本申請(qǐng)要求2014年5月27日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.62/003,122的權(quán)益,在此將該美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)通過援引的方式整體并入。
技術(shù)領(lǐng)域
本公開總體上涉及用于測(cè)試膠帶對(duì)基底的密封強(qiáng)度的裝置和方法,更具體地涉及用于測(cè)試護(hù)套膠帶對(duì)用于建筑結(jié)構(gòu)的護(hù)套產(chǎn)品例如房屋包裝物的密封強(qiáng)度的裝置和方法。
背景技術(shù):
護(hù)套膠帶(sheathing tape)廣泛用于建筑工業(yè)中,以將住宅包裝物的片材固定在一起、密封泡沫絕緣層中的接頭、修復(fù)包括蒸汽阻擋層的建筑材料中的撕裂和撕破、提高結(jié)構(gòu)的能量效率以及用于其它類似目的。如果護(hù)套膠帶例如沿著房屋或其他結(jié)構(gòu)的外壁上的房屋包裝物的縫線失效,則水和空氣可能穿透由房屋包裝物形成的屏障并到達(dá)墻壁,從而造成源自模具、木頭腐爛的顯著的損壞風(fēng)險(xiǎn)和其它與水分相關(guān)的問題以及能量損失。
鑒于可以用作護(hù)套膠帶的基底的房屋包裝物和其他建筑材料的種類并且每一種材料都具有其自身的獨(dú)特物理特性,給定護(hù)套膠帶的性能(即粘附強(qiáng)度)可以根據(jù)護(hù)套膠帶要粘附至的特定基底而變化。為此,期望具有一種用于在受控的設(shè)定中測(cè)試各種膠帶-基底組合的密封強(qiáng)度的裝置和方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在本公開的一個(gè)方面,一種用于測(cè)試膠帶對(duì)基底的粘附密封強(qiáng)度的測(cè)試裝置包括:限定腔室的本體,該腔室具有與腔室流體連通的第一端口;平臺(tái),平臺(tái)密封地附接到所述腔室并具有穿過平臺(tái)的細(xì)長(zhǎng)開口或多個(gè)開口作為所述腔室的第二端口;以及可移除地安裝到所述平臺(tái)的框架??蚣芟薅藝@第二端口的周邊,并且當(dāng)框架安裝到平臺(tái)時(shí),框架利用不透流體的密封件將下方的測(cè)試基底抵靠著平臺(tái)緊固。
在前述實(shí)施方式的另一方面,測(cè)試裝置包括聯(lián)接至第一端口的調(diào)節(jié)器,用于將氣體引入腔室中。在另一方面,測(cè)試裝置包括將框架可移除地安裝到平臺(tái)的一個(gè)或多個(gè)緊固件。在另一個(gè)實(shí)施方式中,測(cè)試裝置包括與腔室流體連通的壓力計(jì)。在另一個(gè)實(shí)施方式中,測(cè)試裝置包括與腔室流體連通的氣體流量計(jì)。
在前述實(shí)施方式的另一方面,平臺(tái)包括密封件,該密封件定位成在框架安裝到平臺(tái)時(shí)建立與測(cè)試基底的不透流體的密封。在另一方面,限定腔室的主體與框架相反地位于平臺(tái)的下方,并且第一端口用作流體的入口。在另一方面,限定腔室的主體安裝到框架的與其安置在平臺(tái)上的下表面相反的上表面,并且第一端口用作流體的出口。在前述實(shí)施方式的另一方面,測(cè)試裝置包括第二主體,第二主體密封地安裝到框架的與安置在平臺(tái)上的下表面相反的上表面,從而限定上部腔室;其中上部腔室包括第三端口。在前面幾個(gè)實(shí)施方式的另一方面,腔室和/或上部腔室包括壓力傳感器。
