取芯器保压舱保压特性试验系统技术方案

本实用新型专利技术涉及取芯器保压舱保压特性试验系统，包括压力供给单元、压力舱、数据采集分析单元和控制单元，压力供给单元通过管路与压力舱相连以调节压力舱内的压力；数据采集分析单元包括应变传感器，压力供给单元和数据采集分析单元均与控制单元连接。本实用新型专利技术可测试测试保压舱的耐压特性，可验证设计方案的可行性与科学性，便于从结构上、材料上对该保真舱进行改进，能够为保真取芯钻机的研发与设计提供试验依据与数据支撑；本实用新型专利技术可实现对测试舱0‑100MPa的连续压力测试，长时间保压以及在保压状态下的在线压力监测和变形测试，可对筒壁强度设计进行验证，还可用于测试保压舱下部密封装置（翻板阀）在不同工况下的密封性能和变形量。

Test system for pressure maintaining characteristics of pressure maintaining chamber of corer

【技术实现步骤摘要】
取芯器保压舱保压特性试验系统
本技术涉及取芯器试验系统
，尤其涉及取芯器保压舱保压特性试验系统。
技术介绍
海底钻机在深海获取样品后，需要保真舱保压控制装置在原位环境对样品进行保压密封。保真舱的保压性能需要通过试验不断验证与改进，因而测试试验平台应运而生。为测试保真舱在不同工况条件下的变形特性，验证设计方案的可行性与科学性，以便从结构上、材料上对该保真舱进行改进，需要设计超高压保压特性试验平台，以测试保压舱的耐压特性，为保真取芯钻机的研发与设计提供试验依据与数据支撑。
技术实现思路
本技术旨在提供取芯器保压舱保压特性试验系统，可测试保真舱在不同工况条件下的变形特性。为达到上述目的，本技术采用的技术方案如下：取芯器保压舱保压特性试验系统，包括压力供给单元、压力舱、数据采集分析单元和控制单元，所述压力供给单元通过管路与压力舱相连以调节压力舱内的压力；压力供给单元和数据采集分析单元均与控制单元连接。进一步的，取芯器保压舱保压特性试验系统还包括防爆箱，所述压力舱置于防爆箱内。进一步的，所述压力供给单元包括动力供给系统、低压泵和高压泵，所述动力供给系统与高压泵相连以给高压泵提供驱动力，所述低压泵输出的介质经高压泵后输向压力舱。其中，数据采集分析单元包括应变传感器和压力传感器，压力供给单元的出口设有压力传感器和/或压力舱内设有压力传感器。进一步的，压力舱内部和外部均装有多个应变传感器。进一步的，所述压力舱包括筒体、用于密封筒体上端的上端密封装置和用于密封筒体下端的下端密封装置，所述上端密封装置上设有连通筒体内部的介质通道。进一步的，取芯器保压舱保压特性试验系统还包括翻板阀，所述翻板阀安装在筒体内，所述翻板阀包括阀座和阀瓣，所述阀瓣的顶面和底面均安装有应变传感器。进一步的，取芯器保压舱保压特性试验系统还包括安装环和弹簧，所述筒体内部有用于抵持安装环的台阶，安装环一端抵持在台阶上，所述弹簧一端顶在安装环上，弹簧另一端顶在阀瓣上给阀瓣提供初始密封压力。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1，本技术可测试测试保压舱的耐压特性，了解其在不同工况条件下的变形特性，可验证设计方案的可行性与科学性，便于从结构上、材料上对该保真舱进行改进，能够为保真取芯钻机的研发与设计提供试验依据与数据支撑；2，本技术可实现对测试舱0-100MPa的连续压力测试，长时间保压以及在保压状态下的在线压力监测和变形测试，可对筒壁强度设计进行验证；3，本技术还可用于测试保压舱下部密封装置（翻板阀）在不同工况下的密封性能和变形量，验证不同结构、不同形状的翻板阀的公称压力，而且可对螺纹密封、端面密封、初始密封压力以及进出液系统对密封影响的综合性能进行测试。附图说明图1是本技术的原理图；图2是防爆箱的结构示意图；图3是压力舱处于水平位置的示意图；图4是压力舱处于竖直位置的示意图；图5是压力舱的结构示意图；图6是翻板阀的结构示意图；图7是翻板阀安装时竖直倒立压力舱的示意图；图8是软件界面的示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本技术进行进一步详细说明。如图1所示，本实施例公开的取芯器保压舱保压特性试验系统，包括压力供给单元、压力舱2、数据采集分析单元和控制单元1，压力供给单元通过管路与压力舱2相连以调节压力舱2内的压力；数据采集分析单元包括应变传感器、压力传感器14和温度传感器15，压力舱2上安装有应变传感器，压力供给单元和数据采集分析单元均与控制单元1连接。控制单元1包括电脑主机和显示终端，显示终端采用触摸屏，能够实时显示测试数据和实时对动力单元的控制。