[发明专利]一种高压掺氢天然气环境材料性能损伤评价装置

摘要

本发明涉及材料力学性能测试设备，旨在提供一种高压掺氢天然气环境材料性能损伤评价装置。该装置包括气瓶组、气路系统和试验环境箱；试验环境箱的上部中心设有竖向的空腔通道并插入加载轴，在下部中心对应设置沉孔，试样的边缘被夹持在上下箱体之间；在试样的上表面中心摆放钢球，在下表面中心布置双向应变片；试验环境箱通过其进排气口与气路系统连接。本发明利用加载轴推动钢球来对圆盘薄片试样施加载荷的方法，避免了复杂的伺服试验机构，缩小设备体积，降低成本；避免使用高压动密封元件，降低氢气发生泄漏的概率，提高了装置的可靠性和安全性；通过增大加载轴的施力频率加快圆盘薄片试样的疲劳失效，缩短试验时间，提高试验效率。

主权项

1.一种高压掺氢天然气环境材料性能损伤评价装置，包括气瓶组、气路系统和试验环境箱；其特征在于，所述气瓶组包括用于制备混合试验气体的天然气瓶组和氢气瓶组，以及用于吹扫的氩气瓶组；所述气路系统包括低压缓冲罐、色谱分析仪、气动增压泵、高压缓冲罐和真空泵；天然气瓶组、氢气瓶组和氩气瓶组分别通过管路接至低压缓冲罐和试验环境箱，低压缓冲罐出口通过管路分别接至色谱分析仪和气动增压泵，气动增压泵的出口接至高压缓冲罐，高压缓冲罐出口通过管路与试验环境箱相接；高压缓冲罐、试验环境箱和色谱分析仪的出口还通过管路接至真空泵和放空管路；所述试验环境箱和竖向的加载轴均安装在机架上；试验环境箱由上部环境箱体和下部环境箱体组成，两者之间通过凹凸槽定位并由螺栓实现连接；在上部环境箱体的中心设有竖向的空腔通道，竖向加载轴的下端插入其中，且两者为间隙配合；在下部环境箱体的中心与空腔通道对应设置径向尺寸相近的沉孔，沉孔的上缘处设有用于放置薄片状试样的凹陷部位；上部环境箱体和下部环境箱体固定连接后，试样的边缘被夹持在上下箱体之间，试验环境箱内部腔体被隔绝成上下两部分；在试样的上表面中心摆放钢球，在试样的下表面中心布置双向应变片；在下部环境箱体的侧壁上设置进排气口和应力片引线接口，分别由进排气通道和引线通道接至沉孔底部；应力片引线的一端连接双向应变片，另一端由设于引线通道中的引线密封装置引出；试验环境箱通过其进排气口与气路系统连接。