專利名稱：微機(jī)控制耐壓試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及容器耐裂性(BSCR-Bottle Stress Crack Resistance)試驗(yàn)的測試設(shè)備，該試驗(yàn)設(shè)備模擬材料在實(shí)際應(yīng)用中的工況，從而準(zhǔn)確測定材料的耐裂性。
背景技術(shù)：
目前，市場上所見的非金屬管材耐裂疲勞強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)均是采用傳統(tǒng)的試驗(yàn)條件和方法，如常溫下，采用較大載荷，在較短的時(shí)間內(nèi)，測得非金屬管材耐裂的疲勞強(qiáng)度。在實(shí)際生產(chǎn)或應(yīng)用中，工件所承受的工作狀況(例如，非常溫下、較小載荷靜態(tài)作用的時(shí)間較長，還伴隨著腐蝕等)跟傳統(tǒng)的試驗(yàn)情況相差較遠(yuǎn)，那么采用傳統(tǒng)試驗(yàn)方法測試出來的數(shù)據(jù)就不能完全反映材料的真實(shí)性能。特別是對于測試非金屬材料的容器產(chǎn)品(如各種包裝瓶)的耐裂性能，市場上尚無此種試驗(yàn)設(shè)備。這給科研和生產(chǎn)帶來不少困難，業(yè)界非常關(guān)注這一問題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是要解決現(xiàn)有試驗(yàn)機(jī)測試數(shù)據(jù)不夠精確的技術(shù)問題，提出一種在非常溫、較小載荷靜態(tài)作用較長時(shí)間、并伴隨腐蝕的工況下，測試非金屬材料容器的耐裂性能的試驗(yàn)機(jī)。
為解決上述問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種微機(jī)控制耐壓試驗(yàn)機(jī)，其包括控制箱、上層一側(cè)面開放的恒溫箱、加壓系統(tǒng)以及與所述控制箱、恒溫箱和加壓系統(tǒng)電信號連接的計(jì)算機(jī)及控制系統(tǒng)；所述的加壓系統(tǒng)包括與氣源連接的總氣路、與該總氣路連接的儲氣罐、與該儲氣罐連接的至少一套分氣路；所述的恒溫箱包括設(shè)于箱內(nèi)底部的加熱器、水循環(huán)管路和帶有檢測電極的試樣，該試樣設(shè)于恒溫箱上層開放處并與所述分氣路連通。
所述的控制部分包括電源控制部分、與所述分氣路數(shù)量適配的分氣路壓力控制部分、總氣路壓力控制部分和水溫控制部分。
所述電源控制部分包括安裝在所述控制箱面板上的電源開關(guān)和側(cè)板上的交流接觸器；
所述的分氣路壓力控制部分包括安裝在所述控制箱面板上的加壓開關(guān)、壓力控制器，安裝在分氣路上的壓力傳感器、分路電磁閥，安裝在控制箱側(cè)板上的補(bǔ)壓固態(tài)繼電器，連接所述計(jì)算機(jī)和所述壓力控制單元的串口轉(zhuǎn)換接口，安裝在控制箱側(cè)板上的提供外部電極的開關(guān)電源；所述的總氣路壓力控制部分包括設(shè)于控制箱側(cè)板上的總路壓力控制單元和補(bǔ)、卸壓固態(tài)繼電器，安裝在總氣路上的總路傳感器、補(bǔ)氣電磁閥、減壓閥，所述計(jì)算機(jī)和所述總路壓力控制單元連接；所述的水溫控制部分包括設(shè)于所述控制箱面板上的加熱、補(bǔ)水開關(guān)、溫度控制器，設(shè)于控制箱側(cè)板上的散熱片，設(shè)于散熱片上的補(bǔ)水控制繼電器和加熱固態(tài)繼電器，安裝在恒溫箱上的溫度傳感器，水位探頭，補(bǔ)水電磁閥、循環(huán)泵。
所述的分氣路有64套與所述總氣路并接。
