一種纖維復合芯快速老化檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種纖維復合芯快速老化檢測裝置，所述纖維復合芯兩端安裝有連接金具；所述檢測裝置包括水平固定平臺、豎直設置在所述固定平臺同側兩端的用于固定所述連接金具的法蘭、設于所述法蘭之間的水浴箱、以及設于所述水浴箱內的用于浸漬所述纖維復合芯的腐蝕液容器；所述腐蝕液容器為塑料容器或玻璃容器，尤以棕色為佳。本發(fā)明在對復合芯棒進行化學腐蝕的同時能夠在兩端增加一定的張力，使之能夠更加接近復合芯的實際使用工況，適合纖維復合芯的應力腐蝕性能測試。
【專利說明】一種纖維復合芯快速老化檢測裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測裝置，具體講涉及一種纖維復合芯快速老化檢測裝置。

【背景技術】
[0002]纖維復合芯導線是一種節(jié)能型增容導線，由其內部的纖維復合芯和包裹在纖維復合芯外的鋁組成，纖維復合芯由特高強度碳纖維合成的芯棒替代傳統(tǒng)的鋼芯和鋼絞線，夕卜層鋁采用定形鋁絞合而成。在相同導體截面的情況下，相對于傳統(tǒng)鋼芯鋁絞線，其具有高強度、低弧垂、耐高溫等特點，可以在大跨距、大容量導線線路上使用。
[0003]然而，復合芯導線與傳統(tǒng)鋼芯鋁絞線最大的區(qū)別在于工況使用過程中復合芯棒中的樹脂材料會受到化學腐蝕的影響。復合芯化學腐蝕主要來自以下幾個方面:一是在我國湖南、湖北一帶酸雨情況較為嚴重，酸雨會透過鋁絞線灌注到復合芯表面，從而對復合芯進行腐蝕；二是在我國沿海地區(qū)鹽霧情況較為嚴重，鹽分亦會隨雨水沉積在復合芯表面，從而影響復合芯性能；三是線路運行過程中，電暈放電會使得空氣發(fā)生電離，從而在復合芯表面形成一個硝酸腐蝕環(huán)境?；瘜W腐蝕會引起復合芯棒微觀結構的破壞和機械性能的劣化，從而增加了復合芯導線的運行風險，因此需要對復合芯進行化學腐蝕加速老化。
[0004]為了研宄纖維復合芯因化學腐蝕引起的劣化，需要提供一種纖維復合芯快速老化檢測裝置，對實際工況環(huán)境下纖維復合芯的應力腐蝕進行加速老化檢測，以快速獲得可靠的復合芯抗化學腐蝕性能。


【發(fā)明內容】

[0005]為了解決現有技術中所存在的上述問題，本發(fā)明提供一種纖維復合芯快速老化檢測裝置。
[0006]本發(fā)明提供的技術方案是:一種纖維復合芯快速老化檢測裝置，所述纖維復合芯兩端安裝有連接金具；其改進之處在于:所述檢測裝置包括水平固定平臺、豎直設置在所述固定平臺同側兩端的用于固定所述連接金具的法蘭、設于所述法蘭之間的水浴箱、以及設于所述水浴箱內的用于浸漬所述纖維復合芯的腐蝕液容器；所述腐蝕液容器為塑料容器或玻璃容器，尤以棕色為佳。
[0007]優(yōu)選的，所述連接金具位于所述固定平臺兩端法蘭之間，所述連接金具的一端與復合芯固定，其另一端與螺桿固定，所述螺桿的另一端伸出所述法蘭外8-12cm，并通過所述法蘭外側的螺母固定在所述法蘭上。
[0008]進一步，腐蝕液容器兩側的容器壁上對稱設置有一排相互平行的豎直卡槽，所述卡槽內固定有彈性密封件，所述彈性密封件上設有孔徑小于所述纖維復合芯直徑的圓孔；所述纖維復合芯通過所述圓孔過盈安裝在所述腐蝕液容器內。
[0009]進一步，所述彈性密封件為硅膠密封件或全氟橡膠密封件，所述圓孔直徑小于所述纖維復合芯直徑15% -20%。
[0010]優(yōu)選的，所述腐蝕液容器的厚度為0.5cm ;所述腐蝕液容器內裝有質量濃度為10% -40%的硝酸溶液、質量濃度為10% -40%的硫酸溶液或NaCl質量濃度為10% -25%的NaCl溶液中的任意一種溶液；所述溶液溫度為20°C _80°C，所述溶液液面高出所述纖維復合芯3cm以上。
[0011]進一步，所述腐蝕液容器內還安裝有用于調節(jié)溶液pH值的pH自動調節(jié)系統(tǒng)，所述PH自動調節(jié)系統(tǒng)包括pH在線檢測儀表、pH傳感器、計量泵和加藥箱；當所述溶液的pH值±0.3波動時，所述pH自動調節(jié)系統(tǒng)自動調節(jié)。
