集儀(20)電連接。

4.根據權利要求1所述的懸索管橋模擬實驗裝置，其特征在于，所述介質供給系統包括：

供給管路(31)，所述供給管路(31)的第一端與所述存儲空間連通，所述供給管路(31)的第二端與所述模擬管道的首端連通；

回流管路(32)，所述回流管路(32)的第一端與所述模擬管道的尾端連通，所述回流管路(32)的第二端與所述存儲空間連通；

泵送裝置(33)，所述泵送裝置(33)設置在所述供給管路(31)上，以泵送所述介質流動。

5.根據權利要求4所述的懸索管橋模擬實驗裝置，其特征在于，所述介質供給系統還包括：

流量計(34)，所述流量計(34)設置在所述供給管路(31)上，并位于所述泵送裝置(33)和所述模擬管道的首端之間；

壓力計(35)，所述壓力計(35)設置在所述回流管路(32)上，并位于所述壓力計(35)設置在所述模擬管道的尾端和所述介質存儲箱(30)之間。

6.根據權利要求5所述的懸索管橋模擬實驗裝置，其特征在于，所述介質供給系統還包括：

節流閥(36)，所述節流閥(36)設置在所述供給管路(31)上，并位于所述泵送裝置(33)和所述流量計(34)之間；

截止閥(37)，所述截止閥(37)設置在所述回流管路(32)上，并位于所述壓力計(35)和所述介質存儲箱(30)之間。

7.根據權利要求1所述的懸索管橋模擬實驗裝置，其特征在于，所述懸索管橋模擬實驗裝置還包括：

外部環境模擬裝置，所述外部環境模擬裝置扣設在所述懸索管橋模型(10)上，所述外部環境模擬裝置上設置有溫度模擬裝置及風力模擬裝置，以模擬溫度及風力。

8.根據權利要求7所述的懸索管橋模擬實驗裝置，其特征在于，所述溫度模擬裝置包括換熱機構，所述換熱機構具有制冷端和放熱端，所述制冷端設置在所述外部環境模擬裝置的內部，所述放熱端設置在所述外部環境模擬裝置的外部。

9.根據權利要求7所述的懸索管橋模擬實驗裝置，其特征在于，所述風力模擬裝置包括風機，所述風機設置在所述外部環境模擬裝置的內部，所述風機的風力可調。

10.一種懸索管橋模擬實驗方法，其特征在于，所述懸索管橋模擬實驗方法使用懸索管橋模擬實驗裝置，所述懸索管橋模擬實驗裝置為權利要求1至9中任一項所述的懸索管橋模擬實驗裝置，所述方法包括：

布置測點步驟：所述模擬管道上以預定距離間隔設置有多個測點，多個所述測點以所述模擬管道的長度方向的中垂線為對稱軸對稱，多個所述傳感器一一對應地安裝在多個所述測點處；

設定介質流量及內壓步驟：根據試驗所需懸索管橋工況下管道內的原油輸量和運行壓力，按照動力相似比計算得到所述模擬管道的介質流量和內壓；

開啟介質供給系統步驟：以所述介質流量和所述內壓為所述介質提供動力；

采集測試數據步驟：待所述介質流量和所述內壓穩定后，開啟所述數據采集系統，對多個所述測點進行數據測點。