УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ТЕРМОСТОЙКОСТЬ Российский патент 1997 года по МПК G01N3/60 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытания полых изделий на термостойкость.

Испытательная техника, обеспечивающая испытания полых изделий на термостойкость, наряду с выполнением основной своей технической задачи должна отвечать следующим требованиям:
должно быть исключено термонагружение узлов оборудования стенда, что позволит достичь высокой надежности и долговечности стенда;
конструкция стенда должна быть оптимизирована с точки зрения потребления энергии.

Известна установка [1] для испытания полых изделий на термостойкость, содержащая испытуемое изделие, каналы подвода холодной и горячей сред, контур горячей воды с нагревателем, контур холодной воды с холодильником, электронасос, КД, смесительную емкость, общие для контуров, два канала, каждый из которых соединяет контур горячей среды с нагревателем и контур холодной среды за холодильником со смесительной емкостью.

Недостатками указанного устройства являются:
1) термоциклирование узлов установки при смене режима термонагружения, что ведет к снижению долговечности и надежности установки;
2) повышенные энергозатраты установки, обусловленные нагревом или охлаждением среды относительно температуры в смесительной емкости в режимах термонагружения.

Указанные недостатки частично устранены в установке [2] содержащей два автономных контура циркуляции холодной и горячей сред и средство для отвода среды от внутренней полости испытуемого изделия.

Недостатками указанной установки являются периодическая потеря среды из контуров установки, имеющей в зависимости от режима термонагружения испытуемого изделия различное температурное состояние, что ведет к термоциклированию узлов, расположенных на канале отвода среды от испытуемого изделия, и повышению энергозатрат.

По наибольшему количеству общих конструктивных признаков устройство для испытания полых изделий на термостойкость по авт. св. N 1065733 принято за прототип.

Цель изобретения исключение термоциклирования узлов стенда, что в свою очередь позволяет повысить надежность и долговечность устройства с одновременным, существенным снижением энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что в каждом контуре средство для отвода среды выполнено в виде части трубопровода с запорной арматурой, один конец которого сообщен со всасывающей полостью циркулярного насоса, а другой сообщен с каналом для подвода среды.

Указанные отличия являются существенными, поскольку посредством вышеописанного средства обеспечивается подача среды из испытуемого изделия в тот контур циркуляции, температуру которого имеет среда.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для испытания полых изделий на термостойкость.

Устройство содержит:
автономные контуры циркуляции холодной 1 и горячей 2 сред;
испытуемое изделие 3 с каналами 4, 5 для подвода холодной и горячей сред соответственно;
каналы 6, 7, соединяющие через запорные устройства 8, 9 испытуемое изделие с всасывающими полостями холодного и горячего контуров циркуляции.

На указанных каналах установлены датчики 10, 11, измеряющие температуру вытесняемой среды.

В состав каждого контура циркуляции входят:
электронасос 12, 13;
компенсатор давления 14, 15 с уровнемерами;
отсечная арматура 16, 17 и 18, 19;
байпасные участки 20, 21;
датчики температуры 22, 23, контролирующие температуру среды контуров.

Кроме того, в состав холодного контура входит холодильник 24, горячего контура электронагреватель 25.

Работа устройства заключается в следующем.

Первоначально параметры холодного и горячего контуров доводятся до спецификационных значений.

Контроль за температурами сред производится по датчикам 22 и 23 соответственно.

К испытуемому изделию 3 по каналу 4 через запорное устройство 16 подводится холодная среда, которая затем отводится от испытуемого изделия по каналу 5 и запорное устройство 17 в контур циркуляции холодной среды.

В это время циркуляция в контуре циркуляции горячей среды 2 производится по байпасному участку 21.

При смене режима термонагружения открываются клапаны 18, 9, закрываются клапаны 16, 17 и производится посредством насоса горячего контура циркуляции 13 вытеснение холодной среды из внутренней полости испытуемого изделия в контур циркуляции холодной среды 1.

Контроль за режимом вытеснения холодной среды производится по датчику температуры 11. Вытеснение заканчивается при показаниях датчика температуры 11, соответствующих температуре среды горячего контура циркуляции, при этом запорное устройство 9 закрывается, а запорное устройство 19 открывается. Производится режим горячего термонагружения испытуемого изделия. Циркуляция в контуре циркуляции холодной среды 1 производится по байпасному участку 20.

При последующей смене режима термонагружения испытуемого изделия (холодный режим) открываются запорные устройства 16, 8, закрываются запорные устройства 18, 19.

Производится вытеснение горячей среды из внутренней полости испытуемого изделия в контур циркуляции горячей среды 2 посредством насоса холодного контура циркуляции 12.

Контроль за режимом вытеснения холодной среды производится по датчику температуры 10.

Вытеснение среды заканчивается при показаниях датчика 10, соответствующих температуре среды холодного контура циркуляции, при этом запорное устройство 8 закрывается, а запорное устройство 17 открывается. Производится режим холодного термонагружения испытуемого изделия.

Далее циклы термонагружения повторяются.

Для обеспечения поршневого движения среды в испытуемом изделии целесообразно его размещать вертикально с нижним подводом канала от контура циркуляции холодной среды.

Предлагаемое устройство для испытания полых изделий на термостойкость наряду с существенным уменьшением энергозатрат позволяет исключить термоциклирование как основных контуров циркуляции (холодного или горячего), так и средств, обеспечивающих отвод от испытуемого изделия, что повышает надежность и долговечность работы устройства.

Область использования: в испытательной технике, при испытании полых изделий на термостойкость. Сущность изобретения: устройство содержит два автономных контура циркуляции холодной и горячей сред, испытуемое изделие, соединенное каналами с соответствующими контурами, и средства для отвода среды от изделия. Средство для отвода среды выполнено в виде каналов, соединяющих испытуемое изделие со всасывающими полостями контуров циркуляции. В результате исключается термоциклирование узлов и за счет этого повышается их долговечность и надежность. 1 ил.

Устройство для испытания полых изделий на термостойкость, содержащее два автономных контура циркуляции холодной и горячей среды, каждый из контуров состоит из сообщенных друг с другом посредством трубопроводов циркуляционного насоса со всасывающей полостью, компенсатора давления, датчиков температуры, запорной арматуры, средства для отвода среды и канала для подвода среды к изделию, отличающееся тем, что в каждом контуре средство для отвода среды выполнено в виде части трубопровода с запорной арматурой, один конец которого сообщен со всасывающей полостью циркуляционного насоса, а другой сообщен с каналом для подвода среды.