外层拉伸剥离测试装置及测试系统的制作方法

本发明涉及材料测试设备技术领域，特别是涉及一种外层拉伸剥离测试装置及测试系统。

背景技术：

按照《埋地钢质管道聚乙烯防腐层》(gb/t23257-2017)对于防腐层剥离强度的测试要求，测试环境的试验温度为常温和高温，样品尺寸为管径57mm～600mm，管长度为150mm～300mm，拉伸剥离防腐层宽度约20mm，长度至少160mm，拉伸速率10mm/min，拉伸防腐层垂直防腐管圆周面匀速拉伸剥离，剥离长度约140mm，试验机记录时间-力值曲线。

目前常用的测试方式是普通型拉力计、旋转式拉伸剥离测试仪和拉伸试验机等。

普通型拉力计，通过人工固定防腐管或管切片，人工控制拉力计与试件的拉伸角度和拉伸速率，这方式测试成本较低，适合熟练操作人员在野外作业，但不适合高温下的测试环境，且操作难度大，角度和速度极难保证，测试结果的可靠性很低。

旋转式拉伸剥离测试仪，通过将测试仪固定在防腐管上，测试仪带有夹持防腐层条的夹具，旋转测试仪并保持拉伸角度垂直防腐管，达到测试的目的。这比较适合架空的大型的管径较大长输管道的野外作业，但很难适合小管径、非架空和实验室的测试，且拉伸速率难控，受人工影响较大，自动化程度较低，设备成本较高，一般为30万以上，也无法应用于高温条件下测试。

相比于上两种测试设备，拉伸试验机具有足够的力值控制和拉伸速率控制精度，且具有自动记录时间-力值曲线的功能，是理想的测试工具，但目前缺乏专用的拉伸剥离夹具，采用常规的索链式固定防腐管或切片，是无法满足剥离防腐层垂直于试件外圆周的测试要求。

技术实现要素：

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够满足测试要求的外层拉伸剥离测试装置及测试系统。

其技术方案如下：

一种外层拉伸剥离测试装置，包括：

架体；

限位件，所述限位件可转动设于所述架体上，所述限位件用于穿设待测试件；及

定位件，所述定位件可移动设于所述限位件上，所述定位件沿靠近或远离所述限位件的方向移动。

上述外层拉伸剥离测试装置，通过限位件穿设待测试件，对待测试件进行限位，同时利用定位件沿靠近限位件的方向移动，使定位件能够抵住待测试件，若在待测试件上剥离部分外层表皮，并扯动上述已剥离的外层表皮，可将未剥离的外层表皮继续剥离待测试件，由于限位件可转动，朝任意方向扯动已剥离的外层表皮时，待测试件会转动，直至已剥离的外层表皮与待测试件的轴心线处于同一平面，即已剥离的外层表皮垂直于待测试件外圆周时，待测试件停止转动，此时扯动已剥离的外层表皮满足垂直于待测试件外圆周的测试要求，具有良好的匹配性，且随着扯动，已剥离的外层表皮能够持续垂直于待测试件外圆周，避免了测试过程中剥离角度失控的问题，能够提高剥离强度测试的精度，满足了高精度高效率测定剥离强度的需求。

在其中一个实施例中，所述每个限位件上的所述定位件为至少三个，所述定位件沿周向间隔设于所述限位件上。

在其中一个实施例中，所述限位件包括芯轴及固定夹，所述芯轴可转动设于所述架体上，所述芯轴用于穿设待测试件，所述固定夹套设于所述芯轴上，所述定位件可移动设于所述固定夹上，所述固定夹的数量为两个，两个所述固定夹间隔设置，所述定位件均位于两个所述固定夹之间。

