JPH0441771B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、繰り返して外圧を受ける容器、機
器等に対して品質・性能の保証又は試作・研究の
ため、繰り返し加圧（耐圧）試験を行う試験装置
の改良に関する。

〔従来技術〕

潜水艦艇や深海潜水装置等の部品は潜水する度
に大水圧を受けることになる。また、高圧容器等
の内部にあつて、その高圧を外圧として受けるも
のもある。これらの繰り返して高い外圧を受ける
もののうち、重要なもの、あるいは人命に関する
ものは、その使用の実態に対応して品質を完全に
保証しなければならない。そのため、通常の静的
耐圧試験だけでは不十分であり、繰り返して所定
の外圧を印加して、所定の繰り返し数に対して、
耐圧性・安全性が保証されなければならない。

しかし、内圧を印加して、その容器・機器等の
静的又は動的耐圧性能を試験することは簡単容易
であるが、外圧に対する耐圧性能を試験すること
は静的試験にしても動的試験にしても簡単でな
い。

第１図に示す装置は、従来実施されている繰り
返し加圧試験装置の説明図である。供試体２に対
して繰り返し加圧試験を行う場合、試験タンク１
内に供試体２を入れてポンプユニツト４で発生さ
せた水圧管系を、運転制御盤５によつてコントロ
ールされる切換弁３によつて、連通・遮断・開放
を繰り返させ、試験タンク１内の水圧の昇圧及び
降圧を繰り返させ、もつて、供試体２に対して外
圧を繰り返して印加するものである。また、加圧
時の圧力検知及び記録用として圧力検知器６が設
けられ、また、水圧を設定値に保持するため、リ
リーフ弁７が設けられている。

〔従来技術の問題点〕

従来の試験装置で、以上のような繰り返し加圧
試験を行うと、供試体２には矢印Ｂの圧力が繰り
返し加圧されて試験の目的を遂行するのである
が、同時に、試験タンク１にも矢印Ａの同一大き
さの圧力が繰り返し加圧されるのは当然である。
したがつて、試験タンク１に繰り返し応力が作用
して、試験タンク１の疲労破壊を早め、試験装置
の使用寿命を短縮させることとなる。

〔発明の目的〕 そこで、この発明は、供試体に対して繰り返し
加圧試験を実施するに際して、試験タンクに対し
ても繰り返し加圧力が印加されること、すなわ
ち、試験タンクにも繰り返し応力が発生すること
を防止して、試験装置の使用寿命を延長するか、
又は、同一の試験装置で試験最高圧力を高くする
ことを可能とすること、すなわち、試験装置の能
力向上を図ることを目的とする。

〔発明の構成〕

この目的を達成するために、この発明は、供試
体と流体とを封入する試験タンクと、加圧装置及
び加圧変動装置とからなる繰り返し加圧試験装置
において、前記試験タンク内の圧力は当該繰り返
し加圧試験装置の最高圧力と同一である一定の設
定圧力に保持させると共に、前記供試体内には当
該繰り返し変動圧力を印加させることを特徴とす
る。

〔発明の実施例〕

以下この発明を図示の実施例について詳説す
る。第２図はこの発明の第１実施例、第３図は第
２実施例を示す。第２図について説明すると、供
試体２は水などの試験用流体と共に試験タンク１
内に封入される。試験タンク１内の供試体２を囲
む水には、公知の水圧ポンプ等による加圧装置９
からの水圧が管系９ａ、試験タンク用制御盤８及
び管系８ａを経由して印加される。この水圧は制
御盤８によつて、常に、当該試験の最高圧力と同
一圧力（Po）となるように調整される。

一方、供試体２の内部空間にも圧力管系が連設
されている。この圧力管系には、ポンプユニツト
４によつて発生された圧力が、切換弁３を経由し
て印加される。符号５は運転制御盤であり、予め
プログラムされたパターンによつて切換弁３を制
御し、供試体２の内側に印加される圧力（Pi）を
繰り返し変化させる。なお、ポンプユニツト４か
らの圧力は、リリーフ弁７によつて、当該試験に
ついての最高圧力と同一に設定された一定圧力、
すなわち上記圧力（Po）と同一圧力に保持され
る。また、供試体２への加圧管系には圧力検知器
６が設けられており、検知した圧力信号は運転制
御盤５へ送られ、運転制御用データ並びに記録用
データとなる。