在本公開的另一方面,一種用于測(cè)試膠帶對(duì)基底的粘附密封強(qiáng)度的方法包括提供膠帶測(cè)試裝置,該膠帶測(cè)試裝置包括:限定腔室的本體,所述腔室具有與所述腔室流體連通的第一端口;平臺(tái),所述平臺(tái)密封地附接到所述腔室并具有穿過所述平臺(tái)的細(xì)長(zhǎng)開口或多個(gè)開口作為所述腔室的第二端口;以及可移除地安裝到所述平臺(tái)的框架,其中所述框架限定了圍繞所述第二端口的周邊,并且當(dāng)所述框架安裝到所述平臺(tái)時(shí),所述框架利用不透流體的密封件將下方的測(cè)試基底固定在所述平臺(tái)上。該方法還包括:提供測(cè)試基底,所述測(cè)試基底具有穿過其中的開口,所述測(cè)試基底的開口在覆蓋所述平臺(tái)中的細(xì)長(zhǎng)開口或多個(gè)開口的位置處大致匹配所述平臺(tái)中的細(xì)長(zhǎng)開口或多個(gè)開口以及粘附到所述測(cè)試基底的一段粘附膠帶,以限定測(cè)試密封件;將所述測(cè)試基底固定在所述框架與所述膠帶測(cè)試裝置的所述平臺(tái)之間;允許流體使用所述第一端口流入或流出所述測(cè)試裝置的所述腔室;以及監(jiān)測(cè)所述測(cè)試密封件。
在前述實(shí)施方式的另一方面,該方法還包括沿著所述一段粘附膠帶的邊緣向測(cè)試基底應(yīng)用故障檢測(cè)劑。故障檢測(cè)劑可以包括染料、洗滌劑、一片材料或多片材料中的一種或多種。在另一個(gè)實(shí)施方式中,允許流體流入腔室包括選擇目標(biāo)壓力并添加流體直到達(dá)到目標(biāo)壓力。在另一個(gè)實(shí)施方式中,允許流體流入腔室包括選擇第一目標(biāo)壓力和第二目標(biāo)壓力,并且添加流體直到達(dá)到第一目標(biāo)壓力,并且此后以增量的方式增加進(jìn)入腔室的流體的流量,直到達(dá)到第二目標(biāo)壓力。在另一個(gè)實(shí)施方式中,允許流體流入腔室包括逐漸地、連續(xù)地增加進(jìn)入腔室的流體的流量,直到測(cè)試密封件發(fā)生故障,并且記錄壓力值。
在所述方法的先前實(shí)施方式的另一方面中,監(jiān)測(cè)所述測(cè)試密封件包括由用戶視覺觀察一個(gè)或多個(gè)故障點(diǎn),所述故障點(diǎn)可作為所述測(cè)試基底與一段粘附膠帶之間的氣泡或流體從腔室的泄漏而被檢測(cè)到。在所公開的方法的另一方面,測(cè)試基底是房屋包裝物,并且膠帶是護(hù)套膠帶。在所公開的方法的另一方面,該方法還包括在目標(biāo)壓力下保持恒定的流體流量一段選定的時(shí)長(zhǎng)。
通過結(jié)合附圖考慮以下詳細(xì)描述,本發(fā)明的上述和其它特征、其性質(zhì)和各種優(yōu)點(diǎn)將更加明顯。
附圖說明
圖1是本文公開的測(cè)試裝置處于打開位置時(shí)的前視透視圖。
圖2是圖1的測(cè)試裝置處于關(guān)閉位置時(shí)的局部立體圖。
圖3是橫向于圖1的測(cè)試裝置的縱向軸線的橫截面圖。
圖4-圖7是示出用于制備與圖1的測(cè)試裝置一起使用的測(cè)試件的過程的一部分的透視圖。
圖8是圖1的測(cè)試裝置的替代實(shí)施方式的前視透視圖,其具有限定室的出口的多個(gè)開口。
圖9是本文公開的測(cè)試裝置的另一實(shí)施方式的橫向于縱向軸線的橫截面圖。
具體實(shí)施方式
以下詳細(xì)描述將說明本發(fā)明的一般原理,其示例在附圖中另外示出。在附圖中,相同的附圖標(biāo)記表示相同或功能相似的元件。
本文使用的“流體”是指任何液體、懸浮液、膠體、氣體、等離子體或其組合。
