[发明专利]一种新型深水测试管柱力学性能实验装置

说明书

本发明公开了一种新型深水测试管柱力学性能实验装置，其不仅可以实现对管道局部变形或者应变的监测，而且，还能够实现对管道整体变形情况的监测，便于对管道的设计与制造提高依据，本发明在实验时，还可以对不同的水压、不同管内输送压力的实验研究，本发明设置了密封机构，可以有效的保证管道与耐高压实验水槽之间的密封配合，保证耐高压实验水槽内的密封性能，保证内部水压的准确性和实验的可靠性。

技术领域

本发明具体是一种新型深水测试管柱力学性能实验装置，涉及测试管柱动力学技术相关领域。

背景技术

对于深海的管线输送，比如天然气、石油、煤层气等的开采与输送来说，往往在深海中铺设管道，而管道在深海中不仅受到海水的腐蚀，而且由于处于深海中，往往受到较大的水下压力，而且由于管道内输送的流体一般也是利用高压输送，因此，输送的环境对管道的力学性能要求极其严格，因此，需要对输送管道进行力学实验。目前的力学实验装置一般结构比较简单，一般简单的利用多个应变片或应变花进行贴覆后进行检测，这种检测方式仅仅能够实现对管道局部或者局部点变形的检测，难以实现对管道的整体变形（比如弯曲或者扭曲）的综合考量，进而影响对管道力学性能的分析，无法为管道的设计与制造提供更好的设计制造依据与指导。

发明内容

因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种新型深水测试管柱力学性能实验装置。

本发明是这样实现的，构造一种新型深水测试管柱力学性能实验装置，包括耐高压实验水槽、声学多普勒流速剖面仪、可调压力泵、实验管道、密封机构、应变花和轴向监测组件，其中，所述耐高压实验水槽的顶部通过所述声学多普勒流速剖面仪连通至所述可调压力泵，所述可调压力泵向所述耐高压实验水槽内供应所需压力的水，且能够对所述耐高压实验水槽内的压力进行调节，所述耐高压实验水槽内还通过所述连接管连接至外部，所述耐高压实验水槽内设置有所述实验管道，所述实验管道的两端穿出所述耐高压实验水槽，所述实验管道上贴覆设置有多组所述应变花，其特征在于，所述实验管道穿出所述耐高压实验水槽的位置设置有所述密封机构；

各组所述应变花在所述实验管道的轴向方向上间隔设置，且每组所述应变花包括多个沿着实验管道圆周阵列设置的应变花；

所述轴向监测组件包括标准定位块、光学发射探头组、光学接收片组和定位片，其中，

所述实验管道上沿着其轴向方向还贴覆固定设置有多组所述定位片，每个所述定位片上上下密集间隔的设置有多个光学接收器，各个所述光学接收器构设为所述光学接收片组；

所述实验管道的四周设置有固定在耐高压实验水槽内壁上的所述标准定位块，所述标准定位块与所述定位片一一相对的对应设置，所述标准定位块上设置有多个上下密集间隔设置的光学发射探头，多个所述光学发射探头构设为所述光学发射探头组，且所述光学接收片组与所述光学发射探头组相对应设置，所述光学发射探头与所述光学接收器构设为激光测距仪；

还包括控制器，所述控制器能够根据所述光学接收器接收到的所述光学发射探头的情况来计算二者之间的间距或者间距变化，且所述控制器能够根据各个所述间距或间距变化来得到所述实验管道外形轮廓的变化。

进一步，作为优选，所述连接管上串联的设置有流量阀和压力调节控制阀，所述压力调节控制阀与所述可调压力泵的压力相适应。

进一步，作为优选，所述耐高压实验水槽的外部设置有信号输出管线，所述信号输出管线内穿过设置有信号线，各个信号线分别连接至所述应变花、光学发射探头与光学接收器。