[发明专利]一种热缩套管回缩应力的测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种热缩套管回缩应力的测试装置，其特征在于，包括：

封闭状温度控制箱，在测试过程中，所述温度控制箱内的测试温度处于恒温状态；

至少一个链接端子，所述链接端子设置在所述温度控制箱的内侧壁上；

套管收缩载体，所述套管收缩载体的一端连接于所述链接端子，所述套管收缩载体的另一端呈悬空状；

应力感应装置，所述应力感应装置设置在所述套管收缩载体的外周侧；用于检测套装在所述套管收缩载体上的热缩套管管壁，在所述测试温度下发生的回缩应力。

2.如权利要求1所述的热缩套管回缩应力的测试装置，其特征在于：

所述应力感应装置至少包括两片电阻应变片，两片电阻应变片关于中心对称分布在所述套管收缩载体的外周侧。

3.如权利要求2所述的热缩套管回缩应力的测试装置，其特征在于：

所述应力传感装置还包括两片温度补偿片，两片温度补偿片和两片电阻应变片以惠斯顿电桥的方式连接，且两片温度补偿片相对设置在所述惠斯顿电桥的桥臂上，所述惠斯顿电桥中一条对角线上的两个桥臂端点均与所述链接端子电连接。

4.如权利要求1所述的热缩套管回缩应力的测试装置，其特征在于：

所述套管收缩载体具有安装部和测试部，所述安装部安装在所述链接端子上，所述测试部用于所述套装热缩套管；各个套管收缩载体上测试部的直径相异。

5.如权利要求1～4中任意一项所述的热缩套管回缩应力的测试装置，其特征在于，还包括：

显示控制系统，所述显示控制系统通过传输线连接于所述链接端子。

6.一种应用在如权利要求1～5中任意一项所述的热缩套管回缩应力的测试装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10、调节热缩套管所处测试空间内的测试温度，并使得所述测试温度处于恒温状态；

S20、套装所述热缩套管于套管收缩载体上、且位于封闭的测试空间内；

S30、检测所述热缩套管管壁在所述测试温度下产生的回缩应力。

7.如权利要求6所述的热缩套管回缩应力的测试方法，其特征在于，所述步骤S30进一步包括：

S31、从所述套管收缩载体上取出一单位长度的套管收缩载体段，沿着所述载体段的长度方向将所述载体段截成两半套管收缩载体片；

S32、根据平衡条件，所述套管收缩载体片受到的横向外力，等于所述套管收缩载体片截面上所受到的横向内力；

S33、计算出所述套管收缩载体受到的环向应力，与所述套管收缩载体受到所述热缩套管产生的回缩应力之间关系式。

8.如权利要求7所述的热缩套管回缩应力的测试方法，其特征在于，所述步骤S30进一步包括：

S34、在惠斯顿电桥中一条对角线上的两个桥臂端点的加载电压；

S35、根据惠斯顿电桥原理、每片电阻应变片两端的压差、以及每片温度补偿片两端的压差，计算出所述惠斯顿电桥中另一条对角线上的两个桥臂端点的压差；

S36、根据所述惠斯顿电桥中另一条对角线上的两个桥臂端点的压差，以及所述环向应力与所述回缩应力之间关系式；得出所述套管热缩载体受到所述热缩套管产生的所述回缩应力。

9.如权利要求8所述的热缩套管回缩应力的测试方法，其特征在于，所述步骤S32进一步包括：

S321、在所述套管收缩载体片上，其x方向外力与作用在y截面上x方向内力2σ_θt相等；

即：

所述步骤S33进一步包括：

S331、由所述步骤S321中的公式，得出所述套管收缩载体受到的所述环向应力σ_θ与所述套管热缩载体受到所述热缩套管产生的所述回缩应力F的关系式为：

其中，

10.如权利要求9所述的热缩套管回缩应力的测试方法，其特征在于，所述步骤S35进一步包括：

S351、根据惠斯顿电桥原理，两片电阻应变片R_x、R_y两端的压差V_Rx、V_Ry，以及两片温度补偿片R_t1、R_t2两端的压差V_Rt1、V_Rt2，两片温度补偿片的电阻为R_t1＝R_t2＝R_t；

所述惠斯顿电桥中另一条对角线上的两个桥臂端点的压差为V_BD；

V_BD＝V_Rx-V_Rt1+V_Ry-V_Rt2；

S352、在所述步骤S351中，电阻应变片的压差V_R等于所述电阻应变片受到所述环向应力引起的第一应变压差V_σ，加上所述电阻应变片受到所述测试温度引起的第二应变压差V_Rt；

因此，V_BD＝(V_σx+V_Rt)+(V_σy+V_Rt)-2V_Rt＝V_σx+V_σy；

S353、在所述步骤S352中，所述热缩套管受热发生均匀收缩、且各个方向上的回缩应力相等，即Vε_σx＝V_σy＝V_σ；电阻应变片的压差为V＝Kε_R，K为电阻应变片的灵敏系数，ε_R为电阻应变片的应变；

因此，V_BD＝2V_σ＝2Kε_R；

S354、在所述步骤S353中，ε_R＝σ_θ/E，E为套管收缩载体的弹性模量；

因此，惠斯顿电桥中另一条对角线上的两个桥臂端点的压差V_BD为：

V_BD＝2Kσ_θ/E；

所述步骤S36进一步包括：

S361、在所述步骤S354中，根据所述惠斯顿电桥中另一条对角线上的两个桥臂端点的压差V_BD，以及所述环向应力σ_θ与所述回缩应力F的关系式得出所述套管热缩载体受到所述热缩套管产生的所述回缩应力F。