多通道光纤实时巡检装置 |
|||||||
| 申请号 | CN201710772673.2 | 申请日 | 2017-08-31 | 公开(公告)号 | CN107528387A | 公开(公告)日 | 2017-12-29 |
| 申请人 | 国网河南省电力公司南阳供电公司; | 发明人 | 杨鹏; 闫奇; 聂全友; 李玉涛; 何鹏; 黄宗阁; 张璐; 赵岩; 赵宇; 邵丽; 蒋玉明; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了多通道光纤实时巡检装置，包括设置在不同房间之间的架空轨道，设置在所述架空轨道上的巡检小车，设置在所述巡检小车上的平衡机构，设置在所述巡检小车上的巡检机构，以及设置在所述巡检小车上的控制机构；仅能够对同一室内进行检测，而且能够实现跨越不同房间之间的巡检装置，同时采用的巡检装置不仅结构强度好且轻便，并且具备很好的防 腐蚀 效果，减少运维的次数。 | ||||||
| 权利要求 | 1.多通道光纤实时巡检装置，包括设置在不同房间之间的架空轨道，设置在所述架空轨道上的巡检小车，设置在所述巡检小车上的平衡机构，设置在所述巡检小车上的巡检机构，以及设置在所述巡检小车上的控制机构； |
||||||
| 说明书全文 | 多通道光纤实时巡检装置技术领域背景技术[0002] 近年来智能变电站相关新技术的大量应用改变了常规变电站信息交互的方式。光缆和软件逻辑正在逐步替继电保护二次回路；因此光缆光纤的合格发送功率和接受灵敏度是智能变电站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化的重要保障。然而在当前对保护及站内二次设备的光功率的实时监测仍为空白，只能依靠在定期检查中人工对各个光纤进行光功率检测。定检光功率不仅耗时费力，只能反映当时光纤通道的运行情况且不能实时监控光纤的状态参数并通过诊断发出预警。在一定程度上降低了保护及站内二次设备运行的可靠性。 [0003] 在CN 105573225 A公开了一种基于ZIGBEE的光纤控制器故障巡检装置，包括用于采集光纤控制器信息的RJ45参数采集器，所述每个光纤控制器上均安装有RJ45参数采集器，且每个RJ45参数采集器均通过光纤控制器直接进行供电，且具有唯一的ID标识；用于对所有光纤控制器进行巡检的ZIGBEE无线故障巡检器，所述ZIGBEE无线故障巡检器与RJ45参数采集器无线通信，同时与系统后台无线通信。本发明能够随时对光纤控制器进行巡检，及时发现故障，并通知给系统后台，工作人员能够及时对故障的光纤控制器进行维修，保证用户的上网体验；但是其不存在耐腐蚀，且不能实现对不同房间内的自动巡检。 [0004] 在CN 106292672 A中公开了一种多平台控制巡检机器人，包括，机器人本体、站内终端和远程终端；所述站内终端内设有一多功能通信模块，其内有线通信接口、4G通讯组件及站内无线通讯组件，用于控制机器人本体行走及检测、存储和通讯；远程终端接收所述站内终端传送的实时现场图像视频、检测数据进行集中监控；其虽然解决了部分技术问题，但是其并未实现对光纤是否正常工作的运行检测，因此一种多通道光纤实时巡检装置，不仅能够对同一室内进行检测，而且能够实现跨越不同房间之间的巡检装置，同时采用的巡检装置不仅结构强度好且轻便，并且具备很好的防腐蚀效果，减少运维的次数。 发明内容[0005] 本发明所要解决的问题是提供一种多通道光纤实时巡检装置，不仅能够对同一室内进行检测，而且能够实现跨越不同房间之间的巡检装置，同时采用的巡检装置不仅结构强度好且轻便，并且具备很好的防腐蚀效果，减少运维的次数。 [0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：多通道光纤实时巡检装置，包括设置在不同房间之间的架空轨道，设置在所述架空轨道上的巡检小车，设置在所述巡检小车上的平衡机构，设置在所述巡检小车上的巡检机构，以及设置在所述巡检小车上的控制机构； 所述平衡机构包括设置在巡检小车底面上的平衡监测模块，设置在所述巡检小车底部与所述平衡监测模块相配合的平衡调整模块； 所述平衡调整模块包括设置在所述巡检小车底面的主平衡杆，设置在所述主平衡杆下端的平衡板，设置在所述平衡板底面上的多个驱动电机，设置在所述驱动电机输出轴上的L型支撑臂，设置在所述L型支撑臂端部的旋转电机，设置在所述旋转电机输出轴上的副电动伸缩杆，设置在所述副电动伸缩杆端部的平衡球； 所述平衡监测模块包括MEMS陀螺仪和MEMS加速计； 所述架空轨道、平衡机构、巡检机构和巡检小车均为铝合金制件，所述铝合金由下述质量百分数的成分制成： Mg：2.0～3.2%； Si：3.5～4.5%； Mn：0.2～0.3%； Cr：0.1～0.2%； Zr：0.18～0.25%； Ti：0.35～0.40%； Yb：0.15～0.3%； 余量为Al及含量≤0.05%的杂质。 [0007] 所述巡检机构包括设置在所述巡检小车上的伸缩模块，设置在所述伸缩模块端部的检测模块，以及设置在所述伸缩模块端部用于定位的定位模块；所述伸缩模块包括第一两轴云台，设置在所述第一两轴云台上的第一伸缩臂，设置在所述第一伸缩臂端部的第二两轴云台，设置在所述第二两轴云台上的第二伸缩臂，设置在所述第二伸缩臂端部的第三两轴云台，以及设置在所述第三两轴云台上的第三伸缩臂，以及设置在所述第三伸缩臂上的所述检测模块； 所述检测模块包括与设置在待检测设备上检测端口相配合的光功率计； 所述定位模块包括包括设置在所述第三伸缩杆端部的MEMS加速计、MEMS陀螺仪和红外距离传感器。 [0009] 所述架空轨道为工字型金属制件。 [0010] 优选地，所述铝合金由下述质量百分数的成分制成：Mg：2.5%； Si：3.8%； Mn：0.25%； Cr：0.14%； Zr：0.21%； Ti：0.36%； Yb：0.23%； 余量为Al及含量≤0.05%的杂质。 [0011] 优选地，所述铝合金的制备方法，包括如下步骤：步骤S1：按上述成分配比进行合金熔炼，所述合金熔炼温度为720℃-750℃，保温10～ 12分钟，得到合金熔液一； 步骤S2：在所得合金熔液一中加入精炼剂进行精炼，所述精炼的温度为730～740℃，时间为10～15分钟，得到合金熔液二； 步骤S3：将所述合金熔液二冷却，挤压，得到铸锭； 步骤S4：将所述铸锭以0.72℃/min的速度升温至450℃，在450℃温度下保温10～12小时，进行均匀化处理； 步骤S5：将均匀化处理后的铸锭在360℃条件下保温1～1.2小时，升温至420℃进行热轧，热轧温度不低于370℃； 步骤S6：将热轧后的合金材料加热到485～500℃，保温5～7h，然后水淬至室温； 步骤S7：将固溶处理后的合金材料进行时效处理，得到铝合金材料。 [0013] 优选地，所述时效处理的温度为165～180℃，时间为6～10h。 [0014] 本发明针对现有技术中不能够实现自主进行巡检而造成需要操作人员逐一进行检测的现象，并且多个房间之间可能相邻，也可能不相邻，在跨越时，使得现有技术中由于没有合适的巡检方式而造成智能化程度低的现象，提供一种多通道光纤实时巡检装置，通过架空轨道以及巡检小车的配合使得本装置可以沿着固定轨道进行移动，对轨道沿线的带巡检装置进行检测，从而实现智能巡检功能。 [0015] 另外，采用的控制机构包括设置在巡检小车上的驱动电机，与所述驱动电机相连接的驱动轮，设置在所述巡检小车内的GPRS模块，以及设置在所述巡检小车内的PLC和锂电池，PLC，即，单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，功能强大。GPRS模块可以实现控制中心与巡检装置的远程无线通信，且信号稳定。此处的控制中心为运维值班室，能够在出现故障时及时提醒工作人员前去处理。 [0016] 另外，为了避免平衡机构包括设置在巡检小车底面上的平衡监测模块，设置在所述巡检小车底部与所述平衡监测模块相配合的平衡调整模块；所述平衡调整模块包括设置在小车底面的主平衡杆，且采用的主平衡杆为电动伸缩杆，确保了本装置能够向下伸出，并得到更好的平衡；在主平衡杆下端设置平衡板，设置在所述平衡板底面上的多个驱动电机，设置在所述驱动电机输出轴上的L型支撑臂，设置在所述L型支撑臂端部的旋转电机，设置在所述旋转电机输出轴上的副电动伸缩杆，设置在所述副电动伸缩杆端部的平衡球；所述平衡监测模块包括MEMS陀螺仪、MEMS加速计和微型控制器；通过MEMS陀螺仪和MEMS加速计能够获得巡检小车的动态平衡数据，并反馈至微型控制器进行调节，确保本装置实现动态平衡，避免偏离的现象发生。 [0017] 另外，采用的巡检机构包括设置在所述巡检小车上的伸缩模块，设置在所述伸缩模块端部的检测模块，以及设置在所述伸缩模块端部用于定位的定位模块；通过检测模块进行数据检测，而采用的伸缩模块包括第一两轴云台，设置在所述第一两轴云台上的第一伸缩臂，设置在所述第一伸缩臂端部的第二两轴云台，设置在所述第二两轴云台上的第二伸缩臂，设置在所述第二伸缩臂端部的第三两轴云台，以及设置在所述第三两轴云台上的第三伸缩臂，以及设置在所述第三伸缩臂上的所述检测模块，通过伸缩模块可以实现对复杂环境下的多根线路检测，确保运行的稳定性，在第三伸缩臂前端设置的定位模块能够确保其能够实现自动定位，避免在复杂的环境中触碰到其他线路造成的损坏现象，当然采用的定位模块还可以是高清摄像头，使得本装置能够自己识别位置或者在人工操作时，能够获得很好的找准位置，且设置的距离传感器能够减少触碰的危险。 [0018] 本发明多数应用在露天环境中，且长期处于无人值守的环境中，当进行房间跨越时，难免会出现锈蚀的现象，同时其上设置有检测小车，因此需要有一定的承载能力，以此来满足长期稳定作业的需求，为此，申请人针对本装置的作业要求及作业环境等的需要，其中，本发明铝合金中各成分的作用分析：Mg：铝合金中加入适量Mg能够增强铝合金的耐蚀性，也使得铝合金更加易于成型，但是也会导致铝合金的热脆性增加，申请人经研究发现，本发明Mg在2.0～3.2%之间时，铝合金的耐蚀性能优异，同时强度提高明显，超过3.2%耐蚀性下降，热脆性增加； Si：铝合金中加入适量Si能够改善铝合金的抗拉强度、硬度以及切削性，但是对塑性性能不利。申请人经研究发现，本发明中Mg在3.5～4.5%之间时，利于铝合金的塑性加工，同时铝合金的耐蚀性能优异，同时强度提高明显，超过4.5%对铝合金强度的增加不利； Mn：铝合金中加入适量Mn能够改善高温强度、细化晶粒，但是超过一定限度则易降低合金导热性能，因此，本发明控制Mn含量为0.2～0.3%； Cr：对铝合金具有一定的强化作用，还能改善铝合金的韧性、降低应力腐蚀开裂敏感性，但会增加铝合金的淬火敏感性，本发明控制Cr含量为0.1～0.2%； Zr：能够细化晶粒，提高铝合金的综合性能，并能在一定程度上降低杂质Fe对铝合金的危害，本发明控制Zr的含量为0.18～0.25%； Ti：对合金析出相有抑制作用，能有效地阻碍再结晶、细化晶粒尺寸，从而增强材料的抗腐蚀性能，本发明控制Ti的含量为0.35～0.40%； Yb：与元素Zr配合能够细化晶粒，增强铝合金的机械强度，本发明控制Yb的含量为0.15～0.3%； 通过上述各元素及其含量的协同配合，铝合金材料的机械性能及耐腐蚀性能优异。 