一种保压控制器高温环境下磁力测试装置及测试系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种保压控制器高温环境下磁力测试装置及测试系统，包括第一测力装置、支架、距离度量部件、加热装置、温度传感器和用于夹持磁力座的夹持机构，夹持机构安装在所述支架上并位于测力装置上方；第一测力装置用于测量阀瓣对其向上的作用力；夹持机构的高度可调节，距离度量部件用于测量夹持机构的高度或位移；加热装置用于对磁力座进行加热，温度传感器用于测量磁力座的温度。本发明专利技术可在测试磁力时模拟高温环境，可用于测试高温环境下磁力的大小以及磁力与距离的关系，通过对比高温环境与常温环境下磁力与距离的关系，可研究高温对磁力的影响，对保压控制器的研究和性能改善具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种保压控制器高温环境下磁力测试装置及测试系统
本专利技术涉及磁力测量设备
，尤其涉及一种保压控制器高温环境下磁力测试装置及测试系统。
技术介绍
岩石取芯钻机在深地取芯中的一种重要工艺是保压取芯，保压岩心是岩石力学研究中的珍贵样品，如何实现钻机高效保压是取芯钻机的一个发展方向，我国近些年来对于保压取芯及其钻机设计做了不少研究，谢和平院士首次提出“五保”取芯概念中便有“一保”为保压取芯。对于保压取芯中的各部分结构设计，目前还有很多技术需要研究。专利文献CN110847856A公开了一种保压取芯器翻板阀结构，其阀座具有磁性，可吸引阀瓣关闭。因其阀瓣关闭不依托于自身重力，因而不受钻进方向的限制。利用磁力机械产生的磁力远距离牵引是一种理想的无结构牵引装置。在取芯钻机深地钻进过程中，伴随着高温高压环境，深地高温对取芯钻机性能具有一定的影响，对于保压控制器的阀座的磁性也有一定影响，高温对阀座磁性（体现在阀座上是阀座对阀瓣产生的磁力）的影响需要具体测试。但是，目前缺少测量高温环境下该阀座磁力大小的测试装置，因而无法进一步验证磁力关闭的可靠性，对取芯器保压控制器的改进造成阻碍。由于保压取芯器磁性阀座在数值仿真与实际相似模拟实验中都较为复杂，难以研究其在不同磁场组合下的动态受力情况，导致力学模型模糊不清，故在实验时通常以保压控制器的简化模型代替。如图1所示，保压控制器的简化模型包括圆板状的阀瓣（序号7）和圆筒状的磁力座（序号6）。通过研究简化模型磁力场的磁力大小来深入改进取芯器保压控制器的阀座磁场组合以及力学模型。如图2、3所示，当简化模型的磁力座（序号6）具有多个方向的磁场时（图中箭头代表永磁体充磁方向），该磁力座（序号6）由多个磁体（61）拼接而成的，如何去测量整个磁力座在其轴线方向上对阀瓣施加的磁力大小是现有技术无法解决的。此外，由于保压控制器实际工况中会出现高温环境，故高温环境对磁力座磁场的影响也需要测试，这也是现有技术无法解决的。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题提供一种保压控制器高温环境下磁力测试装置及测试系统。本专利技术通过下述技术方案实现：一种保压控制器高温环境下磁力测试装置，包括第一测力装置、支架、距离度量部件、加热装置、温度传感器和用于夹持磁力座的夹持机构，所述夹持机构安装在所述支架上并位于测力装置上方；第一测力装置用于测量阀瓣对其向上的作用力；所述夹持机构的高度可调节，所述距离度量部件用于测量夹持机构的高度或位移；所述加热装置用于对磁力座进行加热，所述温度传感器用于测量磁力座的温度。进一步的，所述加热装置包括导热筒和至少一个加热环，加热环可操作地套接在导热筒上，导热筒用于将热量从所述加热环传递给磁力座，所述夹持机构用于将导热筒和磁力座一并夹紧。进一步的，导热筒由至少两个瓦型片组成。进一步的，所述夹持机构夹紧时具有容置所述导热筒的空间，夹持机构通过夹紧导热筒来夹紧磁力座。进一步的，所述导热筒上设有温度传感器。进一步的，所述第一测力装置包括拉力测量装置和置物平台，拉力测量装置位于置物平台下方，拉力测量装置一端连接有用于连接阀瓣的连接部件，所述置物平台上设有供所述连接部件穿过的通孔。或者，所述第一测力装置包括压力测量装置，压力测量装置包括竖直杆和安装在竖直杆下端的压力测量探头，压力测量探头的高度可调节。进一步的，所述夹持机构可相对于支架上下移动。进一步的，保压控制器高温环境下磁力测试装置还包括圆柱芯，可通过圆柱芯与夹持机构将磁力座夹在中间。高温环境下基于磁场触发的保压控制器的磁力测试系统，除了包括上述磁力测试装置外，它还包括第二测力装置，第二测力装置用于测量阀瓣对其向下的作用力。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1，本专利技术的磁力测试装置操作简单，可用于测试和比较不同磁场组合方式下保压控制器的磁力大小，也可用于测量磁力大于重力时，磁力与距离的关系；2，本专利技术可对磁力座进行加热，可用于测试高温环境下磁力的大小以及磁力与距离的关系，通过对比高温环境与常温环境下磁力与距离的关系，可研究高温对磁力的影响，对保压控制器的研究和性能改善具有重要意义；3，本专利技术的磁力测试系统可测量磁力座与阀瓣在逐渐接近的整个过程中的磁力与距离的关系。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。图1是保压控制器的简化模型的结构示意图；图2是简化模型的磁力座拼在一起时的三维图；图3是简化模型的磁力座的分解图；图4是实施例一的三维图；图5是导热筒的分解图；图6是加热环的三维图；图7是实施例一中夹持机构未夹持加热装置时的三维图；图8是实施例一使用时的示意图；图9是实施例二使用时的示意图；图10是圆柱芯的结构示意图；图11是实施例三的三维图；图12是实施例四的三维图；图13是实施例五的三维图；图14是实施例六的三维图；图15是实施例七使用时的三维图；图16是采用第二种测力装置测试磁力时的示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例一如图4-8所示，本实施例公开的保压控制器高温环境下磁力测试装置，包括第一测力装置、支架、距离度量部件、加热装置、温度传感器和用于夹持磁力座的夹持机构3。加热装置用于对磁力座进行加热，温度传感器用于测量磁力座的温度。由于磁力座外侧壁为圆柱面，本实施例中加热装置包括导热筒4和至少一个加热环5，导热筒4用于将热量从加热环5传递给磁力座，加热环5内部排布有非缠绕电阻丝。导热筒4内径与磁力座的外径适配；加热环5可操作地套接在导热筒4上。导热筒4用于将热量从加热环5传递给磁力座，夹持机构3用于将导热筒4和磁力座一并夹紧。导热筒4长度与磁力座高度一致，导热筒4内径与磁力座的外径适配，以与磁力座面接触，提高导热效果。加热环5的数量根据需要设置，可为两个、三个或者更多。加热环5避开夹持机构3套在导热筒4外。如图5所示，本实施例中导热筒4由至少两个瓦型片41组成，使得导热筒4可夹紧在磁力座上。导热筒4材质选择非金属或铜，以减轻对磁力座磁场的影响，非金属材料优选氮化硅陶瓷。本实施例中夹持机构3夹在导热筒4上，通过夹紧由瓦型片41组成的导热筒4来夹紧磁力座。因而，夹持机构3夹紧时具有容置导热筒4的空间。如图7所示，本实施例中夹持机构3包括一对夹持臂，夹持臂的夹持面为圆柱面。作为优选，夹持机构3为卡箍。本实施例中温度传感器设置在导热筒4上。可以将导热筒4设置成空心的，在空心的导热筒4里面增设温度传感器，根据需要可在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保压控制器高温环境下磁力测试装置，其特征在于：包括第一测力装置、支架、距离度量部件、加热装置、温度传感器和用于夹持磁力座的夹持机构，所述夹持机构安装在所述支架上并位于测力装置上方；第一测力装置用于测量阀瓣对其向上的作用力；/n所述夹持机构的高度可调节，所述距离度量部件用于测量夹持机构的高度或位移；/n所述加热装置用于对磁力座进行加热，所述温度传感器用于测量磁力座的温度。/n

