[發(fā)明專(zhuān)利]低密度燒蝕材料質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備及其檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010748378.5
• 申請(qǐng)日: 2020-07-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112098269A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(wèi)民
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京化工大學(xué);航天材料及工藝研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01N9/36
• 分類(lèi)號(hào): G01N9/36;G01N21/84
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)低密度燒蝕材料質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備及其檢測(cè)方法，檢測(cè)設(shè)備包括工作臺(tái)、填料壓實(shí)裝置、PLC稱(chēng)重裝置、工控機(jī)、圖像取樣裝置(包括顯微鏡和圖像取樣平臺(tái))和控制柜。填料壓實(shí)裝置、PLC稱(chēng)重裝置、工控機(jī)、圖像取樣平臺(tái)依次安裝在工作臺(tái)上，顯微鏡安裝在圖像取樣平臺(tái)上方。本發(fā)明將密度和均勻度檢測(cè)集成在一個(gè)工作臺(tái)上，通過(guò)工控機(jī)和控制柜實(shí)現(xiàn)預(yù)混料的適當(dāng)壓實(shí)得到體積，PLC稱(chēng)重裝置得到預(yù)混料的重量，計(jì)算得到密度，從而實(shí)現(xiàn)超薄壁中空填料的破損率檢測(cè)。圖像取樣平臺(tái)和顯微鏡實(shí)現(xiàn)壓實(shí)平整的填料的取像，利用算法實(shí)現(xiàn)超薄壁中空填料均勻度定量分析計(jì)算。本發(fā)明設(shè)備及檢測(cè)方法可極大地減小測(cè)試誤差，可建立密度和均勻度數(shù)據(jù)庫(kù)，便于后續(xù)查找和優(yōu)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，具體是指一種低密度燒蝕材料預(yù)混料的質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備，該設(shè)備用于檢測(cè)低密度燒蝕材料預(yù)混料的密度和均勻度，本發(fā)明還涉及一種低密度燒蝕材料預(yù)混料的質(zhì)量檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

隨著航天技術(shù)的發(fā)展，對(duì)航天器表面的熱防護(hù)材料的性能要求越來(lái)越高。低密度燒蝕材料中加入了大量的超薄壁中空填料(玻璃微球、酚醛微球)和高性能碳纖維，而這些增強(qiáng)材料的分散均勻性直接影響燒蝕材料的機(jī)械性能和燒蝕性能。另外，酚醛微球在強(qiáng)剪切力作用下容易破損，從而失去減重和改性作用，而酚醛微球的破損率與預(yù)混料的密度線(xiàn)性相關(guān)，通過(guò)測(cè)量預(yù)混料的密度表征酚醛微球破損情況。

目前，對(duì)超薄壁中空填料和碳纖維的分散均勻性缺乏檢測(cè)方法，主要通過(guò)經(jīng)驗(yàn)及人眼主觀意識(shí)的判斷，只能定性分析，且存在較大誤差。對(duì)超薄壁中空填料的破損率主要通過(guò)手工填充稱(chēng)量瓶檢測(cè)密度，受人為因素影響較大，檢測(cè)結(jié)果不夠準(zhǔn)確。針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明對(duì)低密度燒蝕材料預(yù)混料的質(zhì)量檢測(cè)方法進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種低密度燒蝕材料預(yù)混料的質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備，以解決現(xiàn)有簡(jiǎn)陋的人工檢測(cè)方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種低密度燒蝕材料預(yù)混料的質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備，包括：工作臺(tái)、填料壓實(shí)裝置、填料容器、PLC稱(chēng)重裝置、工控機(jī)、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(tái),填料壓實(shí)裝置、PLC稱(chēng)重裝置、工控機(jī)、圖像取樣平臺(tái)依次安裝在工作臺(tái)上并排成一列；顯微鏡安裝在圖像取樣平臺(tái)上方，控制柜實(shí)現(xiàn)各部分的控制安裝在工作臺(tái)下方。

本發(fā)明涉及的低密度燒蝕材料質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備，所述填料壓實(shí)裝置主要包括伺服電機(jī)、減速箱、聯(lián)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(dǎo)軌、花鍵導(dǎo)軌、位移傳感器、壓力傳感器、填料元件和急停開(kāi)關(guān)；所述下支撐板安裝在底座上，平穩(wěn)的放置在工作臺(tái)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(dǎo)軌、花鍵導(dǎo)軌固定在上下支撐板之間；所述上支撐板中心設(shè)有通孔，所述滾珠絲杠從通孔穿過(guò)；滾珠絲杠上方通過(guò)聯(lián)軸器與減速箱低速軸相連，減速箱高速軸與所述伺服電機(jī)相連；所述推力球軸承通過(guò)滾珠絲杠安裝在上支撐板和聯(lián)軸器之間；所述滾珠螺母與光軸導(dǎo)軌、花鍵導(dǎo)軌和滾珠絲杠相連，所述填料元件通過(guò)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。

本發(fā)明涉及的低密度燒蝕材料質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備，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(guò)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(nèi)。

本發(fā)明涉及的低密度燒蝕材料質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備，所述圖像取樣裝置主要包括底座、上移動(dòng)平臺(tái)、下移動(dòng)平臺(tái)、步進(jìn)電機(jī)、顯微鏡托臺(tái)、顯微鏡、相機(jī)和LED燈；所述底座放置在工作臺(tái)上；所述下移動(dòng)平臺(tái)固定在底座上，上移動(dòng)平臺(tái)可在下移動(dòng)平臺(tái)上移動(dòng)；兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)固定在下移動(dòng)平臺(tái)兩側(cè)；所述顯微鏡托臺(tái)安裝在底座上，所述顯微鏡安裝在顯微鏡托臺(tái)的圓柱孔上；所述相機(jī)安裝在顯微鏡上方；所述LED燈安裝在顯微鏡下方。

本發(fā)明涉及的低密度燒蝕材料質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備，所述控制柜固定在工作臺(tái)下方，通過(guò)電子電氣線(xiàn)路與填料壓實(shí)裝置、PLC稱(chēng)重裝置、工控機(jī)、圖像取樣裝置連接。