參照?qǐng)D1至圖3,用于測(cè)試測(cè)試樣品102(圖2)的測(cè)試裝置100包括具有以下部件的基座110:限定腔室112的主體111;平臺(tái)114;多個(gè)腿115;以及多個(gè)可釋放的緊固件132。測(cè)試裝置100還包括通過所述多個(gè)可釋放的緊固件132可釋放地安裝到基座110的平臺(tái)114的框架120(或蓋),以將測(cè)試樣品102固定在平臺(tái)114上。腿115支撐基座110,并且可以聯(lián)接到平臺(tái)114的下側(cè)、聯(lián)接到主體111或聯(lián)接到基座110的另一部分?;?10還可以具有殼體(未示出),殼體圍繞基座110。在圖1中,測(cè)試裝置100處于打開位置,設(shè)定為接收測(cè)試樣品。
再次參照?qǐng)D1和圖3,主體111大致定位在平臺(tái)114的下方,并且主體111與平臺(tái)114之間的界面被密封,以防止處于壓力下的流體在主體111與平臺(tái)114之間穿過并且從腔室112逸出。限定在主體111的內(nèi)部中的腔室112包括與腔室112流體連通的入口118(或取決于測(cè)試裝置如何操作,包括出口118)。入口118允許諸如空氣之類的流體通過入口118并進(jìn)入腔室112。測(cè)試裝置還可以包括各種監(jiān)測(cè)和/或控制裝置,如圖1所示。這些監(jiān)測(cè)/控制裝置可以包括但不限于:調(diào)節(jié)器122,其可以用于控制通過入口118的流體流量;可用于監(jiān)測(cè)流體流量或測(cè)量引入腔室112的流體量的計(jì)量器124;用于監(jiān)測(cè)和/或記錄腔室112內(nèi)的流體壓力的壓力計(jì)126;以及定時(shí)器(未示出)。監(jiān)測(cè)/控制裝置可以可移除地或不可移除地聯(lián)接到基部110。除了入口118和平臺(tái)114中的開口116之外,腔室112還可以具有任何數(shù)量的入口和出口,以容納諸如調(diào)節(jié)器122、計(jì)量器124,壓力計(jì)126和/或與室112流體連通的其它特征。然而,除了入口118和開口116之外的每個(gè)入口和出口都是可關(guān)閉的、可密封的或能夠以其他方式配置成使得腔室112和所有相關(guān)聯(lián)的部件建立起封閉的、不透流體的系統(tǒng)(除入口118和開口116外),從而限定從入口118進(jìn)入腔室112并通過平臺(tái)114中的開口116流出的流體流動(dòng)路徑。
參照?qǐng)D1,平臺(tái)114是大致平坦的表面,并且可以定位在基部110的上側(cè)。平臺(tái)114還可以沿著基部110的任何側(cè)部定位。平臺(tái)114可以包括大致沿著平臺(tái)114的周邊定位的密封件或墊圈128。當(dāng)測(cè)試裝置100處于關(guān)閉位置時(shí),測(cè)試樣品102定位在平臺(tái)114和框架120之間,并且測(cè)試樣品102的周邊在密封件128與框架120之間被壓縮,使得密封件128限定了平臺(tái)114與測(cè)試樣品102之間的主密封表面。當(dāng)測(cè)試裝置100處于關(guān)閉位置時(shí),密封件128建立起平臺(tái)114與測(cè)試樣品102之間的不透流體的密封部144。密封件128可以與平臺(tái)114和/或基座110成一體,或者密封件128可以附接到平臺(tái)114和/或基座110??蚣?20還可以包括圍繞框架120的周邊定位的補(bǔ)充性的密封件或墊圈130。當(dāng)測(cè)試裝置處于閉合位置時(shí),補(bǔ)充性的密封件130可以與測(cè)試樣品102的背向平臺(tái)114的一側(cè)形成不透流體的密封。