【技术特征摘要】
1.一种保压控制器高温环境下磁力测试装置，其特征在于：包括第一测力装置、支架、距离度量部件、加热装置、温度传感器和用于夹持磁力座的夹持机构，所述夹持机构安装在所述支架上并位于测力装置上方；第一测力装置用于测量阀瓣对其向上的作用力；
所述夹持机构的高度可调节，所述距离度量部件用于测量夹持机构的高度或位移；
所述加热装置用于对磁力座进行加热，所述温度传感器用于测量磁力座的温度。


2.根据权利要求1所述的保压控制器高温环境下磁力测试装置，其特征在于：所述加热装置包括导热筒和至少一个加热环，加热环可操作地套接在导热筒上，导热筒用于将热量从所述加热环传递给磁力座，所述夹持机构用于将导热筒和磁力座一并夹紧。


3.根据权利要求2所述的保压控制器高温环境下磁力测试装置，其特征在于：导热筒由至少两个瓦型片组成。


4.根据权利要求2或3所述的保压控制器高温环境下磁力测试装置，其特征在于：所述夹持机构夹紧时具有容置所述导热筒的空间，夹持机构通过夹紧导热筒来夹紧磁力座。


5.根据权利要求2或3所述的保压控制器高温环境下...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢和平，高明忠，陈领，刘贵康，李聪，吴年汉，何志强，赵乐，杨明庆，胡建军，李佳楠，
申请(专利权)人：深圳大学，四川大学，
类型：发明
国别省市：广东;44