次に、この装置の作用を説明する。前述のよう
に、試験タンク１内の圧力は、加圧装置９及び制
御盤８によつて、当該試験についての最高圧力と
同一の圧力（Po）となるよう常に保持させる。
供試体２内に印加される圧力（Pi）は、ポンプユ
ニツト４によつて発生させた圧力を、運転制御盤
５によつてコントロールされる切換弁３によつて
切換えさせ、設定されたプログラムに従つて変動
させる。図示した切換弁の位置は「連通」であ
り、設定圧力が供試体に印加されている筈であ
り、それは圧力検知器６で検知される。切換弁の
中央位置は〔閉〕であり、他側の位置は〔開放〕
であり、開放位置では、供試体２内の圧力は放出
される。

前述のように、試験タンク１内には、加圧装置
９及び試験タンク用制御盤によつて、設定された
一定の高い圧力（Po）が加えられている。した
がつて、図示のように、切換弁が〔連通〕となつ
ている時は、供試体２内の圧力（Pi）はポンプユ
ニツト４からの高い設定圧力、すなわち前述のと
おり（Po）なる圧力となつている。

したがつて、供試体が受ける圧力は、（Po−
Pi）となり、Pi＝Poと設定されているので内外
の圧力がバランスするため、供試体は加圧されて
いないのと全く同様となる。すなわち、無負荷状
態である。

切換弁３が図の左へ移動し、供試体内の圧力が
放出されると、Pi＝０となり、供試体は外圧
（Po）をもろに受けることとなる。すなわち、加
圧状態である。

これを交互に繰り返させることによつて、供試
体２に所定の繰り返し加圧試験を行うことができ
る。

なお、供試体２は昇圧・降圧によつて、微量で
はあるが、容積が変化するので、これを調整して
圧力（Po）を一定とするよう加圧装置９及び試
験タンク用制御盤８を作動させなければならな
い。

なお、この装置によつて繰り返し加圧試験され
る供試体は、密閉容器のみに限らず、円筒状のシ
リンダなどでも開放端に適当な盲栓を設ければ試
験することができる。

第３図は他の実施例を示し、試験タンク内の圧
力（Po）を発生させる装置（第２図の加圧装置
９及び試験タンク用制御盤８）を省略し、ポンプ
ユニツト４からの管系に分岐管系を設けて試験タ
ンクに連通させ、その圧力を試験タンク１に加え
圧力（Po）としたものである。なおこの圧力
（Po）を検知するため圧力検知器６ａを設け、そ
の信号を運転制御盤に入力し、運転制御用データ
及び記録用データとする。

この実施例の作用は第２図について前述したの
と全く同様である。

一般に、構造用材料は、繰り返し荷重に対する
抵抗力、すなわち疲労強度が静的荷重に対する強
度よりかなり低いことが知られており、この発明
はこの周知の自然法則を逆転的発想をもつて利用
したものであり、もつて、試験装置の能力向上を
図つたものである。

なお、外圧（Po）は試験タンクの破裂の際の
危険防止のためもあり、水などの非圧縮性流体を
用いるが、供試体内に加圧する流体は、危険発生
のおそれはないので、空気などの気体を用いても
差しつかえない。

〔発明の効果〕 以上詳細に説明したように、この発明によれ
ば、供試体に対して繰り返し加圧試験を実施する
に際して、試験タンクには、繰り返し加圧ではな
く、一定の静圧力が加えられるので、試験タンク
の繰り返し応力発生による疲労破壊を防止するこ
とができ、試験装置の使用寿命を延長することが
できる。また、同一の試験装置で試験最高圧力を
高くすることが可能となる。すなわち、試験装置
の能力を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の繰り返し加圧試験装置の説明
図、第２図はこの発明による繰り返し加圧試験装
置の第１実施例の説明図、第３図は第２実施例の
説明図である。 図において、１は試験タンク、２は供試体、３
は切換弁、４はポンプユニツト、５は運転制御
盤、６及び６ａは圧力検知器、７はリリーフ弁、
８は試験タンク用制御盤、９は加圧装置、Poは
外圧力、Piは内圧力である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 供試体と流体とを封入する試験タンクと、加
   圧装置及び加圧変動装置とからなる繰り返し加圧
   試験装置において、前記試験タンク内の圧力は当
   該繰り返し加圧試験の最高圧力と同一である一定
   の設定圧力に保持させると共に、前記供試体内に
   は当該繰り返し変動圧力を印加させることを特徴
   とする繰り返し加圧試験装置。