本發(fā)明屬于檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種人字型波紋板殼式換熱器人字型波紋板殼式換熱器的可控壓力，應(yīng)力、應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

換熱器作為現(xiàn)在工業(yè)熱能傳遞的重要設(shè)備，對(duì)工業(yè)發(fā)展是必不可少的，換熱器一般用于高溫高壓的惡劣環(huán)境中作業(yè)，故要求滿(mǎn)足各種特殊情況和苛刻的條件，對(duì)其的安全性測(cè)試尤其顯得重要。

根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)傳統(tǒng)的測(cè)試系統(tǒng)需要人工手動(dòng)調(diào)節(jié)壓力、增壓、泄壓，暴露在高壓的環(huán)境下增加了人員的危險(xiǎn)性，難以做到緩慢升壓的操作。本發(fā)明公示的測(cè)試系統(tǒng)是一種全自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，操作簡(jiǎn)單、成本低、智能化能有效的避免由于人員暴露危險(xiǎn)的環(huán)境所產(chǎn)生的危險(xiǎn)因子。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服壓力測(cè)試中無(wú)法實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的操作測(cè)試，有效保障測(cè)試人員的安全。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種可控壓力人字型波紋板殼式換熱器應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)，包括工控機(jī)、與工控機(jī)信號(hào)連接的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、供水系統(tǒng)，所述的供水系統(tǒng)包括由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的柱塞泵、連接柱塞泵入口的第一水箱，所述的柱塞泵出口通過(guò)高壓管路依次連接過(guò)濾器、調(diào)節(jié)閥、第二壓力表、第一電磁閥、壓力傳感器、板殼式換熱器，所述第二壓力表和第一電磁閥之間的管路上還旁接有依次連接第二電磁閥和第二水箱的泄壓通路；所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括連接工控機(jī)的數(shù)據(jù)采集模塊、分別連接數(shù)據(jù)采集模塊的應(yīng)變儀和壓力傳感器、應(yīng)變片，所述的應(yīng)變片貼在板殼式換熱器周?chē)?，并通過(guò)導(dǎo)線與應(yīng)變儀相連；所述的控制系統(tǒng)包括連接工控機(jī)控制模塊、分別與所述控制模塊電路連接的變頻器、第一電磁閥、第二電磁閥，所述的變頻器與電機(jī)電路連接。

進(jìn)一步地，所述的應(yīng)變儀采用TST動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變儀。

進(jìn)一步地，所述的壓力傳感器壓力量程為0-60MPa，靈敏度為0.1%，輸出電壓為1-5V。

進(jìn)一步地，所述的第一電磁閥、第二電磁閥為常閉型高壓電磁閥。

進(jìn)一步地，所述的壓力傳感器通過(guò)高壓軟管與板殼式換熱器一端相連通，所述板殼式換熱器另一端密封并設(shè)置有第一壓力表。

進(jìn)一步地，還包括監(jiān)控?cái)z像頭，用于實(shí)時(shí)拍攝板殼式換熱器的變形情況。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為是：

1、本發(fā)明采集模塊同時(shí)收集應(yīng)力、應(yīng)變和壓力大小傳送到工控機(jī)，控制模塊通過(guò)工控機(jī)設(shè)定和改變壓力大小，電磁閥起到開(kāi)關(guān)和泄壓的作用，保護(hù)設(shè)備和人員的安全。

2、本發(fā)明所提供可控壓力測(cè)試系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，壽命長(zhǎng)精度高，通過(guò)對(duì)板殼式換熱器測(cè)量，為換熱器性的設(shè)計(jì)提供理論支持具有重要的意義，具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的板殼式換熱器可控壓力測(cè)試系統(tǒng)示意圖。

圖中所示為：

1-工控機(jī)；2-數(shù)據(jù)采集模塊；3-應(yīng)變儀；4-板殼式換熱器板芯；5-第一壓力表；6-變頻器；7-第一水箱；8-第二壓力表；9-控制模塊；10-第一電磁閥；11-壓力傳感器；12-電機(jī)；13-柱塞泵；14-過(guò)濾器；15-調(diào)節(jié)閥；16-第二電磁閥；17-第二水箱。

