[發明專利]一種探空氣球低溫爆破測試裝置及測試方法

有效

• 申請號: 201911191645.7
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110823894B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 潘顯智;諶志鵬;張雅妮;文思正;張望
• 申請（專利權）人: 中國化工株洲橡膠研究設計院有限公司
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N21/01
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 文立興

1.一種探空氣球低溫爆破測試裝置，其特征在于，包括控制中心以及與所述控制中心連接的用于容納被測氣球(12)的測試箱(1)、用于對所述測試箱(1)制冷的制冷設備(2)、用于對被測氣球(12)充氣的氣源(6)以及用于測量被測氣球(12)直徑的測量設備(3)，所述制冷設備(2)與所述測試箱(1)的內腔連接，所述氣源(6)與所述測試箱(1)內的被測氣球(12)連接，所述測試箱(1)的兩側設置有窗口(14)，所述測量設備(3)安裝在所述窗口(14)的一側以測量所述測試箱(1)內被測氣球(12)的直徑；所述測量設備(3)包括可發射激光線(20)透過所述窗口(14)的激光位移傳感器(18)，所述激光位移傳感器(18)以可相對所述窗口(14)同步上下往復運動的方式相對安裝在所述測試箱(1)上，所述激光線(20)與被測氣球(12)的豎直中心線共面；所述氣源(6)輸入到所述被測氣球(12)內為氮氣和氬氣的混合干燥氣體；所述測量設備(3)還包括電機(15)、導軌(16)、滑臺(17)及支架(19)，所述支架(19)安裝在所述測試箱(1)的上下側，所述導軌(16)的兩端與所述支架(19)樞接且通過所述電機(15)驅動旋轉，所述滑臺(17)與所述導軌(16)螺旋套接，所述激光位移傳感器(18)安裝在所述滑臺(17)上。

2.根據權利要求1所述探空氣球低溫爆破測試裝置，其特征在于，所述測試箱(1)上設置有吊裝口(9)，所述吊裝口(9)上設置有一可密封所述吊裝口(9)的扣蓋(10)，所述扣蓋(10)上設置有一連通內腔內外的充氣桿(11)，所述充氣桿(11)以上下可調的方式安裝，該充氣桿(11)的上端通過一電磁閥(13)連接至所述氣源(6)，下端與所述被測氣球(12)連接，所述電磁閥(13)與所述控制中心連接。

3.根據權利要求2所述探空氣球低溫爆破測試裝置，其特征在于，所述氮氣和氬氣的比例是5：1。

4.根據權利要求2所述探空氣球低溫爆破測試裝置，其特征在于，所述控制中心為計算機(5)，所述測試箱(1)內設置有可與所述計算機(5)連接的溫度傳感器(4)。

5.根據權利要求2所述探空氣球低溫爆破測試裝置，其特征在于，所述測試箱(1)包括箱體(7)和箱門(8)，所述箱門(8)上設置有觀測窗(22)，所述箱體(7)和箱門(8)由雙層不銹鋼板和內部的保溫材料組成，所述保溫材料包括PU硬質發泡塑料和玻璃棉，所述箱門(8)與所述箱體(7)通過一鉸鏈(21)連接。

6.一種探空氣球低溫爆破測試方法，采用權利要求1-5任一所述的探空氣球低溫爆破測試裝置，其特征在于，啟動爆破測試時，氣源(6)向被測氣球(12)內輸送壓縮氣體，被測氣球(12)開始膨脹，同時激光位移傳感器(18)開始沿著導軌(16)做上下往復運動，掃描到被測氣球(12)表面的距離并轉化為電信號傳送到控制中心，控制中心處理后在其面板上顯示被測氣球(12)的最大實時直徑，同時將數據儲存。

7.根據權利要求6所述的探空氣球低溫爆破測試方法，其特征在于，所述制冷設備(2)在溫度低于設定溫度1℃時停止運行，并在溫度高于設定溫度2℃時重新啟動以維持低溫。

8.根據權利要求7所述的探空氣球低溫爆破測試方法，其特征在于，對于爆破直徑大于所述測試箱(1)內徑的被測氣球(12)，制作與被測氣球(12)配方工藝相同的小規格氣球作為標準球，測試得到標準球的低溫爆破直徑D₁，通過與標準球的常規爆破直徑D₀進行比較，得到標準球在一定低溫下的爆破直徑下降系數p，p＝D₁/D₀，然后爆破直徑下降系數p乘以被測氣球(12)的常規爆破直徑D₁′，間接計算出被測氣球(12)的低溫爆破直徑D₀′，即D₀′＝D₁′*p。