一种测量内压薄壁容器封头应力分布的实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种测量内压薄壁容器封头应力分布的实验装置，包括第一加压容器、第二加压容器、储水罐、循环泵、试压泵，循环泵将所述储水罐内的水通过高压管输送至第一加压容器、第二加压容器，试压泵通过高压管分别与第一加压容器、第二加压容器连接，第一加压容器、第二加压容器上的出水阀门通过低压管路连接所述储水罐，第一加压容器两端封头分别为平板封头、半球形封头，第二加压容器两端封头分别为碟形封头、椭圆形封头，第一加压容器、第二加压容器的两端封头上均粘有电阻应变片，电阻应变片通过电路连接到电阻应变仪。本实用新型专利技术能利用电阻应变仪可同时得到容器上多个部位的应力，从而可以了解容器受压时的应力分布情况。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及薄壁容器封头应力分布的模拟装置，尤其涉及一种测量内压薄壁容器封头应力分布的实验装置。
技术介绍
薄壁容器在承受内压作用时，圆筒壁上任一点将产生两个方向的应力：径向应力和环向应力。在实际工程中，不少结构由于形状与受力较复杂，进行理论的分析时，困难较大；或是对于一些重要结构在进行理论分析的同时，还需对模型或实际结构进行应力测定，以验证理论分析的可靠性和设计的精确性。所以，实验应力分析在压力容器的应力分析和强度设计中有十分重要的作用。现在实验应力分析方法已有十多种，而应用较广泛的有电测法和光弹法，其中前者在压力容器应力分析中广泛采用。可用于测量实物与模型的表面应变，具有很高的灵敏度和精度。由于它在测量时输出的是电信号，因此易于实现测量数字化和自动化并可进行无线电遥测。既可用于静态应力测量，也可用于动态应力测量，而且高温、高压、高速旋转等特殊条件下可进行测量。目前，在工厂员工培训或学校学生学习过程中，对内压薄壁容器封头应力分布的掌握一般只限于理论上的认识，其动手能力和操作技能并不能得到有效地提高，对压力容器受压后的应力分布的实际情况没有实际的感性认知，不具备对实际生产中可能遇到的故障的判断能力和排除故障的操作技能。因此，针对这些问题，研究一种能测量内压薄壁容器不同封头应力分布的实验装置，从而掌握其动手能力和操作技能，提高工人或者学生对压力容器受压后应力分布的感性认识，具有重要的现实意义。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，研究一种能测量内压薄壁容器不同封头应力分布的实验装置，从而掌握其动手能力和操作技能，提高工人或者学生对压力容器受压后应力分布的感性认识。本技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种测量内压薄壁容器封头应力分布的实验装置，包括第一加压容器、第二加压容器、储水罐、循环泵、试压泵，所述循环泵将所述储水罐内的水通过高压管输送至所述第一加压容器、第二加压容器，所述试压泵通过高压管分别与所述第一加压容器、第二加压容器连接，所述第一加压容器、第二加压容器上的出水阀门通过低压管路连接所述储水罐，所述第一加压容器两端封头分别为平板封头、半球形封头，所述第二加压容器两端封头分别为碟形封头、椭圆形封头，所述第一加压容器、第二加压容器的两端封头上的待测点的径向和环向分别均粘有电阻应变片，所述电阻应变片通过电路连接到电阻应变仪。进一步的，在所述第一加压容器、第二加压容器的两端封头的相应待测点的径向和环向位置上的电阻应变片为电阻值为120欧姆的电阻应变片。进一步的，所述电阻应变片是用直径为0.2mm-0.5mm的金属电阻丝绕成栅后粘贴在两层绝缘层之间构成。进一步的，所述第一加压容器、第二加压容器材质为304不锈钢。进一步的，循环管路中，各个接点或支路上设有相应的截止阀、球阀、压力表、安全阀。本技术的优点和积极效果是：本技术能通过电阻应变片与封头一起发生形变，并把形变转变成电阻变化，再通过电阻应变仪直接可测得应变值，然后根据物理学公式即可算出容器上测量位置的应力值，利用电阻应变仪可同时得到容器上多个部位的应力，从而可以了解容器受压时的应力分布情况；使得工厂员工或者学校学生掌握其动手能力和操作技能，提高工人或者学生对压力容器受压后应力分布的感性认识。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是本技术的电阻应变片的结构示意图。