本實(shí)用新型在試驗(yàn)時(shí)，將受試材料加工成瓶狀，在瓶中加滿具有一定腐蝕作用的試驗(yàn)介質(zhì)，并置于一定水溫的水箱中，通過給瓶內(nèi)充填低壓氣體保壓，以便模擬試樣在實(shí)際應(yīng)用中的工況，準(zhǔn)確測定材料開裂的時(shí)間，從而獲得能夠基本反映材料真實(shí)性能的數(shù)據(jù)，該方法較同類試驗(yàn)方法更符合實(shí)際使用情況。本實(shí)用新型通過計(jì)算機(jī)自動控制恒溫箱的補(bǔ)水、加熱；自動控制氣路給試樣充填氣體并保壓；還可自動記錄和打印有關(guān)數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作容易，精度較高，特別適用于具有一定要求的企業(yè)、質(zhì)量檢驗(yàn)所、科研院校測試非金屬材料的耐裂疲勞強(qiáng)度。
以下結(jié)合附圖和較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說明，其中

圖1是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的示意圖；圖2是圖1中恒溫箱的后視圖；圖3是圖2的剖視圖；圖4是本實(shí)用新型加熱器的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型氣路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型電氣控制示意圖；圖7是本實(shí)用新型加熱電氣控制示意圖；圖8是本實(shí)用新型加壓電氣控制示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出了本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的外部結(jié)構(gòu)，所述的微機(jī)控制耐壓試驗(yàn)機(jī)，包括控制箱1、上部外側(cè)面開放的恒溫箱3、加壓系統(tǒng)以及與所述控制箱1、加壓系統(tǒng)、恒溫箱3電信號連接的計(jì)算機(jī)4、操控電源、壓力和水溫的控制系統(tǒng)；所述的加壓系統(tǒng)包括與氣源連接的總氣路7、與總氣路連接的儲氣罐8、與儲氣罐并接的64套分氣路9(如圖5所示)；所述的恒溫箱3包括安裝在箱體后面的水循環(huán)管路22(如圖2、圖3所示)和箱內(nèi)底部的加熱器5(如圖4所示)。恒溫箱3上層開放處設(shè)有64個(gè)試樣6——容器(試樣的數(shù)量可以根據(jù)需要增減)，該容器內(nèi)帶有檢測電極24(圖中未示出)，容器6與分氣路9一一對應(yīng)連通(如圖1、圖5所示)。
所述的控制系統(tǒng)包括控制啟動與停止的電源控制部分；與64套分氣路9數(shù)量適配的分氣路壓力控制部分，用以分別控制各分氣路9的試驗(yàn)壓力；還有為各分氣路9提供穩(wěn)定壓力源的總氣路壓力控制部分；控制恒溫箱3內(nèi)水溫及可實(shí)現(xiàn)自動補(bǔ)水和攪拌水的水溫控制部分。
其中，所述電源控制部分包括安裝在所述控制箱1面板上的電源開關(guān)和側(cè)板上的交流接觸器，如圖1所示。
如圖1、圖6所示，所述的分氣路壓力控制部分包括安裝在所述控制箱1面板上的加壓開關(guān)、AD813壓力控制器10、安裝在分氣路9上的分路電磁閥13、壓力傳感器11。壓力傳感器11連通AD813壓力控制器10和容器6?？刂葡?的后側(cè)板上安裝有補(bǔ)壓固態(tài)繼電器(SSR)12，連接在所述壓力控制器10與分路電磁閥13之間。所述計(jì)算機(jī)4通過控制箱1后側(cè)板上的航空插頭連接到AD813壓力控制器10的串口轉(zhuǎn)換接口23上。還包括檢測電極導(dǎo)線，該導(dǎo)線每四路為一組，其一端連接壓力控制器10，另一端通過控制箱1左側(cè)板上的航空插頭連接到設(shè)于容器6內(nèi)部的檢測電極24上?？刂葡?后側(cè)板上安裝有提供外部電極的開關(guān)電源26。
