[实用新型]一种用于高压流体环境中的原位观测装置

说明书

本申请公开了一种用于高压流体环境中的原位观测装置，包括视窗座、压紧套和透镜，所述压紧套与所述视窗座的一端套设连接，所述透镜位于所述压紧套内侧，所述视窗座与所述透镜之间设有密封圈，所述压紧套用于迫使所述透镜压紧所述密封圈，所述视窗座用于安装在高压流体容器的侧壁，所述压紧套用于放置于高压流体容器的内侧。本申请中压紧套只需要对密封圈施加较小的初始预紧力，就可以进行密封，不易出现因过度压紧而导致透镜破裂的情况。

技术领域

本申请涉及材料力学性能测试设备的领域，尤其是涉及一种用于高压流体环境中的原位观测装置。

背景技术

应力腐蚀是材料、机械零件或构件在静应力（主要是拉应力）和腐蚀的共同作用下产生的失效现象。它常出现于锅炉用钢、黄铜、高强度铝合金和不锈钢中，凝汽器管、矿山用钢索、飞机紧急刹车用高压气瓶内壁等所产生的应力腐蚀也很显著。

应力腐蚀试验机能够模拟在不同的工况温度、压力和环境介质条件下，根据使用要求对金属、非金属、复合材料等试样进行拉伸、压缩、弯曲、蠕变等试验。

利用应力腐蚀试验机对材料进行模拟试验时，材料放置在模拟高压流体环境的容器中接受试验，材料在应力腐蚀试验中的变化情况需要通过安装在容器侧壁的观察窗进行原位观测。观察窗通常采用正面压紧，即从常压一侧压紧密封件进行密封，这种结构的观察窗在高温下通常采用石墨垫进行密封，采用石墨垫密封需要较大的预紧力才能压紧，以防泄漏，而透镜由于自身脆性较高的特点，随着压紧载荷加大，较为易于出现透镜在预紧过程中压裂的情况，而压紧载荷过小，又不能进行可靠的密封。

发明内容

为了解决应力腐蚀试验的观察窗结构安装过程中，较难以在提供可靠密封和防止透镜压裂之间进行平衡压紧载荷的问题，本申请提供一种用于高压流体环境中的原位观测装置。

本申请提供的一种用于高压流体环境中的原位观测装置采用如下的技术方案：

一种用于高压流体环境中的原位观测装置，包括视窗座、压紧套和透镜，所述压紧套与所述视窗座的一端套设连接，所述透镜位于所述压紧套内侧，所述视窗座与所述透镜之间设有密封圈，所述压紧套用于迫使所述透镜压紧所述密封圈，所述视窗座用于安装在高压流体容器的侧壁，所述压紧套用于放置于高压流体容器的内侧。

通过采用上述技术方案，原位观测装置安装时，视窗座安装于模拟高压流体环境的容器，视窗座安装有透镜和压紧套的一端位于容器的内侧，高压流体的压力通过透镜作用于密封圈，在此情况下，压紧套只需要对密封圈施加较小的初始预紧力，就可以进行密封，而不易出现因过度压紧而导致透镜破裂的情况。随着流体作用于透镜的压力的增大，透镜作用于密封圈的压力相应增大，从而使密封圈对透镜与视窗座之间连接部位的密封作用相应增强，有利于减少因流体压力增大而出现原位观测装置泄漏的情况。

可选的，所述密封圈为金属O型圈。

通过采用上述技术方案，密封圈使用金属O型圈，能够适应高温高压的流体环境。

可选的，所述压紧套的内壁凸设有环形限位部，所述压紧套通过所述环形限位部对所述透镜施加沿轴向的压力，所述透镜远离所述密封圈的一端设有倒角面，所述环形限位部靠近所述透镜的一侧设有用于与所述倒角面贴合斜导向面。

通过采用上述技术方案，压紧套通过环形限位部对透镜施加沿轴向的压力，使透镜压紧密封圈，环形限位部的斜导向面与透镜的倒角面贴合，当环形限位部对透镜施加压力时，环形限位部对透镜具有定位作用，使透镜能够分别与压紧套和视窗座尽可能地保持同轴，从而使透镜边缘与视窗座内壁之间的间距保持均匀，有利于保障视窗座与透镜之间的密封性。

可选的，所述视窗座靠近所述透镜的一端凸设有环状凸起，所述环状凸起与所述视窗座的端面之间形成用于容纳所述密封圈的夹角区域，所述密封圈环绕所述环状凸起，所述环状凸起外凸的高度尺寸小于所述密封圈的厚度尺寸。