[發明專利]高壓條件下材料抗穿刺/沖擊與氣體泄露檢測裝置

在審

• 申請號: 202110873675.7
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113514334A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 楊衛民;陳學東;王修磊;謝鵬程;張宇飛;丁玉梅
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N15/08;G01N3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.高壓條件下材料抗穿刺/沖擊與氣體泄露檢測裝置，其特征在于：主要包括控制系統、高壓充氣系統、抽真空系統、氣體泄漏量監測與檢測系統、材料破壞情況觀測系統、材料穿刺實驗系統、環境參數控制系統、數據采集與分析系統和安全防護系統，所述控制系統主要用于控制各個執行系統按照預定程序執行相關程序；所述高壓充氣系統是為高壓腔室提供壓力穩定可控的高壓檢測介質的儀器裝置，所述抽真空系統主要用于在檢測前為低壓腔室提供真空環境，所述氣體泄露量監測與檢測系統主要用于實時監測高壓腔室的氣體通過材料滲透/滲漏到低壓腔的量，所述材料破壞情況觀測系統主要用于觀測被檢材料在受穿刺過程中材料宏觀結構變化情況，所述材料破壞情況觀測系統至少包括具有一定可調節放大倍數的高清攝像頭、照明燈、傳感器、數據傳輸線、無線數據傳輸模塊；所述材料穿刺實驗系統主要用于實現穿刺實驗操作，所述材料穿刺實驗系統包括高壓密封板、高壓腔密封圈、緩沖墊、高壓腔體、高壓進氣口、被檢材料密封圈、低壓腔體、低壓出氣口、低壓腔密封圈、低壓密封板、穿刺控制機構、穿刺針、被檢材料等結構/材料；所述環境參數控制系統是能夠將材料穿刺實驗系統安置在內的方形或其他形狀的環境箱，其主要用于調節實驗過程中的環境溫度等環境參數，所述數據采集與分析系統主要用于接收、處理和反饋由高壓充氣系統、抽真空系統、氣體泄漏量監測與檢測系統、材料破壞情況觀測系統、材料穿刺實驗系統、環境參數控制系統返回的數據，所述安全防護系統主要用于在危險氣體發生爆炸等情況下保護實驗人員安全。

2.根據權利要求1所述的高壓條件下材料抗穿刺/沖擊與氣體泄露檢測裝置，其特征在于：控制系統的信號線或無線傳輸端口與包括高壓充氣系統、抽真空系統、氣體泄漏量監測與檢測系統、材料破壞情況觀測系統、材料穿刺實驗系統、環境參數控制系統、數據采集與分析系統等系統在內的信號線或無線傳輸端口相連，控制各大系統按序執行操作；數據采集與分析系統通過數據線或無線端口接收高壓充氣系統、抽真空系統、氣體泄漏量監測與檢測系統、材料破壞情況觀測系統、材料穿刺實驗系統、環境參數控制系統傳出的數據；安全防護系統按照需求主要包裹在材料穿刺實驗系統與環境參數控制系統外部，環境參數控制系統包裹在材料穿刺實驗系統外部，高壓充氣系統的氣體出口與材料穿刺實驗系統的高壓進氣口直連，抽真空系統的入口與材料穿刺實驗系統的低壓出氣口相連，氣體泄漏量監測與檢測系統的氣體入口也與材料穿刺實驗系統的低壓出氣口相連，材料穿刺實驗系統的緩沖墊夾在高壓密封板與高壓腔室之間；高壓密封板與高壓腔室之間通過高壓腔密封圈密封，并通過螺栓緊固；高壓進氣口直接開設在高壓腔體上，并與螺栓連接位置錯開一定距離；高壓腔體與低壓腔體之間安放被檢材料，且被檢材料與高壓腔體、低壓腔體之間都通過被檢材料密封圈密封，高壓腔體與低壓腔體之間也通過被檢材料密封圈密封，并通過螺栓緊固；低壓腔體的另一端開設有較小的供穿刺針導向用的導向槽；低壓腔體與低壓密封板之間通過低壓腔密封圈密封，并通過螺栓緊固；穿刺控制機構安裝在低壓腔體與低壓密封板之間的腔室中；穿刺針的尾部與穿刺控制機構相連，可被穿刺控制機構驅動，沿低壓腔體上的導向槽運動；穿刺控制機構與外部通訊均通過無線通訊，材料破壞情況觀測系統的照明燈固定安裝在低壓腔體的腔室壁面上；高清攝像頭及傳感器固定安裝在低壓腔體的腔室壁面上；數據傳輸線、無線數據傳輸模塊、電源等均隨著攝像頭埋藏固定安裝在低壓腔體的腔室壁面上，或可與穿刺控制機構集成到一個模塊。

3.根據權利要求2所述的高壓條件下材料抗穿刺/沖擊與氣體泄露檢測裝置，其特征在于：穿刺針可為圓針，針的尖銳部分角度由具體穿刺需要而定。

4.根據權利要求2所述的高壓條件下材料抗穿刺/沖擊與氣體泄露檢測裝置，其特征在于：所述穿刺針設計為扁針、圓頭、方頭等其他形狀。

5.根據權利要求2所述的高壓條件下材料抗穿刺/沖擊與氣體泄露檢測裝置，其特征在于：穿刺控制機構采用機械控制機構的齒輪齒條控制、輪盤控制或液壓控制機構；或采用彈性體控制機構。

6.根據權利要求2所述的高壓條件下材料抗穿刺/沖擊與氣體泄露檢測裝置，其特征在于：測試試樣為平面材料，或球型/橢球型拱頂或圓柱形拱頂結構的材料。