[发明专利]一种小冲杆试验装置

说明书

本发明公开了一种小冲杆试验装置，上压模及下压模收容于夹具座，上压模位于下压模上，球压头位于上压模内，冲杆活动安装于上压模并与球压头抵触，小冲杆试验装置还包括压紧螺母以及传感器安装结构，压块抵压上压模，压紧螺母与夹具座固定连接并压紧压块，位移传感器通过传感器安装结构安装于试样下方，位移传感器与试样下表面接触，直接测量试样的形变，通过上述设计，压紧螺母通过压块压住上压模，进而固定试样保证试样在试验过程中不发生旋转移动，同时试样装卸方便、简单；位移传感器安装方式克服了现有小冲杆试验时试样挠度位移间接测量技术的不足，能够直接测量试样挠度位移；整个试验装置结构简单，易于操作，且测量挠度位移测量精度高。

技术领域

本发明涉及试验装置，尤其是涉及一种小冲杆试验装置。

背景技术

为了检测压力容器材料，尤其是反应堆压力容器材料随服役时间的变化而产生的力学性能退化，上世纪80年代材料科学工作者提出了小冲杆试验方法，力图在不破坏结构的完整性的情况下，用很少量的试样测量材料的力学性能。

经过多年的研究，2012年我国推出了小冲杆试验国家标准GB/T29459.1-2012：《在役承压设备金属材料小冲杆试验方法》，目前，这一技术已经在化工、核电等行业得到了广泛应用。根据标准，薄的圆片试样被压紧在上压模和下压模之间，上下压模均开有中心孔，下压模开孔较上压模大。冲杆以一定的速度冲压球压头，进而压迫圆片试样变形，直到试样破裂。通过测量试样的挠度变形位移和载荷，得到载荷—位移曲线，然后由载荷—位移曲线计算材料的力学性能。显然，在小冲杆试验过程中，试样挠度位移的精确测量是保证实验结果准确的重要环节。

现有技术中一般采用间接位移测量方法，将位移传感器连接到冲杆上或将位移传感器置于载荷传感器上，有些直接安装在加载横梁上，这些测量方法都不可避免地引入了压头、冲杆等变形的系统误差。此外现有的试验装置在试验过程中圆片试样容易发生旋转移动。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种直接测量试样的位移，并且试验过程中试样不发生旋转移动的小冲杆试验装置。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种小冲杆试验装置，包括夹具座、冲压模具、球压头、冲杆以及位移传感器，所述冲压模具包括上压模及下压模，所述上压模及下压模收容于所述夹具座，所述上压模位于所述下压模上，所述球压头位于所述上压模内，所述冲杆活动安装于所述上压模并与所述球压头抵触，所述冲压模具还包括压块，所述小冲杆试验装置还包括压紧螺母以及传感器安装结构，所述压块抵压所述上压模，所述压紧螺母与所述夹具座固定连接并压紧所述压块，所述位移传感器通过所述传感器安装结构安装于所述试样下方，所述位移传感器与试样下表面接触直接测量试样的形变。

进一步地，所述位移传感器为线性可变差分变换器。

进一步地，所述传感器安装结构包括固定座及传感器紧固件，所述固定座固定于所述夹具座，所述位移传感器部分收容于所述固定座，所述传感器紧固件安装于所述固定座，所述传感器紧固件端部与所述位移传感器抵触将所述位移传感器压紧防止所述位移传感器与所述固定座分离。

进一步地，所述传感器紧固件为螺钉。

进一步地，所述传感器安装结构还包括隔热垫圈，所述隔热垫圈安装于所述固定座上方，所述隔热垫圈设有中心通孔，所述位移传感器包括连接杆，所述连接杆位于所述中心通孔中。

进一步地，所述传感器安装结构包括横梁，所述小冲杆试验装置包括还框架，所述横梁高度可调节地安装于所述框架，所述位移传感器固定于所述横梁。

进一步地，所述传感器安装结构还包括隔热垫圈，所述隔热垫圈固定于所述夹具座，所述隔热垫圈设有中心通孔，所述位移传感器包括连接杆，所述连接杆位于所述中心通孔中。

进一步地，所述隔热垫圈由聚四氟乙烯制成。