其中：1、第一加压容器2、第二加压容器3、储水罐4、循环泵5、试压泵6、高压管7、低压管路8、电阻应变片9、电阻丝10、绝缘层11、电阻应变仪12、截止阀13、球阀14、压力表15、安全阀具体实施方式以下结合附图对本技术实施例做进一步详述：如图1、2所示，本技术所述的一种测量内压薄壁容器封头应力分布的实验装置，包括第一加压容器1、第二加压容器2、储水罐3、循环泵4、试压泵5，所述循环泵4将所述储水罐3内的水通过高压管6输送至所述第一加压容器1、第二加压容器2，所述试压泵5通过高压管6分别与所述第一加压容器1、第二加压容器2连接，所述第一加压容器1、第二加压容器2上的出水阀门通过低压管路7连接所述储水罐3，所述第一加压容器1两端封头分别为平板封头、半球形封头，所述第二加压容器2两端封头分别为碟形封头、椭圆形封头，所述第一加压容器1、第二加压容器2的两端封头待测点上均粘有径向和环向的电阻应变片8，其中：所述电阻应变片8是用直径为0.2mm-0.5mm的金属电阻丝9绕成栅后粘贴在两层绝缘层10之间构成，所述电阻应变片8通过电路连接到电阻应变仪11，循环管路中，各个接点或支路上设有相应的截止阀12、球阀13、压力表14、安全阀15。在本技术具体实施例中，所述第一加压容器1、第二加压容器2材质为304不锈钢，并且，在所述第一加压容器1、第二加压容器2的两端封头的待测点上贴上的径向和环向的电阻应变片8为电阻值为120欧姆的电阻应变片，用循环泵4将第一加压容器1、第二加压容器2充满水后，再用试压泵5慢慢提高第一加压容器1、第二加压容器2内压，通过电阻应变仪11直接可测得封头壁上对应点应变值εm和εθ，其中：εm为径向应变值，εθ为环向应变值；然后根据物理学公式(1)即可计算出容器上测量位置的应力值，其中：E为弹性模量，μ为泊松比；利用电阻应变仪可得到容器上多个部位点的径向应力和环向应力，从而可以了解容器受压时的应力分布情况；使得工厂员工或者学校学生掌握其动手能力和操作技能，提高工人或者学生对压力容器受压后应力分布的感性认识。σm=E1-μ2(ϵm+μϵθ)σθ=E1-μ2(ϵθ+μϵm)---(1)]]>以上对本技术的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本技术的较佳实施例，不能被认为用于限定本技术的实施范围。凡依本技术申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本技术的专利涵盖范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量内压薄壁容器封头应力分布的实验装置，其特征在于：包括第一加压容器、第二加压容器、储水罐、循环泵、试压泵，所述循环泵将所述储水罐内的水通过高压管输送至所述第一加压容器、第二加压容器，所述试压泵通过高压管分别与所述第一加压容器、第二加压容器连接，所述第一加压容器、第二加压容器上的出水阀门通过低压管路连接所述储水罐，所述第一加压容器两端封头分别为平板封头、半球形封头，所述第二加压容器两端封头分别为碟形封头、椭圆形封头，所述第一加压容器、第二加压容器的两端封头上的待测点的径向和环向分别均粘有电阻应变片，所述电阻应变片通过电路连接到电阻应变仪。

【技术特征摘要】
1.一种测量内压薄壁容器封头应力分布的实验装置，其特征在于：包括第一加压容器、第二加压容器、储水罐、循环泵、试压泵，所述循环泵将所述储水罐内的水通过高压管输送至所述第一加压容器、第二加压容器，所述试压泵通过高压管分别与所述第一加压容器、第二加压容器连接，所述第一加压容器、第二加压容器上的出水阀门通过低压管路连接所述储水罐，所述第一加压容器两端封头分别为平板封头、半球形封头，所述第二加压容器两端封头分别为碟形封头、椭圆形封头，所述第一加压容器、第二加压容器的两端封头上的待测点的径向和环向分别均粘有电阻应变片，所述电阻应变片通过电路连接到电阻应变仪。2.根据权利要求1所述的一种测量内压薄壁容器封头应力...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤涛，
申请(专利权)人：天津市睿智天成科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12