在其中一个实施例中，所述固定夹的外侧边缘向一侧翻折形成调整部，所述调整部围绕所述芯轴设置，所述调整部与所述芯轴间隔设置，所述定位件可移动设于所述调整部上。

在其中一个实施例中，所述定位件与所述调整部螺纹配合。

在其中一个实施例中，所述定位件沿所述芯轴的径向方向设置。

在其中一个实施例中，所述固定夹与所述芯轴滑动配合。

在其中一个实施例中，上述外层拉伸剥离测试装置还包括轴承，所述架体上设有安装孔，所述轴承套设于所述限位件外，所述轴承装配于所述安装孔内。

在其中一个实施例中，所述架体包括依次连接的第一侧边件、中间件及第二侧边件，所述第一侧边件与所述第二侧边件间隔设置，所述第一侧边件、所述第二侧边件均与所述中间件呈夹角设置，所述第一侧边件、所述第二侧边件设于所述中间件的同一侧，所述中间件远离所述限位件的一侧设有连接件。

一种测试系统，包括第一拉伸件、第二拉伸件及如上述任一项所述的外层拉伸剥离测试装置，所述第一拉伸件与所述架体连接，所述第二拉伸件用于与待测试件的外层连接，所述第二拉伸件与所述第一拉伸件可相互远离。

上述测试系统，通过限位件穿设待测试件，对待测试件进行限位，同时利用定位件沿靠近限位件的方向移动，将待测试件固定于定位件上并保持与旋转芯轴同轴心，可利用第一拉伸件与架体连接，第二拉伸件与待测试件的外层连接，确保外层与待测试件的轴心面重合，当第一拉伸件与第二拉伸件相对运动时，待测试件的外层将相对于待测试件圆周面垂直方向被拉扯并剥离，满足剥离的外层始终满足垂直于待测试件外圆周剥离的测试要求，直至所需的拉伸剥离长度，与常规的拉伸试验具有良好的匹配性，适合常温和高温环境下测试，装置试样简易，拉伸剥离角度可控，避免了测试过程中人工干预和剥离角度失控的问题，能够提高剥离强度测试的精度，满足了高精度高效率测定剥离强度的需求。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用于来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述的外层拉伸剥离测试装置的剖视图；

图2为本发明实施例所述的固定夹与定位件的装配示意图。

附图标记说明：

100、架体，110、第一侧边件，120、中间件，130、第二侧边件，140、连接件，200、限位件，210、芯轴，220、固定夹，221、调整部，300、定位件，400、平键，500、轴承。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1及图2所示，一实施例公开了一种外层拉伸剥离测试装置，包括架体100、限位件200及定位件300，所述限位件200可转动设于所述架体100上，所述限位件200用于穿设待测试件，所述定位件300可移动设于所述限位件200上，所述定位件300沿靠近或远离所述限位件200的方向移动。

上述外层拉伸剥离测试装置，通过限位件200穿设待测试件，对待测试件进行限位，同时利用定位件300沿靠近限位件200的方向移动，使定位件300能够抵住待测试件，若在待测试件上剥离部分外层表皮，并扯动上述已剥离的外层表皮，可将未剥离的外层表皮继续剥离待测试件，由于限位件200可转动，朝任意方向扯动已剥离的外层表皮时，待测试件会转动，直至已剥离的外层表皮与待测试件的轴心线处于同一平面，即已剥离的外层表皮垂直于待测试件外圆周时，待测试件停止转动，此时扯动已剥离的外层表皮满足垂直于待测试件外圆周的测试要求，具有良好的匹配性，且随着扯动，已剥离的外层表皮能够持续垂直于待测试件外圆周，避免了测试过程中剥离角度失控的问题，能够提高剥离强度测试的精度，满足了高精度高效率测定剥离强度的需求。

本具体实施例中，待测试件的外层表皮为防腐管最外层的防腐层。在其他实施中，待检测家也可为其他管线材，例如电缆等，待检测间的外层表皮即为电缆最外层结构。

可选地，限位件200与架体100可拆卸连接。可先使待测试件套设在限位件200外，再将限位件200装配到架体100上，方便测试。

在其中一个实施例中，如图1及图2所示，所述限位件200包括芯轴210及固定夹220，所述芯轴210可转动设于所述架体100上，所述芯轴210用于穿设待测试件，所述固定夹220设于所述芯轴210上，所述定位件300可移动设于所述固定夹220上，所述固定夹220的数量为两个，两个所述固定夹220间隔设置。芯轴210穿设待测试件，两个固定夹220分别套设于芯轴210的两端，两个固定夹220可对待测试件进行轴向限位，再由两个固定夹220上的定位件300对待测试件进行径向限位，使待测试件能够保持稳定，在测试时不会发生位移，同时两个固定夹220上的定位件300对待测试件的固定效果更好，保证待测试件不会相对芯轴210转动，且两个固定夹220上的定位件300能够分别对待测试件的两端进行位置调整，进一步保证待测试件的转动中心轴与芯轴210的转动中心轴能够同轴设置。

