高溫對MTS核電工程材料的影響

時間：2015/10/10閱讀：2119

高溫對MTS核電工程材料的影響是肯定的，技術在范圍內，始終居于*。創新科技和技術支援使MTS公司一直處于市場的。
MTS磁致伸縮線性位移傳感器和液位計，適用于多種不同的工業自動化行業，為工業界對測量的要求提供兩種創新和可靠的選擇。MTS位移傳感器能夠測量長達10米的機械行程，而液位計則可以測量高達22米的大油罐。從70年代開發至今，已有超過一百萬個傳感器安裝在不同的工業環境里。
高溫對MTS核電工程材料低循環行為的影響研究工程金屬構件大多在循環載荷作用下工作，疲勞是構件失效的主要形式。疲勞研究領域包括高周疲勞和低周疲勞。一般認為，高周疲勞研究涉及在循環載荷作用下變形與應力為比例關系的疲勞破壞問題，低周疲勞領域則關心變形與應力之間不成比例關系的疲勞破壞問題，即在循環載荷作用下，材料危險點的循環應力—應變關系因塑性應變較大而產生明顯的遲滯回環，在這種情況下應變幅值作為控制參數將按一定規律制約疲勞損傷的進程。疲勞破壞的過程事實上是材料組織結構損傷劣化的累積過程，溫度是加速材料疲勞劣化的重要影響因素。在定常溫度下，金屬材料的單軸應變幅與疲勞壽命關系存在形式統一、常數因材料而異的非線性Manson-Coffin模型[1],但是該模型還難以反映導致材料損傷裂化的溫度影響規律。本文基于室溫與350oC高溫下國產新材料T42NG和T225NG鈦合金鋼和18Cr2NiWA反應堆主螺栓材料的系列試驗成果，一方面研究了材料的疲勞特性，一方面系統地研究了溫度因素對材料靜強度和低周疲勞規律的影響效應，提出了考慮溫度效應的低周疲勞統一模型，即l-M-C模型。根據這一模型，可以大大縮短高溫疲勞試驗時間和減少試樣數量。
高溫對MTS核電工程材料低循環行為的影響研究試驗條件 拉伸和疲勞試樣采用等直型結構，中部等直段直徑為8mm，長度為28mm；過度段半徑為32mm；兩端螺紋夾持段長為40mm，螺紋尺寸為M16×2。試樣車制后用匹配試件過渡半徑的砂輪進行精細磨制，zui后用金相砂紙對試件表面作拋光處理。試驗設備為MTS809材料試驗機。常溫疲勞與常溫拉伸試驗采用常溫軸向引伸計MTS632.11c-21(標距:25mm)、高溫疲勞與高溫拉伸試驗采用高溫拉扭引伸計MTS632.68-08F(標距:25mm), 高溫試驗采用熱發生器 MTS Lepel以及溫控器SHIMADEN SR53。高溫引伸計和載荷傳感器精度為5‰。試驗控制方式為應變幅值控制，應變幅值控制的誤差小于0.03‰ mm/mm。Lepel溫度控制精度為±1℃，試樣標距范圍內的溫度梯度低于±5℃。采用三個熱電偶測溫。熱電偶通過MTS點焊機焊在試樣標距段的上中下三點，中點熱電偶用作溫度控制。其余兩個熱電偶用于監測溫度梯度。拉伸與疲勞應變控制波形為三角波，控制拉伸軸向變形的應變速率為0.05% /s。低周疲勞應變加載速率為0.4%/s（軸向應變/s）。采用載荷下降15%作為試樣的失效判據。試驗溫度分別為室溫和350℃。高溫試驗時，試樣加載前溫度升至規定溫度后保溫10分鐘，然后將應變引伸計信號進行初始化調零以在測量應變中消去溫度應變。
再為大家介紹下MTS位移傳感器的原理
MTS磁致伸縮位移傳感器的高精度及可靠性已被成千上萬的應用案例所印證。傳感器利用非接觸技術監測活動磁鐵的位移，由于磁鐵和傳感器并無接接觸，因此傳感器在極其惡劣的工業環境下，如易受油漬、溶液、塵埃或其他的污染，并不構成問題。此外，傳感器更能承受高溫、高壓和高振蕩的環境。
MTS位移傳感器的輸出信號為數值，所以，即使電源中斷也不會對信號接收造成問題，更不會重歸零位。zui后，由于敏感元件都是非接觸式的，即使測量過程不斷重復，也不會對傳感器造成任何磨損，其磁致伸縮敏感元件的平均*時間為23年。
磁致伸縮指一些金屬（如鐵或鎳），在磁場作用下具有伸縮能力，伸縮的效果是非常細微的。一般的鎳鐵合金是30ppm，但現在科學界已設計出更新的物質，將磁致伸縮的效果提升至1500ppm以上。
磁致伸縮的原理并不復雜，是利用兩個不同的磁場相交時產生一個應變脈沖信號，然后計算這個信號被探測的時間周期，從而換算出準確的位置。這兩個磁場一個來自活動磁鐵，另一個來自傳感器頭的電子部件產生的電流脈沖。這個詢問信號脈沖沿著傳感器內以磁致伸縮材料制成的波導管，以聲音的速度運行。當兩個磁場相交時，波導管產生磁致伸縮現象，產生一個應變脈沖。這個返回信號脈沖很快被電子頭的感測電路探測到。從產生詢問信號的一刻到返回信號被探測到所需的時間周期乘以固定的聲音速度，便能準確的計算出磁鐵的位置變動。這個過程是連續不斷的，所以每當活動磁鐵被帶動時，新的位置就會被很快的感測出來。
由于傳感器的輸出信號是一個值，而不是比例的，也不需要再放大處理，所以不存在信號漂移或變值的情況，更不必定期重標。

高溫對MTS核電工程材料的影響一般技述參數
系列分辨率磁滯輸出種類其他選項
RH 1um 4um 電流, 電壓, SSI, AQB, CANbus, DeviceNet, Profibus, 位置和速度同時輸出等… RP=外置式IP67, RF=柔性導管、
LH 5um 0.02mm 電流, 電壓, PWM脈寬調制, RS422開始/停止脈沖 LD=分離電子盒, LF=柔性導管, LS=外置式IP67, LP=外置式IP65, LPR=推拉桿式
EP 2.5um 4um 電流, 電壓或RS422開始/停止脈沖 zui長行程1525mm, 內置D6 DIN插頭
TT 5um 0.02mm 電流, 電壓或RS422開始/停止脈沖, PWM脈寬調制及中性輸出可配模擬輸出界面: AK, AOM或數字輸出介面: MK
GH 2.5um 0.05mm 電流,電壓或RS422(開始/停止)數字脈沖,PWM脈寬調制及中性輸出 GP=外置式IP67
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