[实用新型]基于压力平衡式的波纹管容积位移关系的检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于压力平衡式的波纹管容积位移关系的检测装置。

技术背景

金属波纹管具有位移补偿、减振降噪和密封的作用，已被广泛应用于热力管线、工艺管线、阀门和压力容器等设备上。金属波纹管还是一种重要的柔性连接和弹性补偿元件，以其良好的结构和性能，在石油、化工、电力、核能、航空航天等领域得到应用。国内外学者对波纹管进行了大量的研究，取得了一定的研究成果。但由于薄壁结构与不规则形状，应力分布较为复杂，波纹管性能受几何参数影响较大。虽然波纹管的性能参数计算大多在国家标准中有规定的计算公式，但这些公式都是近似公式，即使公式中采用了修正系数，也不足以表示波纹管受力和变形的真实情况。

发明内容

为克服现有技术的无法表示波纹管受力和变形的真实情况的缺点，本实用新型提供了一种能提高波纹管容积和位移的测量精度的基于压力平衡式的波纹管容积位移关系的检测装置。

基于压力平衡式的波纹管容积位移关系的检测装置，其特征在于：包括用于测量波纹管在某一工作压力下的位移和容积的第一工作部和第二工作部；

所述的工作部包括支架，所述的支架上设有提供动力的电机，传递动力的传动机构和可容纳波纹管或气缸的套筒，所述的套筒通过套筒架固定在支架上；所述的传动机构通过推杆与所述的套筒内部的波纹管或气缸连接，所述的工作部还包括感应所述的推杆的位移的位移传感器；

所述的第一工作部的第一套筒内部设置波纹管，所述的第二工作部的第二套筒内设置气缸，所述的气缸内设有与气缸密封配合的活塞，所述的活塞与所述的第二推杆连接；

所述的波纹管的内腔通过一U型管与所述的气缸的内腔连通，所述的U型管上设有可向波纹管和气缸内注入液体的进液口，所述的U型管上设有压力传感器。

进一步，所述的波纹管通过第一管嘴与所述的U形管的第一端口密封连接，所述的气缸通过第二管嘴与所述的U形管的第二端口密封连接，所述的进液口通过电磁阀与所述的U形管内腔连通。

进一步，所述的气缸的直径与所述的波纹管的直径的差值小于预设值，所述的预设值为5mm。

进一步，所述的套筒的靠近所述的传动机构的后端设有用于固定套筒的后端面的固定件，所述的套筒的前端设有用于固定套筒内部的波纹管或气缸的挡板。

进一步，所述的传动机构包括与电机连接的引动器，所述的引动器上固定有带动推杆运动的滑块，所述的滑块与所述的推杆固定连接。

进一步，所述的滑块通过一连接件与所述的推杆固接，所述的连接件固定在所述的滑块上；所述的连接件上设有允许推杆后端通过的通孔，所述的推杆的后端设有螺纹，所述的推杆上设有抵紧所述的连接件的台阶，所述的推杆通过所述的连接件与一螺母固定连接。

进一步，所述的挡板通过螺钉固定在所述的套筒上。

本实用新型的技术构思是：先将电磁阀接通，从进液口向想装置内注液，液体充满整个装置后将电磁阀关闭，此时整个装置处于充满液体的封闭状态，且此封闭的内腔中不能有气泡。启动第二电机，在第二引动器的作用下第二滑块带动第二推杆向前运动一小段位移，关闭第二电机，此时压力传感器上显示出一个压力值，将此压力值设定为工作压力。再启动第一电机，在第一引动器的作用下第一滑块带动第一推杆向前移动，波纹管在第一推杆的挤压作用下被慢慢压缩，此时压力传感器显示的压力值变大，同时第一位移传感器监测波纹管被压缩的位移量；使第二电机反转，第二引动器带动第二滑块向后移动，第二推杆跟随第二滑块向后移动，直到压力传感器显示的压力值等于工作压力时，关闭第二电机，读取第二位移传感器监测到的第二推杆的位移量，也即气缸内活塞的位移量。由于气缸是标准装置，通过测得的活塞的位移量即可求得活塞后退的容积，活塞后退的容积即为波纹管收缩的容积。

使第二推杆向前进，第一推杆向后退时，工作状况也如前所述。这样，我们就能得出在同一工作压力下，波纹管的位移与容积的曲线关系。

本实用新型的有益效果主要表现在：1、提高了测量精度；2、提高了测量效率。3、在指定的工作压力下测量。

附图说明

图1为本实用新型的示意图

图2为第一工作部的示意图

图3为位移传感器的位置结构图

具体实施方式

参照附图，进一步说明本实用新型：

基于压力平衡式的波纹管容积位移关系的检测装置，包括用于测量波纹管在某一工作压力下的位移和容积的第一工作部1和第二工作部2；