【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及试验装置，具体而言，涉及一种垫片模拟试验装置。
技术介绍
1、目前在制氢设备中广泛应用的改性聚四氟乙烯垫片，其存在易蠕变的特性，使其长期使用的可靠性变差。目前，垫片蠕变特性测试主要依照gb/t12621(管法兰用垫片应力松弛试验方法)与gb/t20671.5(非金属垫片材料分类体系及试验方法)，二者测试装置与方法基本相同，仅试样尺寸、压力大小略有区别。
2、但是，上述测试装置存在以下缺陷：
3、试样尺寸单一，不能模拟实际垫片尺寸，结果偏差大；
4、试验压紧力单一，不具备调整能力；
5、不能实时监测变化；
6、试验装置简单，不具备数据输出能力；
7、试验装置不能根据实际工况如施加温度载荷、压力载荷探索垫片的受压常温蠕变规律、高温蠕变规律、冷紧热紧规律、密封性能等，因此不能很好的模拟制氢设备的工况。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决上述技术问题中的至少一个。
2、本专利技术提供一种垫片模拟试验装置，包括：第一夹持体、第二夹持体、螺纹紧固件、夹紧力传感器、激光位移传感器、电加热器、设备模拟件和垫片试样，所述螺纹紧固件分别与所述第一夹持体和所述第二夹持体连接，且所述螺纹紧固件用于调节所述第一夹持体和所述第二夹持体相互靠近或远离，所述设备模拟件和所述垫片试样用于叠放于所述第一夹持体和所述第二夹持体之间，所述夹紧力传感器设置于所述螺纹紧固件上，用于检测所述第一夹持体和所述第二夹持体之间的夹紧力
3、本专利技术提供的一种垫片模拟试验装置，相较于现有技术，具有但不局限于以下有益效果：
4、本专利技术所述的垫片模拟试验装置，使用时，将设备模拟件和垫片试样以平铺式叠放在第一夹持体和第二夹持体之间，然后通过螺纹紧固件调节第一夹持体和第二夹持体相互靠近，并将设备模拟件和垫片试样夹持在第一夹持体和第二夹持体之间，然后通过螺纹紧固件逐渐增加第一夹持体和第二夹持体之间的夹紧力，通过激光测距传感器可以实时测量垫片试样的厚度变化，通过夹紧力传感器测量夹紧力的变化，实现精准、实时测量，可计算出垫片试样的受压变化情况。另外，通过电加热器可以加热第一夹持体和第二夹持体，使设备模拟件和垫片试样按需求例如在室温至150℃范围内变化，模拟垫片试样在制氢设备内的温度环境。本专利技术的垫片模拟试验装置，相比于现有技术，可以探索垫片在温度载荷、压力载荷、夹紧力载荷的不同组合下的变化规律。
5、可选地，所述第一夹持体和所述第二夹持体为相同的圆盘状结构，所述第一夹持体上沿其轴向间隔开设有多个第一通孔，且多个所述第一通孔沿同一圆周间隔分布，所述第二夹持体上开设有多个与所述第一通孔同轴设置的第二通孔，多个所述第一通孔与多个所述第二通孔用于通过多个所述螺纹紧固件连接。
6、可选地，所述螺纹紧固件包括螺栓和螺母，所述螺栓用于依次穿过所述第二通孔和所述第一通孔，所述螺母螺纹连接于所述螺栓，所述夹紧力传感器套设于所述螺栓，且所述夹紧力传感器的一端与所述第一夹持体抵接，另一端与所述螺母抵接，通过旋转所述螺母用于带动所述第一夹持体朝向靠近所述第二夹持体方向移动。
7、可选地，本垫片模拟试验装置还包括隔热垫，所述隔热垫套设于所述螺栓，且所述隔热垫位于所述第一夹持体与所述夹紧力传感器之间。
8、可选地，本垫片模拟试验装置还包括碟簧，所述螺栓包括头部和螺杆，所述碟簧套设于所述螺杆，且所述碟簧的一端与所述头部抵接，另一端与所述第二夹持体抵接。
9、可选地，本垫片模拟试验装置还包括测距基准轴，所述第一夹持体上沿其轴向开设有第三通孔，所述激光位移传感器设置于所述第三通孔内，所述第二夹持体上开设有与所述第三通孔同轴设置的第四通孔，所述测距基准轴设置于所述第四通孔内。
