GB/T 43849-2024 水下机器人整机及零部件基本环境试验方法 水静压力试验方法

　　ICS 19. 040 CCS A 21

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 43849—2024

　　水下机器人整机及零部件基本环境试验方法 水静压力试验方法

　　Environmentaltestmethod fordiving robotand components—

　　Hydrostaticpressuretest

　　2024-04-25发布 2024-04-25实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 43849—2024

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 试验装置 2

　　5 试验条件 2

　　6 严酷等级 3

　　7 试验流程 3

　　附录 A (资料性) 水静压力试验样品检测项目选用表 6

　　参考文献 7

　　Ⅰ

　　GB/T 43849—2024

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由中国机械工业联合会提出 。

　　本文件由全国机器人标准化技术委员会(SAC/TC591)归 口 。

　　本文件起草单位 : 中国科学院沈阳 自动化研究所 、深之蓝海洋科技股份有限公司 、中机生产力促进中心 、北京邮电大学 、福建省特种设备检验研究院 、沈阳新松机器人自动化股份有限公司 、香港中文大学 (深圳) 、沈阳紫微恒检测设备有限公司 、青岛罗博飞海洋技术有限公司 、深海智人(广州)技术有限公司 、哈尔滨工程大学 、大连海事大学 、大连理工大学 、重庆德新机器人检测中心有限公司 、中汽研汽车检验中心(常州)有限公司 、广州广电计量检测股份有限公司 、南京市特种设备安全监督检验研究院 、徐州市检验检测中心 、深圳市人工智能与机器人研究院 、河海大学 、浙江衡昇科技有限公司 、中国地震应急搜救中心 、鲁西科安特种设备检测有限公司 、成都阿尔刚雷科技有限公司 、北高源科技发展(北京) 有限公司 、中国特种设备检测研究院 。

　　本文件主要起草人 :顾岩 、李志海 、李立成 、张瑞涛 、张苹 、张延恒 、黄四彬 、张锋 、丁宁 、张广志 、李琳 、魏建仓 、冯磊 、张金生 、吴福森 、孙良艳 、陈永阳 、范平 、马亦鸣 、李俊 、徐贺 、付先平 、徐敏义 、朱明 、于洪鹏 、孙添飞 、张 志 鹏 、张 晓 瑾 、林 君 健 、王 会 方 、王 勇 、周 鸿 钧 、王 延 杰 、吴 善 强 、颜 军 利 、李 伟 华 、胡 卫 建 、秦洪德 、邓忠超 、魏慈 、邹维铁 、费勇 、陈冠如 、胡素峰 。

　　Ⅲ

　　GB/T 43849—2024

　　水下机器人整机及零部件基本环境

　　试验方法 水静压力试验方法

　　1 范围

　　本文件描述了水下机器人整机及零部件水静压力试验方法 , 给出了水下机器人水静压力试验方法的试验装置 、试验条件 ,提出了严酷等级和确立了试验流程 。

　　本文件适用于考核或评定在深水 、浅水 、海水或淡水工作环境下的水下机器人整机及其零部件对水静压力环境的适应能力 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。

　　GB/T 3766—2015 液压传动 系统及其元件的通用规则和安全要求

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　水下机器人 diving robot

　　执行任务时 ,本体全部位于水面以下 ,并与水直接接触的机器人 。

　　3.2

　　水静压力 hydrostaticpressure

　　当物体处于水下环境时 ,液态水在非流动状态下作用于物体表面的压力 。

　　3.3

　　试验大纲 testInstructions

　　用于详细描述试验样品信息 、试验目的 、试验方法 、数据记录和处理方法等技术细节的技术文件 。 3.4

　　额定试验压力 rated testpressure

　　试验样品在进行水静压力试验时所需求的最大试验压力 。

　　3.5

　　设计压力 design pressure

　　水下机器人在最大设计水深作业时所受到的水静压力 。

　　3.6

　　恢复 recovery

　　最后检测之前为使试验样品的性能稳定所做的处理 。

　　1

　　GB/T 43849—2024

　　4 试验装置

　　4. 1 一般要求

　　4. 1. 1 试验装置通常由压力加载系统 、试验介质存储系统和辅助系统等组成 。

　　4. 1.2 试验装置应具备提供试验方法中规定的试验压力的能力 。

　　4. 1.3 试验装置应符合 GB/T 3766—2015 中第 5 章的规定 。

　　4.2 压力仪表

　　4.2. 1 试验装置的压力加载系统中应至少安装 1 个压力仪表 。其量程应为压力加载系统额定最大压力的 1. 2倍 ~ 2倍 。

　　4.2.2 压力仪表准确度等级不应低于 0. 4级 。

　　4.3 压力加载系统

　　压力加载系统的压力波动应符合下列要求 :

