測試儀由壓力源、壓力控制與測量系統(tǒng)、試樣夾具及數(shù)據(jù)處理單元等組成。
壓力源一般采用泵類裝置,如柱塞泵等,它能產(chǎn)生穩(wěn)定且可調節(jié)的壓力。該壓力通過管道傳輸至與試樣相連的密封測試腔。
當壓力施加到試樣時,會在試樣內(nèi)部產(chǎn)生均勻分布的應力。根據(jù)材料力學原理,在壓力作用下,試樣各部位承受的力遵循一定規(guī)律。例如對于圓柱形試樣,周向應力會隨著內(nèi)部壓力升高而增大。
壓力控制與測量系統(tǒng)起著關鍵作用。一方面,它能精準調節(jié)壓力上升的速率,可緩慢、穩(wěn)定地增加壓力,模擬實際應用中可能出現(xiàn)的壓力變化情況。另一方面,高精度的壓力傳感器實時監(jiān)測測試腔內(nèi)的壓力數(shù)值,并將信號反饋給控制系統(tǒng)。
試樣夾具用于穩(wěn)固地固定試樣,確保在壓力作用下試樣不會發(fā)生位移或泄漏,保證測試的準確性。
隨著壓力持續(xù)增加,試樣所承受的應力不斷增大。當應力達到材料的極限強度時,試樣會發(fā)生破裂。此時,數(shù)據(jù)處理單元會記錄下破裂瞬間壓力傳感器所測得的壓力值,這個數(shù)值就是材料的靜態(tài)壓力爆破強度。
通過對不同材料或制品進行此類測試,可以獲得它們在靜態(tài)壓力下的耐壓性能數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)對于評估材料在諸如管道、壓力容器等領域的適用性至關重要,能為產(chǎn)品設計、質量控制以及安全評估等提供關鍵依據(jù)。