10、可选地，所述第一夹持体靠近其中心位置处沿其轴向开设有第五通孔，所述第二夹持体上开设有与所述第五通孔同轴设置的第六通孔，通过所述第五通孔和所述第六通孔用于向所述第一夹持体和所述第二夹持体之间充入一定压力的气体，以用于检测所述垫片试样的密封性。
11、可选地，所述设备模拟件包括比例模拟件和等尺寸扇环模拟件，所述比例模拟件为按照实际设备等比例缩小的模拟件，所述等尺寸扇环模拟件为按照所述实际设备的实际尺寸截取一段的模拟件。
12、可选地，所述垫片试样包括比例试样和等尺寸扇环试样，所述比例试样为按照实际垫片等比例缩小的模拟件，所述等尺寸扇环试样为按照所述实际垫片的实际尺寸截取一段的模拟件；所述比例试样与所述比例模拟件的形状相适配，所述等尺寸扇环试样与所述等尺寸扇环模拟件的形状相适配。
13、可选地，所述等尺寸扇环模拟件的两直边处分别设置有止挡条，所述止挡条用于防止所述等尺寸扇环试样在压力的作用下从所述等尺寸扇环模拟件的两直边处溢出。
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1.一种垫片模拟试验装置，其特征在于，包括：第一夹持体(1)、第二夹持体(2)、螺纹紧固件(3)、夹紧力传感器(41)、激光位移传感器(42)、电加热器(5)、设备模拟件和垫片试样，所述螺纹紧固件(3)分别与所述第一夹持体(1)和所述第二夹持体(2)连接，且所述螺纹紧固件(3)用于调节所述第一夹持体(1)和所述第二夹持体(2)相互靠近或远离，所述设备模拟件和所述垫片试样用于叠放于所述第一夹持体(1)和所述第二夹持体(2)之间，所述夹紧力传感器(41)设置于所述螺纹紧固件(3)上，用于检测所述第一夹持体(1)和所述第二夹持体(2)之间的夹紧力，所述激光位移传感器(42)设置于所述第一夹持体(1)上，用于检测所述第一夹持体(1)和所述第二夹持体(2)之间的间距，所述第一夹持体(1)和所述第二夹持体(2)上分别设置有所述电加热器(5)，所述电加热器(5)用于加热所述第一夹持体(1)和所述第二夹持体(2)。
2.根据权利要求1所述的垫片模拟试验装置，其特征在于，所述第一夹持体(1)和所述第二夹持体(2)为相同的圆盘状结构，所述第一夹持体(1)上沿其轴向间隔开设有多个第一通孔，
3.根据权利要求2所述的垫片模拟试验装置，其特征在于，所述螺纹紧固件(3)包括螺栓(31)和螺母(32)，所述螺栓(31)用于依次穿过所述第二通孔和所述第一通孔，所述螺母(32)螺纹连接于所述螺栓(31)，所述夹紧力传感器(41)套设于所述螺栓(31)，且所述夹紧力传感器(41)的一端与所述第一夹持体(1)抵接，另一端与所述螺母(32)抵接，通过旋转所述螺母(32)用于带动所述第一夹持体(1)朝向靠近所述第二夹持体(2)方向移动。
4.根据权利要求3所述的垫片模拟试验装置，其特征在于，还包括隔热垫(81)，所述隔热垫(81)套设于所述螺栓(31)，且所述隔热垫(81)位于所述第一夹持体(1)与所述夹紧力传感器(41)之间。
5.根据权利要求3所述的垫片模拟试验装置，其特征在于，还包括碟簧(82)，所述螺栓(31)包括头部(311)和螺杆(312)，所述碟簧(82)套设于所述螺杆(312)，且所述碟簧(82)的一端与所述头部(311)抵接，另一端与所述第二夹持体(2)抵接。
6.根据权利要求1所述的垫片模拟试验装置，其特征在于，还包括测距基准轴(9)，所述第一夹持体(1)上沿其轴向开设有第三通孔，所述激光位移传感器(42)设置于所述第三通孔内，所述第二夹持体(2)上开设有与所述第三通孔同轴设置的第四通孔，所述测距基准轴(9)设置于所述第四通孔内。