　　a) 0 MPa~ 10 MPa,恒压阶段压力波动不大于 ±0. 1 MPa;

　　b) >10MPa~ 60 MPa,恒压阶段压力波动不大于 ±1MPa;

　　c) 60 MPa以上 ,恒压阶段压力波动不大于 ±2MPa。

　　5 试验条件

　　5. 1 试验介质

　　5. 1. 1 试验介质若无特殊要求一般使用淡水并保持水体清洁 ,能稳定持续供给 ;若有特殊要求 ,可采用其他规定的试验介质 。

　　5. 1.2 若无特殊要求 ,试验介质的温度通常以 5 ℃ ~ 35 ℃范围内为宜 ,试验介质温度与试验样品的温度差宜在 ±5℃内 ;若有特殊要求 ,则采取适当方式控制试验介质的温度 。

　　5.2 试验场地

　　5.2. 1 试验场地应设立隔离带 ,在存在高压风险的位置应放置隔离围挡 。

　　5.2.2 试验场地周围不应有易燃易爆物品 。

　　5.2.3 试验场地应配置有用于试验人员操作和观察的安全防护区或观察室 。

　　5.3 试验环境

　　5.3. 1 除另有规定外 ,试验场地的环境温度范围宜在 15 ℃ ~ 35 ℃ ,相对湿度范围宜在 25% ~ 75% 。

　　5.3.2 试验场地周围不应有能够引起试验装置的压力仪表抖动的冲击或振动源 。

　　5.4 试验样品

　　5.4. 1 试验样品应具备信息完整的铭牌或标签 ,注明样品名称 、型号 、设计压力等关键信息 。

　　5.4.2 试验样品存放时应远离热源 ,远离带有腐蚀性 、放射性等容易造成试验样品损坏的物质 。

　　5.4.3 使用吊具和工装搬运试验样品时应保持平稳 ,避免磕碰和撞击 。

　　2

　　GB/T 43849—2024

　　6 严酷等级

　　6. 1 额定试验压力

　　宜根据不同检测项目选取表 1 中规定的额定试验压力 。

　　表 1 额定试验压力

　　检测项 目

　　额定试验压力MPa

　　结构强度

　　pn=1. 1p~ 1. 5p

　　密封性

　　pn=p~ 1. 1p

　　其他

　　pn=p

　　注 : pn 为额定试验压力 ,p为试验样品的设计压力 。

　　6.2 升降压速率

　　除另有规定外 ,升降压速率应符合下列规定 :

　　— 升压 :应缓慢升压 ,升压速率应不大于 3 MPa/min,可根据需要分阶段升压 ;

　　— 降压 :应缓慢降压 , 降压速率应不大于 3 MPa/min,可根据需要分阶段降压 。

　　6.3 保压时间

　　6.3. 1 升压过程中的各保压阶段的保压时间应不小于 5 min。

　　6.3.2 可根据试验样品的设计作业时长确定达到额定试验压力的保压时间 ,但不应小于 30 min。

　　6.3.3 降压过程中的各保压阶段的保压时间与升压相同 。

　　6.3.4 若进行循环水静压力试验 ,试验的低压保压时间优选 5 min、15 min、30 min。

　　6.4 循环次数

　　对于工作时需上升下潜数次的试验样品 ,需要对被测样品进行循环水压试验 ,循环次数优选 3、6、 9、12,但不应低于 3 次 。

　　7 试验流程

　　7. 1 预处理

　　7. 1. 1 将试验样品放置在 5. 3. 1规定的试验环境条件下不少于 2 h。

　　7. 1.2 正确使用吊具和工装 ,工装应能使试验样品与实际工作时的受力状态一致 。

　　7. 1.3 测量浮力构件的吸水率时 ,为避免空气湿度的差异干扰测量结果 ,宜将试验样品放置于 23 ℃ ± 2 ℃ 、相对湿度(50±10) %的环境下不少于 2 h。