如圖6所示，所述的水溫控制部分包括安裝在所述控制箱1面板上的加熱、補(bǔ)水開關(guān)、與計(jì)算機(jī)4連接的AL808溫度控制器16，安裝在控制箱1左側(cè)板上的散熱片，安裝在散熱片上的補(bǔ)水控制繼電器(圖中未示出)和加熱固態(tài)繼電器(SSR)20，安裝在恒溫箱3上的與所述AL808溫度控制器16連接的PT100溫度傳感器19，水位探頭，補(bǔ)水電磁閥17、循環(huán)泵18(如圖2、圖3所示)。
如圖5所示，所述的總氣路壓力控制部分包括安裝在控制箱1后側(cè)板上的AD813總路壓力控制器和補(bǔ)、卸壓固態(tài)繼電器(SSR)，安裝在總氣路7上的總路傳感器14、補(bǔ)氣電磁閥25、卸氣電磁閥27、減壓閥15，所述計(jì)算機(jī)4與所述總路壓力控制器連接(可參閱圖6，該部分電器元件的設(shè)置與分氣路的相似)。
圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例的電氣控制示意圖，本實(shí)施例的電氣控制主要由溫度控制部分和壓力控制部分組成。溫度控制部分由AL808溫度控制器16控制，通過鉑電阻(PT100)溫度傳感器19采集實(shí)際溫度信號與設(shè)定值進(jìn)行比較，通過PID運(yùn)算，輸出控制信號，控制固態(tài)繼電器(SSR)20的通斷，來加熱加熱器5(如圖7所示)。壓力控制部分由AD813壓力控制器10控制，通過壓力傳感器11采集實(shí)際壓力信號與設(shè)定值進(jìn)行比較，通過PID運(yùn)算，輸出控制信號，控制固態(tài)繼電器(SSR)12的通斷，來給分路電磁閥13供電(如圖8所示)。壓力控制部分和溫度控制部分分別通過串口COM1、COM2與計(jì)算機(jī)4連接，計(jì)算機(jī)通過發(fā)送控制命令實(shí)現(xiàn)對壓力及溫度的控制。本實(shí)實(shí)施例，有64套分氣路9與所述總氣路7并接，即有64路壓力控制單元，每路結(jié)構(gòu)與圖8所示相同。
試驗(yàn)前，先把容器6中加滿試驗(yàn)介質(zhì)(如清潔劑，這種清潔劑對PE材料有一定的腐蝕性)并接通分氣路9，再將其浸在恒溫箱50℃的水浴里，然后在電腦上設(shè)置用戶所需的恒定壓力(一般設(shè)置0.34bar的壓力)，開始運(yùn)行。此時(shí)控制系統(tǒng)發(fā)出信號把分路電磁閥13打開，儲氣罐8給分氣路9提供氣壓，控制器10通過壓力傳感器11實(shí)時(shí)檢測容器6內(nèi)部的壓力。當(dāng)容器壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，壓力傳感器11把信號反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)發(fā)出信號把分路電磁閥13關(guān)閉并切斷氣源，容器6中壓力保持恒定直到其破裂，此時(shí)容器6內(nèi)檢測電極24與外部水形成的電極接通，檢測到該信號后，控制單元發(fā)送停止命令結(jié)束試驗(yàn)，并記錄恒壓時(shí)間。當(dāng)儲氣罐8中的壓力有所下降時(shí)補(bǔ)氣電磁閥25打開，空壓機(jī)給儲氣罐8補(bǔ)充壓力。