压力供给单元包括动力供给系统和超高压增压系统组成，整个系统可实现电脑控制，可实现0-100MPa压力任意输出、可控。本实施方式中超高压增压系统为超高压气驱增压系统，它包括低压泵12和高压泵13。动力供给系统为气体压力供给系统，其与高压泵13相连以给高压泵13提供驱动力，低压泵12输出的介质经高压泵13后输向压力舱2。当需要高压输出时，低压泵12输出的介质经高压泵13增压后输向压力舱2。气体压力供给系统采用无油静音空压机，可实现0.1-0.8Mpa的压力输出，为超高压气驱增压系统提供动力。本实施方式中提供其中一种供参考，型号WP1100-3/140，电机功率3600W，转速1400r/min。超高压增压系统的输出压力和驱动气压成正比，耗气量小：0.3-1m3/min，高压时，泵输出流量为0.3L/min，压力测试范围：0—200Mpa。超高压管路采用高压钢管，管路密封采用球头或锥面硬密封。超高压增压系统的管路中安装有单向阀。本技术中测试流体系统和驱动流体系统分离、测试介质多样化。数据采集分析单元用于实现压力监测以及压力舱2内部应变监测。数据采集分析单元包括各测量元件和数据采集分析系统。测量元件包括压力传感器、应变传感器等。压力监测包括两路压力监测组成，一路监测泵站出口压力，一路监测压力舱2内部压力。在压力供给单元的出口安装有压力传感器14，压力舱2内部安装有压力传感器，同时在卸压管路中也设有压力表。压力舱2内部应变监测通过应变传感器来进行测量。应变传感器选用1/4桥两线制公共补偿型，保证压力舱2内部能装入6个应变片，压力舱2外部装20个应变片，可测量压力舱2的变形。数据采集分析系统采用全智能化DH3816N静态应变测试数据采集分析系统；单台36测点，选用有线通讯方式,完成对应变片数据、压力舱2内部压力数据的采集。数据采集分析系统采用以太网通讯，使系统实现了边采样、边传送、边存硬盘、边显示，利用计算机海量的存储硬盘，长时间实时、无间断记录所有通道信号。此套系统能够和各种桥式传感器配合，可对力、压力等物理量进行精确测试。其可设置任意一个测点作为补偿测点，也可使用公共补偿端进行补偿；中文视窗XP/Vista/7操作系统下采用Vc++编制的采样控制和分析软件，具有极强的实时性以及良好的可移植性、可扩充性和可升级性。它还具有导线电阻自动修正功能和桥路自检功能。导线电阻自动修正功能：通过控制软件可一键完成导线电阻测量并进行自动修正，避免了试验过程中人工检查操作繁琐、主观读数误差大等情况对测量结果造成的影响，可提高测试精度。桥路自检功能：结合控制软件能够准确判断桥路的短路、开路等故障，以直观的图形窗口提醒工程人员通道状态，方便实验现场状态检查和故障排除；应力应变测量时，软件中输入桥路方式、应变计电阻、导线电阻、应变计灵敏度系数，软件完成对测量结果的自动修正；软件中输入被测试件材料的弹性模量和泊松比，软件将完成应力及两片直角、三片45°直角、60°等边三角形、伞形、扇形等应变花主应力及方向的计算。如图2所示，取芯器保压舱保压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.取芯器保压舱保压特性试验系统，其特征在于：包括压力供给单元、压力舱（2）、数据采集分析单元和控制单元（1），所述压力供给单元通过管路与压力舱（2）相连以调节压力舱（2）内的压力；压力供给单元和数据采集分析单元均与控制单元（1）连接。/n

【技术特征摘要】
1.取芯器保压舱保压特性试验系统，其特征在于：包括压力供给单元、压力舱（2）、数据采集分析单元和控制单元（1），所述压力供给单元通过管路与压力舱（2）相连以调节压力舱（2）内的压力；压力供给单元和数据采集分析单元均与控制单元（1）连接。


2.根据权利要求1所述的取芯器保压舱保压特性试验系统，其特征在于：它还包括防爆箱（4），所述压力舱（2）置于防爆箱（4）内。


3.根据权利要求1所述的取芯器保压舱保压特性试验系统，其特征在于：所述压力供给单元包括动力供给系统、低压泵（12）和高压泵（13），所述动力供给系统与高压泵（13）相连以给高压泵（13）提供驱动力，所述低压泵（12）输出的介质经高压泵（13）后输向压力舱（2）。


4.根据权利要求1、2或3所述的取芯器保压舱保压特性试验系统，其特征在于：数据采集分析单元包括应变传感器和压力传感器（14），压力供给单元的出口设有压力传感器（14）和/或压力舱（2）内设有压力传感器（14）。


5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李聪，高明忠，陈领，吴年汉，李佳南，何志强，杨明庆，余波，胡云起，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：新型
国别省市：四川;51