7.根据权利要求1所述的垫片模拟试验装置，其特征在于，所述第一夹持体(1)靠近其中心位置处沿其轴向开设有第五通孔(11)，所述第二夹持体(2)上开设有与所述第五通孔(11)同轴设置的第六通孔(21)，通过所述第五通孔(11)和所述第六通孔(21)用于向所述第一夹持体(1)和所述第二夹持体(2)之间充入一定压力的气体，以用于检测所述垫片试样的密封性。
8.根据权利要求1所述的垫片模拟试验装置，其特征在于，所述设备模拟件包括比例模拟件(61)和等尺寸扇环模拟件(62)，所述比例模拟件(61)为按照实际设备等比例缩小的模拟件，所述等尺寸扇环模拟件(62)为按照所述实际设备的实际尺寸截取一段的模拟件。
9.根据权利要求8所述的垫片模拟试验装置，其特征在于，所述垫片试样包括比例试样(71)和等尺寸扇环试样(72)，所述比例试样(71)为按照实际垫片等比例缩小的模拟件，所述等尺寸扇环试样(72)为按照所述实际垫片的实际尺寸截取一段的模拟件；所述比例试样(71)与所述比例模拟件(61)的形状相适配，所述等尺寸扇环试样(72)与所述等尺寸扇环模拟件(62)的形状相适配。
10.根据权利要求9所述的垫片模拟试验装置，其特征在于，所述等尺寸扇环模拟件(62)的两直边处分别设置有止挡条(621)，所述止挡条(621)用于防止所述等尺寸扇环试样(72)在压力的作用下从所述等尺寸扇环模拟件(62)的两直边处溢出。
...【技术特征摘要】
1.一种垫片模拟试验装置，其特征在于，包括：第一夹持体(1)、第二夹持体(2)、螺纹紧固件(3)、夹紧力传感器(41)、激光位移传感器(42)、电加热器(5)、设备模拟件和垫片试样，所述螺纹紧固件(3)分别与所述第一夹持体(1)和所述第二夹持体(2)连接，且所述螺纹紧固件(3)用于调节所述第一夹持体(1)和所述第二夹持体(2)相互靠近或远离，所述设备模拟件和所述垫片试样用于叠放于所述第一夹持体(1)和所述第二夹持体(2)之间，所述夹紧力传感器(41)设置于所述螺纹紧固件(3)上，用于检测所述第一夹持体(1)和所述第二夹持体(2)之间的夹紧力，所述激光位移传感器(42)设置于所述第一夹持体(1)上，用于检测所述第一夹持体(1)和所述第二夹持体(2)之间的间距，所述第一夹持体(1)和所述第二夹持体(2)上分别设置有所述电加热器(5)，所述电加热器(5)用于加热所述第一夹持体(1)和所述第二夹持体(2)。
2.根据权利要求1所述的垫片模拟试验装置，其特征在于，所述第一夹持体(1)和所述第二夹持体(2)为相同的圆盘状结构，所述第一夹持体(1)上沿其轴向间隔开设有多个第一通孔，且多个所述第一通孔沿同一圆周间隔分布，所述第二夹持体(2)上开设有多个与所述第一通孔同轴设置的第二通孔，多个所述第一通孔与多个所述第二通孔用于通过多个所述螺纹紧固件(3)连接。
3.根据权利要求2所述的垫片模拟试验装置，其特征在于，所述螺纹紧固件(3)包括螺栓(31)和螺母(32)，所述螺栓(31)用于依次穿过所述第二通孔和所述第一通孔，所述螺母(32)螺纹连接于所述螺栓(31)，所述夹紧力传感器(41)套设于所述螺栓(31)，且所述夹紧力传感器(41)的一端与所述第一夹持体(1)抵接，另一端与所述螺母(32)抵接，通过旋转所述螺母(32)用于带动所述第一夹持体(1)朝向靠近所述第二夹持体(2)方向移动。
4.根据权利要求3所述的垫片模拟试验装置，其特征在于，还包括隔热垫(81)，所述隔热垫(81)套设于所述螺栓(31)，且所述隔热垫(81)位于所述第一夹持体(1)与所述夹紧力传感器(41)...
【专利技术属性】
技术研发人员：王守新，张鹤楼，余胜麟，崔立峰，姜亚楠，
申请(专利权)人：一重集团大连核电石化有限公司，
类型：发明
国别省市：
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