[发明专利]一种可连续调节实时监控多自由度冲蚀辅助系统

说明书

一种可连续调节实时监控多自由度冲蚀辅助系统，本发明属于材料试验模拟装置领域，它为了解决现有冲蚀试验装置难以进行多参数控制的问题。本发明可连续调节实时监控多自由度冲蚀辅助系统包括机械臂装置、高速样品台和耐蚀箱，其中机械臂装置包括底座、固定臂、连接臂、活动臂和两个液压伸缩杆，所述的高速样品台是在固定圆盘上设置有多条沿径向分布的滑轨，每条滑轨上滑动连接有夹具件，夹块和夹具件之间夹固有试件，在耐蚀箱内设置高速样品台，机械臂装置的喷枪对准夹具件上夹固的试件，高速样品台的旋转底座由电机驱动旋转。本发明能够实时监测冲蚀过程的各项参数变化以及样品表面损伤情况，利用控制装置，调整冲蚀工艺参数。

技术领域

本发明属于材料试验模拟装置领域，具体涉及一种可连续调节实时监控多自由度冲蚀辅助系统。

背景技术

随着我国资源开发和利用范围的扩展，装备的服役条件日益苛刻，高压，高温，腐蚀环境对装备的可靠性提出了更高的要求。目前，油气田的开发向着深海，沙漠，冰川等极端地区发展，油气井管需要承受高压，变温，腐蚀，以及高速油水、砂石混合物的协同作用，导致油气井管冲蚀磨损，壁厚减薄，强度减弱，发生管道失效，失效机制复杂，分析较为困难。然而，现有的实验室冲蚀试验装置，冲蚀参数设置较粗糙，不能进行精确控制，而且对冲蚀时间，多是通过文献查阅或根据经验值进行设置，难以实现冲蚀样品损伤的及时确认和监测，无法根据测试样品差异进行有针对性的准确测试。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有冲蚀试验装置对冲蚀参数设置较粗糙，难以进行多参数(精确)控制的问题，而提供一种可连续调节实时监控多自由度冲蚀辅助系统。

本发明可连续调节实时监控多自由度冲蚀辅助系统包括机械臂装置、高速样品台和耐蚀箱，其中机械臂装置包括底座、固定臂、连接臂、活动臂、第一液压伸缩杆和第二液压伸缩杆，固定臂竖直固定在底座上，连接臂的一端铰接在固定臂的顶部，连接臂的另一端与活动臂相铰接，第一液压伸缩杆的杆体固定在固定臂上，第一液压伸缩杆的伸缩端与连接臂相连接，第二液压伸缩杆的杆体固定在连接臂上，第二液压伸缩杆的伸缩端与活动臂相连接，输送管道固定在活动臂上，输送管道上设置有喷枪；

所述的高速样品台包括旋转底座、固定圆盘、夹具件和夹块，固定圆盘设置在旋转底座的上表面，在固定圆盘上设置有多条沿径向分布的滑轨，每条滑轨上滑动连接有夹具件，在夹具件上垂直设置有背板，夹块通过第一螺栓固定在背板的一侧板面上，夹块和夹具件之间夹固有试件，夹具件通过第二螺栓固定位置；

在耐蚀箱内设置高速样品台，耐蚀箱的箱侧壁开有侧门，机械臂装置的活动臂从侧门伸入耐蚀箱内，喷枪对准夹具件上夹固的试件，高速样品台的旋转底座由电机驱动旋转。

本发明机械臂装置中的固定臂、连接臂和活动臂之间利用铰接连接，输送冲蚀介质的输送管道固定在机械臂装置上，以实现冲蚀喷枪在不同距离多角度的控制，在喷枪内还可配有气体压力传感器，可以将数据传输到计算机中实现预设参数的程序控制；多相混合介质借助机械臂喷枪冲击试样表面，为更好的考察冲蚀参数对冲蚀磨损性能的影响，样品台在电机的带动下高速旋转提供较高的切速度，机械臂可通过方向与距离的改变调节冲蚀角度和冲蚀距离。

本发明能够实时监测冲蚀过程的各项参数变化以及样品表面损伤情况，利用控制装置，调整冲蚀工艺参数，有效模拟各类环境气氛以更接近真实服役工况，提高对样品冲蚀性能的综合评价，保证了试验准确度，通过数字化集成控制，操作更加简洁方便。

附图说明

图1为机械臂装置的结构示意图；

图2为高速样品台的结构示意图；

图3为夹具件、背板和夹块的装配结构示意图；

图4为具体实施方式四中固定夹块的结构示意图；

图5为具体实施方式五中第二螺栓固定夹具件的俯视结构示意图；