其中，上述“轴向”、“径向”为芯轴210的轴向方向及径向方向。

在其中一个实施例中，如图1及图2所示，所述固定夹220的外侧边缘向一侧翻折形成调整部221，所述调整部221围绕所述芯轴210同轴设置，所述定位件300可移动设于所述调整部221上。待测试件可伸入调整部221与芯轴210之间，此时调整部221可围绕待测试件，有利于定位件300沿垂直或近似垂直的方式抵住待测试件，对待测试件的固定效果更好。

在其中一个实施例中，如图1及图2所示，所述限位件200上的所述定位件300的数量为至少三个，所述定位件300沿所述固定夹220周向间隔设于所述限位件200上。上述结构中，定位件300能够从不同侧对待测试件进行固定，固定效果更好，同时通过调整不同定位件300的位移距离，能够对待测试件的位置进行调整，即使待测试件的管径与限位件200为间隙配合，也能够使待测试件的转动中心轴与限位件200的转动中心轴同轴，能够减少待测试件转动中心轴与限位件200转动中心轴不同轴导致的测试误差，进一步提高剥离强度测试的精度。

可选地，如图2所示，定位件300的数量为三个，三个定位件300沿限位件200的周向均匀间隔设置，此时三个定位件300能够更好的固定限位件200，同时通过三个定位件300的位置调整，能够更精确的调整待测试件的位置，使待测试件的转动中心轴与限位件200的转动中心轴同轴。

具体地，各定位件300的移动方向均与限位件200的转动中心轴相交，且相交点为同一点，此时定位件300的调整不会引起限位件200的偏转，防止调整后待测试件的转动中心轴与限位件200的转动中心轴不同轴。

在其中一个实施例中，所述定位件300与所述调整部221螺纹配合而内外伸缩运动。可通过转动定位件300的方式使定位件300相对调整部221内外伸缩，进而固定待测试件或调整待测试件的位置。

在其他实施例中，上述限位件200还包括辅助件，调整部221上设有供定位件300滑动穿设的穿孔，调整部221上还设有与穿孔连通的紧固孔，辅助件与紧固孔螺纹配合，定位件300可调整通过穿孔的距离，并利用辅助件穿过紧固孔，使辅助件抵住定位件300的侧面，也可利用定位件300调整待测试件的位置，并对待测试件进行固定。

在其中一个实施例中，如图2所示，所述定位件300沿所述芯轴210的径向方向设置。此时定位件300能够以垂直于芯轴210的外圆周的方向移动，对待测试件进行固定及位置调整时，能够使待测试件以平行于芯轴210的中心轴的姿态进行调整，确保最终待测试件能够与芯轴210同轴设置，以提高剥离强度测试的精度。

在其中一个实施例中，所述固定夹220与所述芯轴210滑动配合。此时固定夹220调整在芯轴210上的位置，以便适用于不同长度的待测试件，提高适用范围。

可选地，如图1及图2所示，上述外层拉伸剥离测试装置还包括平键400，所述芯轴210的外侧设有用于安装所述平键400的键槽，所述平键400的厚度大于所述键槽的深度，所述固定夹220的内壁上设有配合槽，键槽沿芯轴210的轴向延伸设置；或键槽为多个，键槽沿芯轴210的轴向间隔设置。当键槽沿芯轴210的轴向延伸设置时，可将平键400放置在芯轴210上键槽的不同位置处，再将固定夹220套在芯轴210外并使平键400露出键槽的部分与配合槽卡合；当键槽为多个，键槽沿芯轴210的轴向间隔设置时，可将平键400放置于不同的键槽处，在将固定夹220套设于芯轴210外并与平键400装配，均可实现固定夹220在芯轴210上的位置调整。