[0012]進一步，所述腐蝕液容器頂部安裝有用于減少溶液蒸發(fā)，并方便觀察纖維復合芯的腐蝕情況的透明塑料蓋。
[0013]進一步，水浴箱設置有用于控制所述腐蝕液容器內的溶液溫度的自動加溫裝置和溫控表。
[0014]進一步，纖維復合芯一端的連接金具上粘貼有應變片，所述應變片與遠程監(jiān)控設備相連；通過旋轉該端的螺母，使所述螺母順著螺桿軸線方向擠壓法蘭，對所述纖維復合芯施加張力，所述遠程監(jiān)控設備通過應變片實時監(jiān)控所施加的張力的大小，保證載荷的穩(wěn)定。
[0015]進一步，所述螺母對纖維復合芯所施加的張力大小為2-8噸。
[0016]和最接近的現有技術比，本發(fā)明具有如下優(yōu)異效果:
[0017]I)本發(fā)明提供的檢測裝置安裝方便，可實現水浴箱溫度、腐蝕溶液濃度和施加張力載荷的精確控制；
[0018]2)本發(fā)明在對復合芯棒進行化學腐蝕的同時能夠在兩端增加一定的張力，使之能夠更加接近復合芯的實際使用工況，從而使纖維復合芯的抗腐蝕性能檢測結果更加準確可
A+-.與巨O
[0019]3)腐蝕液容器兩側設置一排相互平行的卡槽，卡槽上安裝彈性密封件，將纖維復合芯通過過盈配合安裝在腐蝕液容器內，可以滿足纖維復合芯老化樣本需求量大、一致性強的特殊要求；
[0020]4)本發(fā)明通過機械加載方式給纖維復合芯施加張力，可以輕松應對通常情況下的每批次纖維復合芯至少10000小時以上的老化周期，與微機控制電液伺服設備進行負荷加載的方式相比，可以減少電力損耗，降低成本，減少設備維護費用；
[0021]5)復合芯兩端安裝連接金具，在給復合芯施加張力時，連接金具可提供不低于10噸的力荷載，克服了普通設備夾頭提供力荷載較小的缺陷，加強了檢測裝置的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為纖維復合芯快速老化檢測裝置的結構示意圖；
[0023]圖2為圖1中腐蝕液容器的結構示意圖；
[0024]其中1-固定平臺，2-水浴箱，3-法蘭，4-連接金具，5-復合芯，6-腐蝕液容器，7-應變片，8-螺母，9-螺桿，10-卡槽，11-密封件。

【具體實施方式】
[0025]為了更好地理解本發(fā)明，下面結合說明書附圖和實例對本發(fā)明的內容做進一步的說明。
[0026]本發(fā)明提供一種纖維復合芯快速老化檢測裝置。裝置主要由張力加載結構，加溫裝置和化學溶液濃度平衡裝置三部分構成。
[0027]復合芯類型包括純碳纖維復合芯、玻纖包覆碳纖復合芯、全高強玻纖復合芯。張力加載過程為:兩端裝好電力金具的復合芯，穿過固定于試驗平臺的兩個剛性限位法蘭中央的圓孔，兩端分別伸出1cm左右的長度，復合芯一端的連接金具利用螺桿和螺母與法蘭固定不動(螺母外徑大于法蘭孔徑)，復合芯另一端的連接金具上粘貼應變片，并在該端的法蘭外側端通過旋轉螺母，使螺母順著螺桿擠壓法蘭，從而對復合芯施加張力，張力大小為2-8噸；應變片連接遠程監(jiān)控設備，能夠對所施加的張力大小變化進行實施監(jiān)測，保證載荷的穩(wěn)定性。
[0028]腐蝕液容器材料可采用0.5cm厚的棕色玻璃容器或0.5cm厚塑料材質，腐蝕液用質量濃度為10% -40%的硝酸溶液、質量濃度為10% -40%的硫酸溶液或者NaCl質量濃度為10-25%的NaCl溶液中的任意一種，腐蝕液溶液溫度范圍為20°C -80°C。
[0029]復合芯恒溫或交變溫老化過程通過腐蝕液容器外的水浴箱裝置實現。水浴箱內安裝有加溫裝置和溫控表，可根據實驗需求自動調節(jié)水浴箱內的水溫。
[0030]復合芯為光滑圓棒結構，長度為lm，兩端約20cm伸出腐蝕液容器外，利用復合芯電力金具連接，連接拉力通常應大于10噸，復合芯中段浸漬在腐蝕液中，液面需高出復合芯3cm以上。腐蝕液容器兩側外壁根據試樣數量加工一排卡槽，用來固定耐腐蝕、高彈性硅膠或者全氟橡膠密封件，復合芯試樣穿過密封件中間的圓孔形成密封空間。密封件圓孔直徑小于復合芯棒直徑約15-20%，利用過盈配合防止漏液現象發(fā)生。
