[发明专利]塑料试样裂纹检测装置及检测方法

说明书

本发明属于塑料管道检测领域，公开了一种塑料试样裂纹检测装置及检测方法，其中塑料试样裂纹检测装置包括支撑座、动力件、第一夹具、第二夹具和检测组件。所述动力件固定安装在所述支撑座上，所述第一夹具安装在所述支撑座上，所述第二夹具安装在所述动力件的动力输出部分，所述检测组件安装在支撑座上，所述检测组件的检测部分朝向所述第一夹具和所述第二夹具的连线。通过塑料试样裂纹扩展速率的实时检测，预测试样对应管道的剩余使用寿命。

技术领域

本发明属于塑料管道检测领域，特别是一种聚乙烯管材试样裂纹检测装置及检测方法。

背景技术

20世纪30年代以来，塑料管道作为生命线工程中的一种重要承压设备，市场应用越来越广泛。聚乙烯管材作为塑料管材中最重要的一种，以其优异的耐腐蚀性、高柔韧性、易维护性等特点，在生命线工程中以塑代钢得到广泛应用。欧洲的燃气管网中，聚乙烯管占90％以上；美国的的燃气管网中，聚乙烯管占95％以上。高密度聚乙烯管材的市场预计将以每年5％的速度增长，到2025年将达到265亿美元。城镇燃气管道一直贯穿人口密集地区，聚乙烯燃气管道作为承压类特种设备，一旦发生燃气泄漏，容易引发爆炸事故，给城市公共安全造成严重隐患。因此，聚乙烯管材的失效和寿命研究必然是材料生产厂家和燃气公司重点关注的问题。

聚乙烯管材的寿命与材料、环境和载荷等要素相关，其中材料包括树脂、添加剂、制造工艺等；环境包括气体、液体、紫外线辐射、放射性辐射、温度、白蚁、微生物等；载荷包括内部压力、外部静态/动态载荷、缺口、划痕等。现有疲劳裂纹扩展的试验方法中，如采用接触式引伸计方法通过测量张口位移间接测量裂纹扩展的速率，或者采用裂纹扩展的平均速率。前者成本比较高且采集数据量不多，后者精确度不高，都无法低成本的直接检测疲劳裂纹扩展的情况。

发明内容

本发明的目的在于改善现有技术的缺点，提供一种塑料试样裂纹检测装置和试样裂纹检测方法，通过试样的疲劳裂纹扩展测量，评估试样对应管道的剩余使用寿命。

实现上述目的包括如下技术方案。

试样裂纹检测装置包括支撑座、动力件、第一夹具、第二夹具和检测组件，所述动力件固定安装在所述支撑座上，所述第一夹具安装在所述支撑座上，所述第二夹具安装在所述动力件的动力输出部分，所述检测组件安装在支撑座上，所述检测组件的检测部分朝向所述第一夹具和所述第二夹具的连线。

在其中一些实施例中，所述检测组件包括第一检测件和第二检测件，所述第一检测件和所述第二检测件相对，且所述第一检测件和所述第二检测件的检测部分连线，穿过所述第一夹具和所述第二夹具的连线。

在其中一些实施例中，所述第一检测件为激光发射器，所述第二检测件为激光接收器，所述激光发射器发射区域对着所述激光接收器的接收区域。

在其中一些实施例中，所述第一检测件为可见光发射器，所述第二检测件为工业照相机，所述可见光发射器发射区域对着所述工业照相机的接收区域。

在其中一些实施例中，所述激光发射器发射的光源为面光源。

在其中一些实施例中，试样裂纹检测装置还包括安装座，所述安装座固定安装在所述支撑座上，所述检测组件安装在所述安装座上。

在其中一些实施例中，试样裂纹检测装置还包括旋转组件，所述旋转组件包括旋转座和旋转电机，所述旋转座转动安装在所述安装座上，且所述第一夹具或第二夹具在所述旋转座内部，所述检测组件安装在所述旋转座上，所述旋转电机驱动所述旋转座转动。

在其中一些实施例中，所述旋转组件包括第一驱动轮和第二驱动轮，所述第一驱动轮安装在所述旋转电机的动力输出位置，所述第二驱动轮安装在所述旋转座上，且所述第二驱动轮与所述旋转座转动轴同轴，所述第一驱动轮带动所述第二驱动轮转动。

在其中一些实施例中，所述旋转组件还包括架体，所述架体固定安装在所述旋转座上，所述检测组件安装在所述架体上。