[发明专利]塑料管材慢速裂纹扩展试验装置与试验方法

说明书

本发明的塑料管材慢速裂纹扩展试验装置，包括压力加载装置及位移检测装置，压力加载装置包括用于将液压油泵入测定试件的油泵、驱动油泵工作的动力装置以及用于控制调节液压油流量的阀组，油泵依次与阀组和测定试件连通；位移检测装置包括对准测定试件裂纹设置的光源、用于拍摄测定试件裂纹的电荷耦合器件以及控制器，阀组、光源以及电荷耦合器件均与控制器电性连接。本方案通过上述设置，提出一种塑料管材慢速裂纹扩展试验装置与慢速裂纹扩展试验方法，能够将塑料管材慢速裂纹扩展试验在常温下进行，且试验用时可由几个月缩短到一周，不但大大节省了试验时间，同时还能准确的得到塑料管材结构的慢速裂纹扩展性能。

技术领域

本发明属于慢速裂纹扩展试验技术领域，尤其涉及塑料管材慢速裂纹扩展试验装置与试验方法。

背景技术

传统的PE管材慢速裂纹扩展试验大多数需要在80℃的水环境中进行，并添加适当的表面活性剂以便进行加速试验，该种试验不但试验条件复杂，且试验用时较长，大概需要几个月。现在国外学者指出温度对慢速裂纹扩展的影响并不具有预期的对应关系，并提出常温下CRB(Cracked Round Bar)试验法。其基本原理是在不同应力比下进行疲劳裂纹扩展试验，然后外推得到静态加载的慢速裂纹扩展规律。然而这一试验方法是基于CRB试验装置才能实现的，虽可用于对PE管材料的慢速裂纹扩展性能评价，但对PE管结构的慢速裂纹扩展性能的并不能直接给出评价。

为解决上述问题，急需研制一种能够节省塑料管材慢速裂纹扩展试验时间的试验装置与方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供塑料管材慢速裂纹扩展试验装置，包括用于给测定试件加载静压的压力加载装置及用于检测裂纹张口位移的位移检测装置，压力加载装置包括用于将液压油泵入测定试件的油泵、驱动油泵工作的动力装置以及用于控制调节液压油流量的阀组，油泵依次与阀组和测定试件连通；位移检测装置包括对准测定试件裂纹设置的光源、用于拍摄测定试件裂纹的电荷耦合器件以及控制器，阀组、光源以及电荷耦合器件均与控制器电性连接。本方案通过上述设置，提出一种塑料管材慢速裂纹扩展试验装置与慢速裂纹扩展试验方法，能够将塑料管材慢速裂纹扩展试验在常温下进行，且试验用时可由几个月缩短到一周，不但大大节省了试验时间，同时还能准确的得到塑料管材结构的慢速裂纹扩展性能。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

塑料管材慢速裂纹扩展试验装置，包括用于给测定试件加载静压的压力加载装置及用于检测裂纹张口位移的位移检测装置，所述压力加载装置包括用于将液压油泵入所述测定试件的油泵、驱动所述油泵工作的动力装置以及用于控制调节液压油流量的阀组，所述油泵依次与所述阀组和测定试件连通；所述位移检测装置包括对准测定试件裂纹设置的光源、用于拍摄测定试件裂纹的电荷耦合器件以及控制器，所述阀组、光源以及电荷耦合器件均与所述控制器电性连接。

进一步地，所述阀组设有用于实时检测所述阀组油压的压力传感器。

进一步地，所述阀组与所述油泵之间还设有用于过滤液压油的滤油器。

进一步地，所述压力加载装置还包括用于冷却回流的液压油的换热器，所述换热器与所述阀组和外部油箱分别导通。

进一步地，所述测定试件外部设有透明罩体。

进一步地，所述动力装置为电机，所述光源为高频LED红光，所述电荷耦合器件为CCD摄像机。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

塑料管材慢速裂纹扩展试验方法，包括以下步骤

S1、在若干测定试件的侧壁上开设未贯穿且不同深度的裂纹，并沿着裂纹的画出两平行的标记线；

S2、将测定试件两端用密封件堵住，并将测定试件与油泵的液压管连通，装满液压油后，将测定试件逐一放置到如权利要求1-6任一所述的塑料管材慢速裂纹扩展试验装置的透明罩体内；