一、铅铋合金的液化与防固化措施
为了确保铅铋合金在试验过程中始终保持液态,系统采用了两种加热方式。首先,铅铋合金介质箱通过干化热加热箱直接加热,将合金加热至70℃~80℃的液化温度,从而使其从固态转变为液态。其次,在供液过程中,管路外壁缠绕的伴热带通过电加热方式,在电控系统控制下自发热,对管道进行热传导,确保管道内的铅铋合金溶液温度始终高于70℃~80℃,从而防止其固化。
二、交变脉冲压力的实现
为了满足疲劳试验的需求,系统通过电磁溢流阀、油泵、增压缸和伺服阀等组件实现了交变压力的输出。油泵将液压油输送到增压缸低压端,伺服阀根据控制器给出的指令信号(如正弦波、梯形波、三角波等)驱动增压缸活塞杆动作,进而在高压端输出所需的交变压力。闭环反馈的压力传感器和位移传感器将实时数据反馈至控制器,实现整个系统的闭环控制(PID控制),确保压力脉冲的精确性和稳定性。
三、高温应变片的连接方式
为了在高温环境下有效测量应变,系统采用了点焊型高温应变片,而不是使用高温陶瓷胶水。这种连接方式确保了应变片在高温下的稳定性和可靠性。
四、排气系统的设计
为了保障试验过程中压力的稳定性和准确性,系统采用了灌液排气和抽真空排气两种方式来去除管道和试验管件内的气体。在试验前,同时启动真空泵和灌液泵,对增压缸的高压腔和管件进行抽真空和填充试验介质,确保系统内无气体残留。
五、气氛高温试验舱的特点
气氛高温试验舱是试验系统的重要组成部分,其最高温度可达800℃。内胆采用耐高温不锈钢材质,并覆盖耐高温的陶瓷纤维材料保温。为了防止试验管件在高温下氧化,试验舱采用了气氛保护措施。控制系统采用成熟的PID温控调节技术,确保了炉腔内温度的精确控制。
六、高温贯穿补液系统
在高温环境和长期内压交变作用下,试验管件表面可能出现裂缝,导致内部液体减少。为了维持持续的交变压力工况,系统配备了高温贯穿补液系统。该系统通过大功率即时加热器对进入高温炉的铅铋合金进行加热,并通过冷却系统将其冷却至合适温度后再灌入供液系统。这种补液方式确保了试验过程中供液系统的稳定性和可靠性。

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