附图说明 [0019] 下面结合附图对本发明作进一步描述：图1是本发明的整体结构图； 图2是本发明平衡机构的结构示意图； 图3是本发明巡检机构的结构示意图。 具体实施方式[0020] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1-3，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0021] 实施例一多通道光纤实时巡检装置，包括设置在不同房间之间的架空轨道5，设置在所述架空轨道5上的巡检小车2，设置在所述巡检小车2上的平衡机构4，设置在所述巡检小车2上的巡检机构3，以及设置在所述巡检小车2上的控制机构1； 所述平衡机构包括设置在巡检小车底面上的平衡监测模块，设置在所述巡检小车2底部与所述平衡监测模块相配合的平衡调整模块； 所述平衡调整模块包括设置在所述巡检小车底面的主平衡杆41，设置在所述主平衡杆 41下端的平衡板42，设置在所述平衡板42底面上的多个驱动电机43，设置在所述驱动电机 43输出轴上的L型支撑臂44，设置在所述L型支撑臂44端部的旋转电机45，设置在所述旋转电机45输出轴上的副电动伸缩杆46，设置在所述副电动伸缩杆46端部的平衡球47； 所述平衡监测模块包括MEMS陀螺仪和MEMS加速计； 所述架空轨道5、平衡机构4、巡检机构3和巡检小车2均为铝合金制件，所述铝合金由下述质量百分数的成分制成： Mg：2.5%； Si：3.8%； Mn：0.25%； Cr：0.14%； Zr：0.21%； Ti：0.36%； Yb：0.23%； 余量为Al及含量≤0.05%的杂质。 [0022] 所述杂质为本领域技术人员熟知的不可避免的杂质，通常包括Fe，V，Ni等杂质元素。 [0023] 所述铝合金的制备方法，包括如下步骤：步骤S1：按上述成分配比进行合金熔炼，所述合金熔炼温度为730℃，保温10分钟，得到合金熔液一； 步骤S2：在所得合金熔液一中加入精炼剂进行精炼，所述精炼的温度为735℃，时间为 12分钟，得到合金熔液二； 步骤S3：将所述合金熔液二进行冷却，挤压，得到铸锭； 步骤S4：将所述铸锭以0.72℃/min的速度升温至450℃，在450℃温度下保温10小时，进行均匀化处理； 步骤S5：将均匀化处理后的铸锭在360℃条件下保温1小时，升温至420℃进行热轧，热轧温度不低于370℃； 步骤S6：将热轧后的合金材料加热到490℃，保温6h，然后水淬至室温； 步骤S7：将固溶处理后的合金材料进行时效处理，得到铝合金材料。 [0024] 所述精炼剂由下述重量份的原料制成：六氯化二碳55份、氯化钾15份、膨润土25份。精炼剂的用量为铝合金总质量的0.45%～0.50%，本实施例为0.48%。 [0025] 所述时效处理的温度为172℃，时间为8h。 [0026] 所述巡检机构包括设置在所述巡检小车上的伸缩模块，设置在所述伸缩模块端部的检测模块，以及设置在所述伸缩模块端部用于定位的定位模块；所述伸缩模块包括第一两轴云台31，设置在所述第一两轴云台31上的第一伸缩臂32，设置在所述第一伸缩臂32端部的第二两轴云台33，设置在所述第二两轴云台33上的第二伸缩臂34，设置在所述第二伸缩臂34端部的第三两轴云台35，以及设置在所述第三两轴云台 35上的第三伸缩臂36，以及设置在所述第三伸缩臂36上的所述检测模块38； 所述检测模块38包括与设置在待检测设备上检测端口相配合的光功率计； 所述定位模块包括包括设置在所述第三伸缩杆36端部的MEMS加速计37、MEMS陀螺仪39和红外距离传感器40。 [0027] 所述控制机构包括设置在巡检小车2上的驱动电机，与所述驱动电机相连接的驱动轮，设置在所述巡检小车内的GPRS信号传输单元，以及设置在所述巡检小车内的PLC和锂电池。 [0028] 所述架空轨道5为工字型金属制件。 [0029] 实施例2本实施例多通道光纤实时巡检装置结构与实施例1基本相同，所不同的是，其中： 所述铝合金由下述质量百分数的成分制成： Mg：2.8%； Si：4.2%； Mn：0.28%； Cr：0.16%； Zr：0.23%； Ti：0.38%； Yb：0.25%； 余量为Al及含量≤0.05%的杂质。 [0030] 所述铝合金的制备方法，包括如下步骤：步骤S1：按上述成分配比进行合金熔炼，所述合金熔炼温度为735℃，保温10分钟，得到合金熔液一； 步骤S2：在所得合金熔液一中加入精炼剂进行精炼，所述精炼的温度为735℃，时间为 12分钟，得到合金熔液二； 步骤S3：将所述合金熔液二进行冷却，挤压，得到铸锭； 步骤S4：将所述铸锭以0.72℃/min的速度升温至450℃，在450℃温度下保温10小时，进行均匀化处理； 步骤S5：将均匀化处理后的铸锭在360℃条件下保温1小时，升温至420℃进行热轧，热轧温度不低于370℃； 步骤S6：将热轧后的合金材料加热到495℃，保温6h，然后水淬至室温； 步骤S7：将固溶处理后的合金材料进行时效处理，得到铝合金材料。 [0031] 所述精炼剂由下述重量份的原料制成：六氯化二碳53份、氯化钾18份、膨润土26份。精炼剂的用量为铝合金总质量的0.45%。 [0032] 所述时效处理的温度为175℃，时间为9h。 [0033] 实施例3本实施例多通道光纤实时巡检装置结构与实施例1基本相同，所不同的是，其中： 所述铝合金由下述质量百分数的成分制成： Mg：2.2%； Si：3.6%； Mn：0.23%； Cr：0.12%； Zr：0.20%； Ti：0.36%； Yb：0.18%； 余量为Al及含量≤0.05%的杂质。 [0034] 所述铝合金的制备方法，包括如下步骤：步骤S1：按上述成分配比进行合金熔炼，所述合金熔炼温度为725℃，保温12分钟，得到合金熔液一； 步骤S2：在所得合金熔液一中加入精炼剂进行精炼，所述精炼的温度为732℃，时间为 15分钟，得到合金熔液二； 步骤S3：将所述合金熔液二进行冷却，挤压，得到铸锭； 步骤S4：将所述铸锭以0.72℃/min的速度升温至450℃，在450℃温度下保温10小时，进行均匀化处理； 步骤S5：将均匀化处理后的铸锭在360℃条件下保温1.2小时，升温至420℃进行热轧，热轧温度不低于370℃； 步骤S6：将热轧后的合金材料加热到490℃，保温5h，然后水淬至室温； 步骤S7：将固溶处理后的合金材料进行时效处理，得到铝合金材料。 [0035] 所述精炼剂由下述重量份的原料制成：六氯化二碳58份、氯化钾12份、膨润土28份。精炼剂的用量为铝合金总质量的0.50%。 [0036] 所述时效处理的温度为170℃，时间为7h。 [0037] 实施例4本实施例多通道光纤实时巡检装置结构与实施例1基本相同，所不同的是，其中： 所述铝合金由下述质量百分数的成分制成： Mg：3.0%； Si：4.3%； Mn：0.28%； Cr：0.18%； Zr：0.24%； Ti：0.39%； Yb：0.28%； 余量为Al及含量≤0.05%的杂质。 [0038] 所述铝合金的制备方法，包括如下步骤：步骤S1：按上述成分配比进行合金熔炼，所述合金熔炼温度为720℃，保温12分钟，得到合金熔液一； 步骤S2：在所得合金熔液一中加入精炼剂进行精炼，所述精炼的温度为730℃，时间为 15分钟，得到合金熔液二； 步骤S3：将所述合金熔液二进行冷却，挤压，得到铸锭； 步骤S4：将所述铸锭以0.72℃/min的速度升温至450℃，在450℃温度下保温10小时，进行均匀化处理； 步骤S5：将均匀化处理后的铸锭在360℃条件下保温1.2小时，升温至420℃进行热轧，热轧温度不低于370℃； 步骤S6：将热轧后的合金材料加热到495℃，保温6h，然后水淬至室温； 步骤S7：将固溶处理后的合金材料进行时效处理，得到铝合金材料。 [0039] 所述精炼剂由下述重量份的原料制成：六氯化二碳52份、氯化钾18份、膨润土23份。 [0040] 所述时效处理的温度为172℃，时间为8h。 [0041] 实施例5本实施例多通道光纤实时巡检装置结构与实施例1基本相同，所不同的是，其中： 所述铝合金由下述质量百分数的成分制成： Mg：2.1%； Si：3.7%； Mn：0.21%； Cr：0.11%； Zr：0.20%； Ti：0.37%； Yb：0.20%； 余量为Al及含量≤0.05%的杂质。 [0042] 所述铝合金的制备方法，包括如下步骤：步骤S1：按上述成分配比进行合金熔炼，所述合金熔炼温度为740℃，保温10分钟，得到合金熔液一； 步骤S2：在所得合金熔液一中加入精炼剂进行精炼，所述精炼的温度为730℃，时间为 15分钟，得到合金熔液二； 步骤S3：将所述合金熔液二进行冷却，挤压，得到铸锭； 步骤S4：将所述铸锭以0.72℃/min的速度升温至450℃，在450℃温度下保温10小时，进行均匀化处理； 步骤S5：将均匀化处理后的铸锭在360℃条件下保温1小时，升温至420℃进行热轧，热轧温度不低于370℃； 步骤S6：将热轧后的合金材料加热到485℃，保温7h，然后水淬至室温； 步骤S7：将固溶处理后的合金材料进行时效处理，得到铝合金材料。 [0043] 所述精炼剂由下述重量份的原料制成：六氯化二碳50份、氯化钾20份、膨润土20份。 [0044] 所述时效处理的温度为180℃，时间为6h。 [0045] 实施例6本实施例多通道光纤实时巡检装置结构与实施例1基本相同，所不同的是，其中： 所述铝合金由下述质量百分数的成分制成： Mg：2.0%； Si：3.5%； Mn：0.2%； Cr：0.1%； Zr：0.18%； Ti：0.35%； Yb：0.15%； 余量为Al及含量≤0.05%的杂质。 [0046] 所述铝合金的制备方法，包括如下步骤：步骤S1：按上述成分配比进行合金熔炼，所述合金熔炼温度为740℃，保温10分钟，得到合金熔液一； 步骤S2：在所得合金熔液一中加入精炼剂进行精炼，所述精炼的温度为740℃，时间为 10分钟，得到合金熔液二； 步骤S3：将所述合金熔液二进行冷却，挤压，得到铸锭； 步骤S4：将所述铸锭以0.72℃/min的速度升温至450℃，在450℃温度下保温10小时，进行均匀化处理； 步骤S5：将均匀化处理后的铸锭在360℃条件下保温1小时，升温至420℃进行热轧，热轧温度不低于370℃； 步骤S6：将热轧后的合金材料加热到500℃，保温5h，然后水淬至室温； 步骤S7：将固溶处理后的合金材料进行时效处理，得到铝合金材料。 [0047] 所述精炼剂由下述重量份的原料制成：六氯化二碳60份、氯化钾10份、膨润土30份。 [0048] 所述时效处理的温度为165℃，时间为10h。 [0049] 实施例7本实施例多通道光纤实时巡检装置结构与实施例1基本相同，所不同的是，其中： 所述铝合金由下述质量百分数的成分制成： Mg：3.2%； Si：4.5%； Mn：0.3%； Cr：0.2%； Zr：0.25%； Ti：0.40%； Yb：0.30%； 余量为Al及含量≤0.05%的杂质。 [0050] 所述铝合金的制备方法参阅实施例4。 [0051] 对比例1：省略成分Yb本对比例多通道光纤实时巡检装置结构与实施例1基本相同，所不同的是，其中： 所述铝合金由下述质量百分数的成分制成： Mg：2.5%； Si：3.8%； Mn：0.25%； Cr：0.14%； Zr：0.21%； Ti：0.36%； 余量为Al及含量≤0.05%的杂质。 [0052] 对比例2：改变各成分的质量百分数本对比例多通道光纤实时巡检装置结构与实施例1基本相同，所不同的是，其中： 所述铝合金由下述质量百分数的成分制成： Mg：3.5%； Si：2.0%； Mn：0.4%； Cr：0.3%； Zr：0.15%； Ti：0.2%； Yb：0.1%； 余量为Al及含量≤0.05%的杂质。 [0053] 对比例3：改变各成分的质量百分数本对比例多通道光纤实时巡检装置结构与实施例1基本相同，所不同的是，其中： 所述铝合金由下述质量百分数的成分制成： Mg：1.5%； Si：3.0%； Mn：0.5%； Cr：0.25%； Zr：0.3%； Ti：0.5%； Yb：0.35%； 余量为Al及含量≤0.05%的杂质。 [0054] 对比例4：省略成分Zr和Yb本对比例多通道光纤实时巡检装置结构与实施例1基本相同，所不同的是，其中： 所述铝合金由下述质量百分数的成分制成： Mg：2.5%； Si：3.8%； Mn：0.25%； Cr：0.14%； Ti：0.36%； 余量为Al及含量≤0.05%的杂质。 [0055] 对比例5：增加6.0wt.% Zn本对比例多通道光纤实时巡检装置结构与实施例1基本相同，所不同的是，其中： 所述铝合金由下述质量百分数的成分制成： Zn：6.0%； Mg：2.5%； Si：3.8%； Mn：0.25%； Cr：0.14%； Zr：0.21%； Ti：0.36%； Yb：0.23%； 余量为Al及含量≤0.05%的杂质。 [0056] 对比例6：增加6.0wt.% Zn和2.0wt.%Cu本对比例多通道光纤实时巡检装置结构与实施例1基本相同，所不同的是，其中： 所述铝合金由下述质量百分数的成分制成： Zn：6.0%； Cu：2.0%； Mg：2.5%； Si：3.8%； Mn：0.25%； Cr：0.14%； Zr：0.21%； Ti：0.36%； Yb：0.23%； 余量为Al及含量≤0.05%的杂质。 [0057] 对比例7本对比例多通道光纤实时巡检装置结构与实施例1基本相同，所不同的是，所述铝合金的制备方法中： 步骤S2替换为：在所得合金熔液一中加入精炼剂进行精炼，所述精炼的温度为720℃，时间为25分钟，得到合金熔液二； 其中，所述精炼剂为六氯化二碳，其用量为铝合金总质量的0.50%。 [0058] 对比例8本对比例多通道光纤实时巡检装置结构与实施例1基本相同，所不同的是，所述铝合金的制备方法中： 步骤S2替换为：在所得合金熔液一中加入精炼剂进行精炼，所述精炼的温度为730℃，时间为20分钟，得到合金熔液二； 其中，所述精炼剂由六氯化二碳和氯化钾以质量比3：1组成的混合物，用量为铝合金总质量的0.45%。 [0059] 对比例9本对比例多通道光纤实时巡检装置结构与实施例1基本相同，所不同的是，所述铝合金的制备方法中： 步骤S2替换为：在所得合金熔液一中加入精炼剂进行精炼，所述精炼的温度为740℃，时间为18分钟，得到合金熔液二； 其中，所述精炼剂由六氯化二碳、氯化钾和膨润土以质量比1：1：1组成的混合物，用量为铝合金总质量的0.48%。 [0060] 对比例10本对比例多通道光纤实时巡检装置结构与实施例1基本相同，所不同的是，所述铝合金的制备方法中： 步骤S4替换为：将所述铸锭以0.60℃/min的速度升温至450℃，在450℃温度下保温24小时，进行均匀化处理。 [0061] 产品效果及性能评价：将本发明实施例1～3及对比例1～10所得铝合金进行如下性能测试： 拉伸力学性能实验：在室温25℃下，采用新三思CMT-5105微机控制电子万能试验机，拉伸试样标准件按照国标GB/T228-2002制备，拉伸试样标距为50mm，标距内直径为5mm，试验采用匀速单向位移拉伸，拉伸速率为3mm/s，GB/T228.1-2010金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法，测定结果见表1。 [0062] 试样的布氏硬度由Wilson威尔逊布氏硬度计测量，压球直径、压力以及持续时间分别为5mm、750kgf和20s，参照GB/T231.1-2009金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法，测定结果见表1。 [0063] 失重腐蚀速率测试：采用GB10124-88金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法：线切割制备3个平行腐蚀样品，样品高度4mm、直径Φ12mm，打磨抛光后采用超声清洗，用分析天平分别称重为M0，将平行腐蚀样品置于恒温25℃下，3.5wt%的NaCl溶液中分别腐蚀240h、360h、480h、540h，腐蚀后试样用清水冲洗干净，然后用CrO3、H3PO4和纯水混合溶液于80℃保温清洗5分钟，去除样品表面的腐蚀产物。将清洗后的样品用超纯水冲洗干净，吹干后用分析天平分别称出腐蚀后的重量M，测定结果见表2。失重腐蚀速率的计算公式： Rcorrosion rate=8.76×107×（M-M0）/（S×T×D）， Rcorrosion rate-腐蚀速率，mm/a； M0-试验前的试样质量，g；M-试验后的试验质量，g；S-试样的总面积，cm2；T-试验时间，h；D-材料密度，kg/m3。 [0064] 表1铝合金的机械性能测定结果表1结果显示，本发明所得铝合金的抗拉强度在410 Mpa以上，屈服强度在310Mpa以上，延伸率为15.1～16.3%，硬度在390以上。1）对比例1、对比例4所得铝合金的性能与本发明相比，可以看到：添加0.15～0.3wt. %Yb和/或0.18～0.25 wt. %Zr对本发明铝合金的机械性能有重要的影响，Yb和/或Zr与各成分协同，起到了增强抗拉的显著效果；2）对比例2～3所得铝合金的性能与本发明相比，可以看到：本发明铝合金各成分含量配比适当，对本发明获得优异机械性能的铝合金具有显著的作用；3）对比例5～6所得铝合金的性能与本发明相比，可以看到：本发明铝合金各成分搭配适当，对本发明获得优异机械性能的铝合金具有显著的作用；4）对比例7～9所得铝合金的性能与本发明相比，可以看到：本发明铝合金制备所采用的精炼剂协同，适用于本发明铝合金的精炼制备；4）对比例10所得铝合金的性能与本发明相比，可以看到：本发明铝合金制备所采用的均匀化处理步骤中升温速度及保温时间，对获得性能优异的铝合金具有重要的作用。 [0065] 表2 3.5wt%NaCl溶液不同腐蚀时长下铝合金的腐蚀速率表2结果显示：本发明所得铝合金在3.5wt%NaCl溶液中进行腐蚀，240h时腐蚀速率在 0.05 mm/a以下，随着时间的延长腐蚀速率降低，同时在360h以后出现基本稳定在0.02mm/a。比较对比例1～10可以看到，240h时的腐蚀速率有不同程度的增加，虽然随着时间的延长腐蚀速率均在降低，但是直到480h以后腐蚀速率值才逐渐趋于平稳，而且依然保持在 0.03mm/a以上。上述结果表明，本发明铝合金的耐腐蚀性能优异，而且各成分及含量搭配合适，协同增效作用显著。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