[發明專利]低密度燒蝕材料質量檢測設備及其檢測方法

在審

• 申請號: 202010748378.5
• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN112098269A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 安瑛;王帥文;許紅;羅麗娟;梁馨;方洲;鄧火英;譚朝元;譚晶;丁玉梅;楊衛民
• 申請（專利權）人: 北京化工大學;航天材料及工藝研究所
• 主分類號: G01N9/36
• 分類號: G01N9/36;G01N21/84
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.低密度燒蝕材料質量檢測設備，其特征在于：包括工作臺、填料壓實裝置、填料容器、PLC稱重裝置、工控機、圖像取樣裝置和控制柜，圖像取樣裝置包括顯微鏡和圖像取樣平臺，填料壓實裝置、PLC稱重裝置、工控機、圖像取樣平臺依次安裝在工作臺上并排成一列；顯微鏡安裝在圖像取樣平臺上方，控制柜實現各部分的控制安裝在工作臺下方。

2.根據權利要求1所述的低密度燒蝕材料質量檢測設備，其特征在于：所述填料壓實裝置主要包括伺服電機、減速箱、聯軸器、推力球軸承、上支撐板、下支撐板、滾珠螺母、滾珠絲杠、支撐立柱、光軸導軌、花鍵導軌、位移傳感器、壓力傳感器、填料元件和急停開關；所述下支撐板安裝在底座上，平穩地放置在工作臺上；所述支撐立柱固定在下支撐板上，與上支撐板連接；所述光軸導軌、花鍵導軌固定在上下支撐板之間；所述上支撐板中心設有通孔，所述滾珠絲杠從通孔穿過；滾珠絲杠上方通過聯軸器與減速箱低速軸相連，減速箱高速軸與所述伺服電機相連；所述推力球軸承通過滾珠絲杠安裝在上支撐板和聯軸器之間；所述滾珠螺母與光軸導軌、花鍵導軌和滾珠絲杠相連，所述填料元件通過滾珠絲杠安裝固定在滾珠螺母上；所述位移傳感器安裝在上支撐板上，與填料元件連接；所述壓力傳感器固定在下支撐板之上，上邊可放置填料容器。

3.根據權利要求2所述的低密度燒蝕材料質量檢測設備，其特征在于：所述填料容器包括下底座、上容器、搭扣和壓蓋；所述上容器置于下底座上方，上容器和下底座通過搭扣連接；上容器具有貫通的圓柱形空腔，所述壓蓋可放置在上容器的空腔內。

4.根據權利要求2或3所述的低密度燒蝕材料質量檢測設備，其特征在于：所述圖像取樣裝置主要包括底座、上移動平臺、下移動平臺、步進電機、顯微鏡托臺、顯微鏡、相機和LED燈；所述底座放置在工作臺上；所述下移動平臺固定在底座上，上移動平臺可在下移動平臺上移動；兩個步進電機固定在下移動平臺兩側；所述顯微鏡托臺安裝在底座上，所述顯微鏡安裝在顯微鏡托臺的圓柱孔上；所述相機安裝在顯微鏡上方；所述LED燈安裝在顯微鏡下方。

5.根據權利要求1所述的低密度燒蝕材料質量檢測設備，其特征在于：所述控制柜固定在工作臺下方，通過電子電氣線路與填料壓實裝置、PLC稱重裝置、工控機及圖像取樣裝置連接。

6.一種低密度燒蝕材料質量檢測方法，采用權利要求4所述的低密度燒蝕材料質量檢測設備，其特征在于：包括如下步驟：

第一步，將適量的預混料放入填料容器，然后用填料壓實裝置把填料壓實，通過位移傳感器和工控機得到填料體積；接著把填料容器放到PLC稱重模塊上，通過工控機得到填料重量；通過程序自動計算出填料密度；

第二步，將填料容器的搭扣打開，上容器倒置后放在下底座上；接著把填料容器放在圖像取樣平臺上；通過工控機控制取樣平臺移動和相機拍照，最后通過算法計算出中控填料和碳纖維的分散均勻度。

7.根據權利要求6所述的低密度燒蝕材料質量檢測方法，其特征在于：在填料元件將填料壓實的過程中，壓力傳感器通過感測到設定的壓力來控制填料的密實程度防止中空填料破損。

8.根據權利要求6所述的低密度燒蝕材料質量檢測方法，其特征在于：在相機取像過程中，可設置移動平臺的坐標和移動順序實現自動化取像，并且不超出顯微鏡的視野范圍。