　　7.2 初始检测

　　7.2. 1 试验前 ,按产品标准或试验大纲的规定 ,对试验样品进行初始检测并记录 ,检测项目可参考附录 A。

　　7.2.2 检查试验样品密封件安装是否正确 , 紧固是否牢靠 。若含有柔性部件 ,应检查其软体结构是否有变形 、破损等情况 。

　　3

　　GB/T 43849—2024

　　7.3 试验步骤

　　7.3. 1 试验样品放置

　　试验样品在无包装状态下 ,按工作姿态或试验大纲规定的姿态放入试验装置内 。

　　7.3.2 试验压力

　　7.3.2. 1 单周期水静压力试验以图 1 所示为一个完整的试验过程 ,其中 T1 为升压阶段 ,T2 为保压阶段 ,T3 为降压阶段 :

　　a) 升压阶段 , 以 6. 2 中限定的升压速率将试验装置内的压力升至 6. 1 中规定的试验压力 ;

　　b) 保压阶段 ,保压时间(t1 ~t2 )按照 6. 3 中的规定选取 ;

　　c) 降压阶段 , 以 6. 2 中限定的降压速率将试验装置内的压力降至 0 MPa。

　　图 1 单周期水静压力试验曲线

　　7.3.2.2 循环水静压力试验 以 图 2 所 示 的 为 一 个 完 整 过 程 。 其 中 T11、T21 ……Tn1 为 升 压 阶 段 ,T12 、 T22 ……Tn2 为高压保压阶段 ,T13、T23 ……Tn3为降压阶段 ,T14、T24 ……Tn4为低压保压阶段 :

　　a) 升压阶段 , 以 6. 2 中限定的升压速率将试验装置内的压力升至 6. 1 中规定的试验压力 ;

　　b) 高压保压阶段 ,保压时间(tn1 ~tn2 )按照 6. 3要求的规定选取 ;

　　c) 降压阶段 , 以 6. 2 中限定的降压速率将试验装置内压力降至 0 MPa;

　　d) 低压保压阶段 ,保压时间(tn3 ~tn4)按照 6. 3要求的规定选取 ;

　　e) 循环次数 ,按照 6. 4 中的要求选取 。

　　图 2 循环水静压力试验压力曲线

　　4

　　GB/T 43849—2024

　　7.4 过程检测

　　试验过程中 ,观察压力加载系统的压力仪表显示数值是否在 4. 3规定的压力波动范围内 , 除此之外的过程检测项目应在试验大纲中提出 ,检测项目可参考附录 A,并记录检测数据 。

　　7.5 恢复

　　7.5. 1 试验样品(除需测试吸水率的试验样品外)应采用 5. 3 规定的环境下的空气进行吹风干燥 ,然后静置 ,静置时间不少于 30 min。

　　7.5.2 检测试验样品的吸水率时 ,应在取出试验样品后 ,擦净试验样品表面水渍立即称重 。

　　7.6 最后检测

　　试验结束后 ,按产品标准或试验大纲的规定 ,对试验样品进行最后检测并记录 ,检测项 目可参考附录 A。

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　　GB/T 43849—2024

　　附 录 A

　　(资料性)

　　水静压力试验样品检测项目选用表

　　水静压力试验样品 检 测 项 目 选 用 表 用 于 指 导 水 静 压 力 试 验 的 设 计 者 选 取 合 适 的 检 测 项 目 , 详 见表 A. 1。

　　表 A. 1 水静压力试验样品检测项目选用表

　　检测对象

　　检测项 目

　　外观

　　尺寸

　　重量

　　密封性

　　结构强度

　　功能

　　电气性能

　　吸水率

　　备注

　　整机

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　　无法进 行 整 机 试 验 时 , 需对 各 零 部 件 单 独 进 行试验

　　密封舱体

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　　软体结构

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　　承压电气元件

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　　水密电缆

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　　水下电池

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　　允许 试 验 样 品 带 负 载 进行试验 , 但 需 先 行 验 证 负载的水静压力适应性 。

　　需提 前 确 认 压 力 加 载 系统安全 阀 状 态 正 常 , 且 流量能 保 证 水 下 电 池 样 品失效时 , 压 力 加 载 系 统 不会过载

　　执行机构

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　　浮力构件

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　　√

　　注 : “√ ”表示需要考虑此项检测内容 ,“× ”表示不需要考虑此项检测内容 ,“— ”表示不做要求 。

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　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 2422—2012 环境试验 试验方法编写导则 术语和定义

　　[2] GB/T 2423. 23 环境试验 第 2 部分 :试验方法 试验 Q:密封

　　[3] GB/T 32065. 1 海洋仪器环境试验方法 第 1 部分 :总则

　　[4] GB/T 32065. 15 海洋仪器环境试验方法 第 15部分 :水压试验

　　[5] GB/T 39405 机器人分类

　　7