压力容器综合实验装置

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技术文章

作者：茂育科教发布时间：2026-10-21 14:44

压力容器安全工程课程要求学生认识封头结构、理解内压应力分布与外压失稳机理，并掌握应变测量、压力采集与爆破元件检验的基本方法。课程实验分为基础、综合与开放性三个层次，需要一台覆盖内压、外压与爆破元件的综合装置支撑。

这款压力容器综合实验装置由卧式容器、立式容器、加压泵等压力容器设备及计算机压力数据采集系统构成完整检测系统。实验装置配备两套不锈钢卧式容器（壁厚 4mm、φ400×4、L=500，容器中间安装法兰）：一套配椭圆 + 球形封头，一套配锥形 + 平板封头，可进行四种封头拆装并测试内压作用下的应力分布；另配不锈钢立式容器（壁厚 4mm、φ300×4、L=400，外压容器口径 80mm）用于外压容器稳定性实验。

加压采用 0—2.5MPa 电动试压泵，内压与外压容器压力量程均为 0—1.6MPa，配 3 只 0—1.6MPa、4—20mA 信号、24V 供电压力变送器，双排 4 位数码管压力显示仪表可编程输入，支持热电偶、热电阻、电压、电流及二线制变送器；RS485 数据采集板连接计算机，20 点静态电阻应变仪测量封头应变，完成压力 P - 应变 ε 线性回归，并显示、储存、打印实验数据与不同形状封头内压应力分布曲线。爆破片（规格 50mm）、安全阀实验附件可开展爆破片与安全阀爆破实验，装置支持自动加压、泄压。系统配计算机与显示器用于数据采集分析，斜面琴式电控柜封装控制电器，整体带刹车轮可移动。

（型号：MYHG-19B）

一、概况：
压力容器综合实验装置是根据《压力容器安全工程》课程的教学特点和要求，课程组教师建立了以培养创新意识和创新能力为中心的实践课程教学体系。《压力容器安全工程》课程的实践课程教学体系中较为重要的一部分就是实验教学。
该虚拟实验部分是利用多媒体将实验教学部分展示出来的，它不仅可以锻炼同学们自主学习的能力，同时能够使他们在学习过程中能够积极开动脑筋，创新能力也得到了很好地锻炼。虚拟实验集合了实际实验室和多媒体的优点，并且具有科学性和先进性，为广大师生朋友带来了很多益处。
为了锻炼同学们各方面的能力，实验教学主要分为三大类：基础实验、综合实验和开放性实验。基础实验主要是考核学生对实验原理、实验内容、实验结果的掌握情况，能增强同学们的基础知识，因此它囊括了两个相对简单的实验，压力容器内压爆破实验和压力容器外压失稳实验。综合实验考核学生对实验原理、实验内容、实验结果的掌握情况及独立解决问题的能力，能加强同学们综合方面的能力，它包括了压力容器应变测量实验和超声波检测实验。开放性实验考核学生对实验方案的设计，实验结果的分析情况，以及学生解决问题的能力，能够很好地锻炼同学们积极动脑和创新等各方面的能力，它也涵盖了声发射波速测量与三角定位实验和磁粉探伤实验。
二、能够进行的实训项目
1、能进行压力容器封头（椭圆封头、球形封头、锥形封头和平板封头）拆装，并测试在内压作用下的应力分布。
2、外压容器稳定性实验。
3、学生能够利用可替换试件（后期试件应方便获得）进行外压容器的失稳破坏现象、破坏后的实物形态观看及仿真模拟等。
4、压力P-应变ε的线性回归。
5、显示、储存打印实验数据和不同形状封头在内压作用下的应力分布曲线。
5、爆破片爆破实验。
6、安全阀的爆破实验。
7、能够自动加压、泄压。
三、实验装置特点
1、实验装置由卧式容器（含锥形封头、椭圆封头、球形封头、平板封头）、立式容器、加压泵等压力容器设备及计算机压力数据采集系统构成完整的压力容器检测系统。
2、实验装置能做四种不同形式封头的应力测定实验、外压薄壁容器和爆破片，安全阀爆破实验等。
四、检测参数
1、内压容器压力-量程：0-1.6MPa，变送器精度：0.50%
2、外压容器压力-量程：0-1.6MPa，变送器精度：0.50%
五、基本配置(单位为mm)

序号	设备名称	技术指标	数量
1	不锈卧式钢容器壁厚4mm	φ400×4,L=500椭圆+球形封头，容器中间安装法兰	1套
2	不锈钢卧式容器壁厚4mm	φ400×4,L=500锥形+平板封头，容器中间安装法兰	1套
3	不锈钢立式容器壁厚4mm	φ300×4,L=400，外压容器口径80mm	1套
4	电动试压泵	0—2.5 MPa	1台
5	压力变送器	0—1.6 MPa，4-20mA信号输出，24V供电	3个
6	压力显示仪表	双排4位数码管显示，可编程化模块输入，可支持热电偶、热电阻、电压、电流以及二线制变送器输入	3块
7	数据采集板	RS485通讯	1套
8	爆破片、安全阀实验附件	爆破片规格50mm	1套
9	接口转换箱	PS-2	1套
10	静态电阻应变仪	20点	1套
11	计算机及显示器	用于分析和验证算数据，及进行数据采集。i5-12600KF/8G/1T/显卡GTX3050 / DVDRW/27英寸 2K分辨率	1套
12	斜面琴式电控柜	1500×600×1600mm（长×宽×高），外形为可移动式设计，带刹车轮。用于封装控制电器等	1台
13	不锈钢框架	外形尺寸1500×550×1700mm（长×宽×高），外形为可移动式设计，带刹车轮	1套

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