具體實(shí)施方式

下面就結(jié)合本發(fā)明的附圖，對(duì)本實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的表述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。但基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，一種可控壓力人字型波紋板殼式換熱器應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)，包括工控機(jī)1、與工控機(jī)1信號(hào)連接的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、供水系統(tǒng)，所述的供水系統(tǒng)包括由電機(jī)12驅(qū)動(dòng)的柱塞泵13、連接柱塞泵13入口的第一水箱7，所述的柱塞泵13出口通過(guò)高壓管路依次連接過(guò)濾器14、調(diào)節(jié)閥15、第二壓力表8、第一電磁閥10、壓力傳感器11、板殼式換熱器4，所述第二壓力表8和第一電磁閥10之間的管路上還旁接有依次連接第二電磁閥16和第二水箱17的泄壓通路；所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括連接工控機(jī)1的數(shù)據(jù)采集模塊2、分別連接數(shù)據(jù)采集模塊2的應(yīng)變儀3和壓力傳感器11、應(yīng)變片，所述的應(yīng)變片貼在板殼式換熱器4周?chē)⑼ㄟ^(guò)導(dǎo)線與應(yīng)變儀3相連；所述的控制系統(tǒng)包括連接工控機(jī)1控制模塊9、分別與所述控制模塊9電路連接的變頻器6、第一電磁閥10、第二電磁閥16，所述的第一電磁閥10、第二電磁閥16為常閉型高壓電磁閥。

所述的變頻器6與電機(jī)12電路連接。所述的應(yīng)變儀3采用TST動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變儀。所述的壓力傳感器11壓力量程為0-60MPa，靈敏度為0.1%，輸出電壓為1-5V。

所述的壓力傳感器11通過(guò)高壓軟管與板殼式換熱器4一端相連通，所述板殼式換熱器4另一端密封并設(shè)置有第一壓力表5。

還包括監(jiān)控?cái)z像頭，用于實(shí)時(shí)拍攝板殼式換熱器4的變形情況。

本實(shí)施例提供的可控壓力人字型波紋板殼式換熱器應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)的使用及測(cè)試方法，包括如下步驟：

步驟一，開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，按照附圖1連接好測(cè)試系統(tǒng)中各裝置，并對(duì)板殼式換熱器4注滿(mǎn)水進(jìn)行排氣。

步驟二，將板殼式換熱器4整體置于爆破坑中，并將事先貼好的應(yīng)變片與應(yīng)變儀3連接；將壓力傳感器11、應(yīng)變儀3與數(shù)據(jù)采集模塊2相連，將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)傳輸至工控機(jī)1，采集實(shí)驗(yàn)加壓過(guò)程中產(chǎn)生的壓力及應(yīng)力、應(yīng)變。

步驟三， 增壓：實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，通過(guò)控制模塊9開(kāi)啟柱塞泵13，將第一水箱7內(nèi)的水注入板殼式換熱器4，并通過(guò)變頻器6控制電機(jī)12轉(zhuǎn)速，控制實(shí)驗(yàn)過(guò)程中設(shè)備的加壓速率。

步驟四，工控機(jī)1記錄數(shù)據(jù)：在泵組升壓過(guò)程中觀察壓力上升情況，并通過(guò)與應(yīng)變儀3、壓力傳感器11相連的數(shù)據(jù)采集模塊2采集不同壓力下的應(yīng)力、應(yīng)變和壓力大小，同時(shí)用監(jiān)控?cái)z像頭拍攝板殼式換熱器4的變形情況。

步驟五，觀察到板殼式換熱器4整體發(fā)生變形后，通過(guò)控制模塊9調(diào)節(jié)變頻器6的參數(shù)使試件壓力不斷升高，直至通過(guò)觀察與壓力傳感器11相連的數(shù)據(jù)采集模塊9的示數(shù)驟然下降為止，說(shuō)明此時(shí)板殼式換熱器4已失效。

步驟六，被試試件泄壓：通過(guò)打開(kāi)與控制模塊9相連的第二電磁閥16，開(kāi)啟自動(dòng)泄壓，水流入第二水箱17，測(cè)試結(jié)束。

進(jìn)一步，工控機(jī)通過(guò)采集模塊與應(yīng)變儀和壓力傳感器相連，應(yīng)變儀采用TST動(dòng)靜態(tài)應(yīng)變儀，壓力傳感器采用量程為0-60MPa，靈敏度為0.1%，輸出為1-5V的型號(hào)，并將采集的電壓信號(hào)經(jīng)研華ADAM-60系列模塊傳輸?shù)焦た貦C(jī)。

本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。