在其他实施例中，芯轴210外设有外螺纹，固定夹220的中部设有调整孔，调整孔与外螺纹螺纹配合。此时可通过旋转固定夹220，调整固定夹220在芯轴210上的位置。

在其他实施例中，芯轴210的外侧面沿轴向设有多个插槽，固定夹220上设有穿孔，可通过杆件穿设穿孔并插入插槽，对固定夹220在芯轴210上的位置进行固定，同时通过使穿孔对应不同的插槽，能够调整固定夹220在芯轴210上的位置。

在其中一个实施例中，如图1所示，所述架体100包括拱形支架及连接件，拱形支架包括第一侧边件110、中间件120及第二侧边件130，所述第一侧边件110与所述第二侧边件130间隔设置，所述第一侧边件110、所述第二侧边件130均与所述中间件120呈夹角设置，所述第一侧边件110、所述第二侧边件130设于所述中间件120的两侧，所述中间件120远离所述限位件200的一侧设有连接件140。拱形支架结构简单，稳定，不会轻易变形，连接件140可用于外连拉伸设备。

具体地，第一侧边件110及第二侧边件130上均设有安装孔。用于安装轴承500。

可选地，连接件140与中间件120可拆卸连接，方便根据不同的测试要求更换连接件140。具体地，连接件140与中间件120螺纹配合，连接件140上设有插销孔。可利用杆件穿过插销孔并拉动杆件两端，将架体100向某一方向拉动。在其他实施例中，连接件140也可为勾状。

在其中一个实施例中，如图1及图2所示，上述外层拉伸剥离测试装置还包括轴承500，所述第一侧边件110及所述第二侧边件130上设有安装孔，所述轴承500固定于所述安装孔内，所述轴承500套设于所述限位件200外，所述轴承500可自由通过并固定与取出所述轴承500内，所述拱形支架、所述连接件140、所述轴承500、所述芯轴210及所述固定夹220的重心位于同一个平面内。通过轴承500能够方便限位件200的转动，保证待测试件被剥离的外层在测试时能够垂直于待测试件的外圆周表面，以便得到更精确的测试结果。

在装配上述外层拉伸剥离测试装置时，如图1所示，先将固定夹220固定于待测试件两端，通过定位件300调整使待测试件与固定夹220同心，随后芯轴210依次穿入拱形支架的第一侧边件110上轴承500、固定件220、第二侧边件120上的轴承500，并固定即可。

一实施例公开了一种测试系统，包括第一拉伸件、第二拉伸件及如上述任一项所述的外层拉伸剥离测试装置，所述第一拉伸件与所述架体100连接，且待测试件可与所述芯轴210同轴心地固定于所述芯轴210上且自由地圆周运动，所述第二拉伸件用于与待测试件的外层连接，所述第二拉伸件与所述第一拉伸件可相互远离。

上述测试系统，通过限位件200穿设待测试件，对待测试件进行限位，同时利用定位件300沿靠近限位件200的方向移动，将待测试件固定于定位件300上并保持与旋转芯轴210同轴心，可利用第一拉伸件与架体100连接，第二拉伸件与待测试件的外层连接，确保外层与待测试件的轴心面重合，当第一拉伸件与第二拉伸件相对运动时，待测试件的外层将相对于待测试件圆周面垂直方向被拉扯并剥离，满足剥离的外层始终满足垂直于待测试件外圆周剥离的测试要求，直至所需的拉伸剥离长度，与常规的拉伸试验具有良好的匹配性，适合常温和高温环境下测试，装置试样简易，拉伸剥离角度可控，避免了测试过程中人工干预和剥离角度失控的问题，能够提高剥离强度测试的精度，满足了高精度高效率测定剥离强度的需求。

可选地，第一拉伸件、第二拉伸件为拉伸试验机的两个夹持端，其中第二拉伸件为楔形夹具，能够跟随负载的增加提高夹紧力，防止待测试件的外层表皮脱落。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。