[0031]腐蝕液容器頂部裝一個透明塑料蓋，用來觀察腐蝕情況與減少蒸發(fā)作用。即便如此，在加熱老化的過程中，酸溶液濃度由于蒸發(fā)作用不可避免會導致溶液濃度的變化，尤其對于硝酸溶液，需要引入一套PH自動調節(jié)系統(tǒng)維持腐蝕液PH值。PH自動調節(jié)系統(tǒng)包括PH在線檢測儀表，PH傳感器、計量泵、加藥箱等組成，在PH波動達到±0.3時自動啟動加藥程序并進行濃度調節(jié)。
[0032]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種纖維復合芯快速老化檢測裝置，所述纖維復合芯兩端安裝有連接金具；其特征在于:所述檢測裝置包括水平固定平臺、豎直設置在所述固定平臺同側兩端的用于固定所述連接金具的法蘭、設于所述法蘭之間的水浴箱、以及設于所述水浴箱內的用于浸漬所述纖維復合芯的腐蝕液容器；所述腐蝕液容器為塑料容器或玻璃容器，尤以棕色為佳。
2.如權利要求1所述的一種纖維復合芯快速老化檢測裝置，其特征在于: 所述連接金具位于所述固定平臺兩端法蘭之間，所述連接金具的一端與復合芯固定，其另一端與螺桿固定，所述螺桿的另一端伸出所述法蘭外8-12cm，并通過所述法蘭外側的螺母固定在所述法蘭上。
3.如權利要求2所述的一種纖維復合芯快速老化檢測裝置，其特征在于: 腐蝕液容器兩側的容器壁上對稱設置有一排相互平行的豎直卡槽，所述卡槽內固定有彈性密封件，所述彈性密封件上設有孔徑小于所述纖維復合芯直徑的圓孔；所述纖維復合芯通過所述圓孔過盈安裝在所述腐蝕液容器內。
4.如權利要求3所述的一種纖維復合芯快速老化檢測裝置，其特征在于: 所述彈性密封件為硅膠密封件或全氟橡膠密封件，所述圓孔直徑小于所述纖維復合芯直徑 15% -20%。
5.如權利要求1所述的一種纖維復合芯快速老化檢測裝置，其特征在于: 所述腐蝕液容器的厚度為0.5cm ;所述腐蝕液容器內裝有質量濃度為10% -40%的硝酸溶液、質量濃度為10 % -40 %的硫酸溶液或NaCl質量濃度為10 % -25 %的NaCl溶液中的任意一種溶液；所述溶液溫度為20°C _80°C，所述溶液液面高出所述纖維復合芯3cm以上。
6.如權利要求5所述的一種纖維復合芯快速老化檢測裝置，其特征在于: 所述腐蝕液容器內還安裝有用于調節(jié)溶液PH值的pH自動調節(jié)系統(tǒng)，所述pH自動調節(jié)系統(tǒng)包括pH在線檢測儀表、pH傳感器、計量泵和加藥箱；當所述溶液的pH值±0.3波動時，所述pH自動調節(jié)系統(tǒng)自動調節(jié)。
7.如權利要求6所述的一種纖維復合芯快速老化檢測裝置，其特征在于: 所述腐蝕液容器頂部安裝有用于減少溶液蒸發(fā)，并方便觀察纖維復合芯的腐蝕情況的透明塑料蓋。
8.如權利要求5所述的一種纖維復合芯快速老化檢測裝置，其特征在于: 水浴箱設置有用于控制所述腐蝕液容器內的溶液溫度的自動加溫裝置和溫控表。
9.如權利要求2所述的一種纖維復合芯快速老化檢測裝置，其特征在于: 纖維復合芯一端的連接金具上粘貼有應變片，所述應變片與遠程監(jiān)控設備相連；通過旋轉該端的螺母，使所述螺母順著螺桿軸線方向擠壓法蘭，對所述纖維復合芯施加張力，所述遠程監(jiān)控設備通過應變片實時監(jiān)控所施加的張力的大小，保證載荷的穩(wěn)定。
10.如權利要求9所述的一種纖維復合芯快速老化檢測裝置，其特征在于: 所述螺母對纖維復合芯所施加的張力大小為2-8噸。
【文檔編號】G01N17/00GK104515729SQ201410742687
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年12月5日 優(yōu)先權日:2014年12月5日
【發(fā)明者】蘭逢濤, 陳新, 牟景旭, 王芝茗, 楊長龍 申請人:國家電網公司, 國網智能電網研究院, 國網遼寧省電力有限公司沈陽供電公司