本實(shí)用新型的測試是在促進(jìn)的條件下檢測瓶子的耐裂性。瓶子注塑成一缺口作為期望發(fā)生開裂的一個(gè)最脆弱的點(diǎn)。試樣中裝滿對其PE材料有一定腐蝕性的清潔劑，浸在50℃的水浴里，由于受到0.34bar的壓力的作用，它會破裂，然后我們測定時(shí)間，使瓶子破裂的時(shí)間長度模擬了材料在實(shí)際應(yīng)用中的行為，從而獲得能夠基本反映材料真實(shí)性能的數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.一種微機(jī)控制耐壓試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，包括控制箱(1)、上部一側(cè)面開放的恒溫箱(3)、加壓系統(tǒng)以及與所述控制箱(1)、恒溫箱(3)和加壓系統(tǒng)電信號連接的計(jì)算機(jī)(4)及控制系統(tǒng)；所述的加壓系統(tǒng)包括與氣源連接的總氣路(7)、與該總氣路連接的儲氣罐(8)、與該儲氣罐連接的至少一套分氣路(9)；所述的恒溫箱(3)包括設(shè)于箱內(nèi)底部的加熱器(5)、水循環(huán)管路(22)和帶有檢測電極(24)的試樣(6)，該試樣設(shè)于恒溫箱上層開放處并與所述分氣路(9)連通。
2.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，所述的控制部分包括電源控制部分、與所述分氣路(9)數(shù)量適配的分氣路壓力控制部分、總氣路壓力控制部分和水溫控制部分。
3.如權(quán)利要求2所述的試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，所述電源控制部分包括安裝在所述控制箱(1)面板上的電源開關(guān)和側(cè)板上的交流接觸器；所述的分氣路壓力控制部分包括安裝在所述控制箱(1)面板上的加壓開關(guān)、壓力控制器(10)，安裝在分氣路上的壓力傳感器(11)、分路電磁閥(13)，安裝在控制箱(1)側(cè)板上的補(bǔ)壓固態(tài)繼電器(12)，連接所述計(jì)算機(jī)(4)和所述壓力控制單元(10)的串口轉(zhuǎn)換接口(23)，安裝在控制箱(1)側(cè)板上的提供外部電極的開關(guān)電源(26)；所述的總氣路壓力控制部分包括設(shè)于控制箱(1)側(cè)板上的總路壓力控制單元和補(bǔ)、卸壓固態(tài)繼電器，安裝在總氣路上的總路傳感器(14)、補(bǔ)氣電磁閥(25)、卸氣電磁閥(27)、減壓閥(15)，所述計(jì)算機(jī)(4)和所述總路壓力控制單元連接；所述的水溫控制部分包括設(shè)于所述控制箱(1)面板上的加熱、補(bǔ)水開關(guān)、溫度控制器(16)，設(shè)于控制箱(1)側(cè)板上的散熱片，設(shè)于散熱片上的補(bǔ)水控制繼電器和加熱固態(tài)繼電器(20)，安裝在恒溫箱(3)上的溫度傳感器(19)，水位探頭，補(bǔ)水電磁閥(17)、循環(huán)泵(18)。
4.如權(quán)利要求3所述的試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的分氣路(9)有64套與所述總氣路(7)并接。
專利摘要一種測試非金屬容器的微機(jī)控制耐壓試驗(yàn)機(jī)，包括控制箱(1)、上部一側(cè)面開放的恒溫箱(3)、加壓系統(tǒng)以及與控制箱(1)、恒溫箱(3)和加壓系統(tǒng)電信號連接的計(jì)算機(jī)(4)及控制系統(tǒng)；其中加壓系統(tǒng)包括與氣源連接的總氣路(7)、與該總氣路連接的儲氣罐(8)、與該儲氣罐連接的至少一套分氣路(9)；恒溫箱(3)包括設(shè)于箱內(nèi)底部的加熱器(5)、水循環(huán)管路(22)和帶有檢測電極(24)的試樣(6)，該試樣設(shè)于恒溫箱上層開放處并與所述分氣路(9)連通。該試驗(yàn)機(jī)模擬容器在實(shí)際應(yīng)用中的工況，可以準(zhǔn)確測定容器耐裂性能的真實(shí)數(shù)據(jù)。
文檔編號G01N3/56GK2773668SQ20052005628
公開日2006年4月19日 申請日期2005年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月22日
發(fā)明者任尚波, 岳宏宇, 張齡豐 申請人:深圳市新三思材料檢測有限公司