[發明專利]基于可視化的恒荷載作用下管道點蝕聲學模擬測試裝置及方法

在審

• 申請號: 202110178525.4
• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN112964791A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 張穎;叢蕊;張瀟;王雪琴;許世林;張延兵;陸鈺佳;屠佳欣
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G01N29/14
• 分類號: G01N29/14;G01N29/22;G01N17/02;G01N21/95;G01N3/12
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 劉秋彤;梅洪玉

1.基于可視化的恒荷載作用下管道點蝕聲學模擬測試裝置，其特征在于，包括聲發射系統(1)、前置放大器(2)、聲發射傳感器(3)、試件(4)、支撐架(5)、參比電極(6)、DIC高速顯微成像系統(7)、工作電極(8)、輔助電極(9)、加熱線圈(10)、電化學檢測系統(11)、壓力表(12)、閥門(13)、水泵(14)、電動絲杠(15)和水箱(16)；所述的試件(4)布置于支撐架(5)上，支撐架(5)能夠通過電動絲杠(15)帶動支撐架(5)兩端的夾板移動；試件(4)的一端封閉，另一端連接管道，管道位于支撐架(5)的夾板外端，管道上設置壓力表(12)、閥門(13)、水泵(14)，且管道末端與水箱(16)相連；所述的試件(4)上設置腐蝕點，參比電極(6)、輔助電極(9)分別設置于腐蝕點的兩側，工作電極(8)設置于腐蝕點處，參比電極(6)、工作電極(8)、輔助電極(9)均與電化學檢測系統(11)相連；所述的DIC高速顯微成像系統(7)用于采集腐蝕點的圖像信息；所述的加熱線圈(10)共兩個，分別設置于腐蝕點兩側的試件(4)上；所述的聲發射傳感器(3)設置于試件(4)上，位于遠離注水管道的最外側，聲發射傳感器(3)依次連接前置放大器(2)和聲發射系統(1)。

2.根據權利要求1所述的基于可視化的恒荷載作用下管道點蝕聲學模擬測試裝置，其特征在于，所述的試件(4)截面為六邊形。

3.采用權利要求1或2任一所述的基于可視化的恒荷載作用下管道點蝕聲學模擬測試裝置的測試方法，其特征在于，具體如下：

(1)將試件(4)中間部分打薄，形成一個薄弱區，然后在薄弱區的每個邊中間再次打磨出一個腐蝕坑；

(2)將預處理好的帶有腐蝕坑的試件(4)安裝在支撐架(5)上，通過電動絲杠(15)帶動支撐架(5)兩端的夾板移動，夾板加緊后電動絲杠(15)停止工作，實現對試件(4)的固定；

(3)打開水泵(14)，將液體從水箱(16)傳輸到試件(4)中，當壓力表(12)示數到達規定的壓力時關閉閥門(13)和水泵(14)，此時試件(4)受到恒定的靜壓力；

(4)向試件(4)中間預處理好的腐蝕坑滴加腐蝕液，打開電化學檢測系統(11)，利用線性極化法進行腐蝕監測；

(5)打開腐蝕坑的兩端放置的加熱線圈(10)，通過加溫改變管道點蝕疲勞損傷環境；

(6)打開聲發射傳感器(3)，將聲發射傳感器(3)通過前置放大器(2)連接聲發射系統(1)實時采集試件(4)點蝕坑腐蝕聲發射信號；同時，打開DIC高速顯微成像系統(7)，通過高速成像技術階段性記錄試件(4)表面腐蝕氣泡的產生與破滅的圖像，直觀判斷試件(4)點蝕坑變化情況，與獲取點蝕坑表面采集的聲發射信號對比。