(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210890173.X (22)申请日 2022.07.18 (71)申请人 吉林大学重庆研究院 地址 401120 重庆市渝北区龙兴镇两江大 道618号 (72)发明人 张起勋　邵承会　高熙宇　刘鹏　 张建海　赵宏伟　周立明　张世忠　 刘欣　 (51)Int.Cl. G01N 3/08(2006.01) G01N 3/06(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种大型立壁装置力学性能测试仪 (57)摘要 本发明属于精密科学仪器领域， 更确切地 说， 它涉及一种大型立壁装置力学性能测试仪。 本装置是面向大型立壁装置(例如大型储油罐外 壁、 压力熔炉外壁以及核电站外壁等)的压痕测 试技术， 在长时间服役工况下大型立壁装置的力 学性能退化、 疲劳损伤和应力腐蚀开裂最终导致 装置失效， 造成严重的经济损失， 因此在服役工 况下(不停止工作状态)对大型立壁装置进行现 场测试是解决问题的关键， 评估 大型立壁装置力 学指标， 准确求解硬度、 弹性模量、 磨损性能、 摩 擦、 蠕变、 屈服强度、 残余应力、 断裂韧性等力学 参量， 本装置设计能够在大型立壁装置上移动到 测试区域进行准确测量力学参数， 为服役工况下 大型立壁装置力学测试提供了方法和依据。 权利要求书1页 说明书3页 附图12页 CN 115356196 A 2022.11.18 CN 115356196 A 1.本发明所述的大型立壁装置力学性能测试仪是由压头(1)， 连接件(2)， 压力传感器 (3)， 位移传感器(4)， 过渡件(5)， 锁紧件(6)， 模组(7)， 模组移动 块的上面(701)， 外壳(8)， 车轮轴向锁紧插板(9)， 车轮(10)， 车底架(11)， 车底架圆弧挡板(1101)， 车底架插板凹槽 (1102)， 车底架电极接触面(1103)， 车底架电磁凹槽(1104)， 定制电磁铁(12)， 电磁铁电极 面(1201)， 电磁铁侧面(12 02)， 步进电机(13)， 智能控制 系统(14)， 摄像头(1401)； 车轮(10) 中间圆柱形外圆面贴合车底架(11)外侧内圆柱 面， 车轮(10)中间圆柱形内圆环 面贴合车轮 轴向锁紧插板(9)两侧面， 车轮轴向锁紧插板(9)两侧面贴合车底架插板凹槽(1102)两侧 面， 螺栓锁紧； 车轮(10)中间圆柱形端面的内半圆柱 面贴合电机(13)输出轴外半圆柱 面， 车 底架(11)内侧面贴合电机(13)侧面， 螺栓锁紧； 定制电磁铁(12)的电磁铁侧面(1202)贴合 车轮(10)的方形孔， 可相对移动； 向下的定制电磁铁(12)顶端凸起的圆弧面贴合车底架电 磁凹槽(1104)， 电磁铁电极面(1201)贴合车底架电极接触面(1103)， 向下的定制电磁铁 (12)顶端下圆弧面贴合车底架圆弧挡板(1101)的上圆弧面， 车底架圆弧挡板(1101)锁紧向 下的定制电磁铁(12)； 摄像头(1401)安装在智能控制系统(14)外侧面， 智能控制系统(14) 内侧面贴合外壳(8)侧面， 螺栓锁紧； 外壳(8)两侧面贴合车底架(11)中间的方孔， 螺栓锁 紧； 外壳(8)的内侧背面贴合模组(7)的背面， 螺栓锁 紧； 模组移动块的上面(701)贴合过渡 件(5)的背面， 螺栓锁 紧； 过渡件(5)的方形段外轮廓贴合锁 紧件(6)方形内轮廓螺栓锁紧； 锁紧件(6)圆柱形内轮廓贴合位移传感器(4)上的固定轴， 螺栓锁紧； 压力传感器(3)上的压 力连接轴插入过渡件(5)前端面的孔， 两零件端面贴合， 螺纹锁紧； 压力 传感器(3)的下端轴 插入连接件(2)的孔， 两零件端面贴合， 螺纹锁紧； 压头(1)上的连接小轴插入连接件(2)的 孔， 两零件端面贴合， 螺纹锁紧。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115356196 A 2一种大型立壁装 置力学性能测试 仪 技术领域 [0001]本发明属于精密科学仪器领域， 更确切地说， 它涉及一种大型立壁装置力学性能 测试仪。 背景技术 [0002]精密科学仪器是科技创新和社会经济发展的基石与重要保障， 压痕测试仪做为精 密科学仪器可为我国材料科学、 航空航天、 冶金、 固体力学、 生物医学、 钢铁、 轨道交通等领 域提供技术支持， 压痕测试仪器的基本功能对材料的硬度、 弹性模量、 磨损性能、 摩擦、 蠕变 等进行测定， 随着 研究人员深入研究， 在压痕测试仪器的基础上通过 理论扩展或改造、 增添 新的测试模块， 对仪器的功能不断进行扩展， 丰富了压痕测试功能， 例如冲击压痕测试、 微 拉伸、 压缩测试等， 因此压痕测试技术由于具有高的载荷和位移分辨率， 发展为材料力学性 能测试的主流 技术， 在多领域内展现出重要的科 学意义和广泛的应用前 景。 [0003]本装置是面向大型立壁装置(例如大型储油罐外壁、 压力熔炉外壁以及核电站外 壁等)的压痕测试技术， 在长时间服役工况下大型立壁装置的力学性能退化、 疲劳损伤和应 力腐蚀开裂最终导致装置失效， 造成严重的经济损失， 因此在服役工况下(不停止工作状 态)对大型立壁装置进 行现场测试是解决问题的关键， 评估大型立壁装置力学指标， 准确求 解硬度、 弹性模量、 磨损性能、 摩擦、 蠕变、 屈服强度、 残余应力、 断裂韧性等力学参量， 本装 置设计能够在大型立壁装置上移动到测试区域进 行准确测量力学参数， 为服役工况下大型 立壁装置力学测试提供了方法和依据。 发明内容 [0004]本发明要解决的技术问题是测试大型立壁装置(例如大型储油罐外壁、 压力熔炉 外壁以及核电站外壁 等)的力学性能， 提供了一种大 型立壁装置力学性能测试仪 。 [0005]为解决上述 技术问题， 参阅图1至图21本发明所采用的技 术方案如下： [0006]本发明所述的大型立壁装置力学性能测试仪是由压头， 连接件， 压力传感器， 位移 传感器， 过渡件， 锁紧件， 模组， 模组移动块的上面， 外壳， 车轮轴向锁紧插板， 车轮， 车底架， 车底架圆弧挡板， 车底架插板凹槽， 车底架电极接触面， 车底架电磁凹槽， 定制电磁铁， 电磁 铁电极面， 电磁铁侧面， 步进电机， 智能控制系统， 摄像头。 车轮中间圆柱形外圆面贴合车底 架外侧内圆柱面， 车轮中间圆柱形内圆环面贴合车轮轴向锁紧插板两侧 面， 车轮轴向锁紧 插板两侧 面贴合车底架插板凹槽两侧 面， 螺栓锁紧； 车轮中间圆柱形端面的内半圆柱面贴 合电机输出轴外 半圆柱面， 车底架内侧面贴合电机侧面， 螺栓锁紧； 定制电磁铁12的电磁铁 侧面贴合车轮的方形孔， 可相对移动； 向下 的定制电磁铁顶端凸起的圆弧面贴合车底架电 磁凹槽， 电磁铁电极面贴合车底架电极接触面， 向下 的定制电磁铁顶端下圆弧面贴合车底 架圆弧挡板的上圆弧面， 车底架 圆弧挡板锁紧向下 的定制电磁铁； 摄像头安装在智能控制 系统外侧面， 智能控制系统内侧面贴合外壳侧面， 螺栓锁紧； 外壳两侧面贴合车底架中间的 方孔， 螺栓锁紧； 外壳的内侧背面贴合模组的背面， 螺栓锁紧； 模组移动块的上面贴合过渡说　明　书 1/3 页 3 CN 115356196 A 3