平臺(tái)114(和相應(yīng)的框架120)可以是大體矩形的形狀,或者可以具有任何其他方便的形狀,例如正方形、圓形、橢圓形、多邊形或其他形狀,只要測(cè)試樣品102可以固定在測(cè)試裝置100內(nèi)即可。當(dāng)測(cè)試裝置100閉合時(shí),平臺(tái)114的外周邊可以與或可以不與框架120的外周邊大體一致。例如,平臺(tái)114的外周邊可以進(jìn)一步從框架120的外周邊沿一個(gè)或所有方向延伸,而不影響測(cè)試裝置100的功能性。
仍然參照?qǐng)D1,平臺(tái)116具有開口116,開口116延伸穿過平臺(tái)114并形成腔室112的第二開口。開口116定位在平臺(tái)114的由密封件128完全限界的區(qū)域內(nèi)。如圖1和圖3所示,開口116限定腔室112的出口,使得經(jīng)由入口118引入腔室112的加壓流體(例如空氣)可經(jīng)由開口116逸出或流出腔室112。開口116可以是跨平臺(tái)114的很長(zhǎng)一段部分(例如平臺(tái)114的長(zhǎng)度的至少約25%、至少約50%或至少約75%)延伸的細(xì)長(zhǎng)開口,例如窄狹縫。開口116的長(zhǎng)度可以取決于平臺(tái)的長(zhǎng)度,并且可以是小于平臺(tái)長(zhǎng)度的任何長(zhǎng)度,但是不應(yīng)該延伸到密封件128或延伸到密封件128下方。在一些實(shí)施方式中,開口116是大約12英寸長(zhǎng)并且居中地位于平臺(tái)114上,其中平臺(tái)114具有約18英寸的長(zhǎng)度和約6英寸的寬度。根據(jù)平臺(tái)114的尺寸,開口116可以更短或更長(zhǎng)。開口116不是必須在平臺(tái)114中居中,但為了確保適當(dāng)?shù)拿芊?,開口116不應(yīng)延伸到密封件128或延伸到密封件128下方(圖1)。開口116可以具有比開口116的長(zhǎng)度小得多的寬度。開口116的寬度可以是大約1/64英寸到大約1/2英寸(0.08cm到1.27cm)。在一些實(shí)施方式中,開口116的寬度可以大于1/2英寸(1.27cm)。在一些實(shí)施方式中,開口116的寬度可以是大約1/8英寸(0.32cm)。基部110和腔室112可以采用各種形狀或形式中的任一種以限定上述平臺(tái)114和開口116。
開口116在圖1中示出為細(xì)長(zhǎng)開口,但不限于此。如圖8所示,“開口116”可以是以大致直線布置的多個(gè)開口156,或者可以是以選定圖案(未示出)布置的多個(gè)開口。多個(gè)開口156可以是多個(gè)槽或孔。
往回參照?qǐng)D1至圖3,測(cè)試裝置100的框架120可移除地安裝到平臺(tái)114并且構(gòu)造成將測(cè)試基底104(圖2)固定于框架120與平臺(tái)114之間、開口116上方,以在測(cè)試樣品102與殼體110的平臺(tái)114之間建立不透流體/氣密的密封部144??蚣?20在框架120的中心部分中限定窗口142。窗口142在測(cè)試過程期間提供對(duì)測(cè)試樣品102的觀察。窗口142可以是敞開的或空的,并且可以具有小于平臺(tái)114的尺寸和形狀的形狀和尺寸,使得窗口142不干擾在測(cè)試樣品102與平臺(tái)114之間形成密封。窗口142還可以具有透明的護(hù)罩或蓋(未示出)??蚣?20被夾在平臺(tái)114上,其中測(cè)試樣品102設(shè)置在或夾在框架120與平臺(tái)114之間。因此,框架120向測(cè)試樣品102施加壓力,以抵靠平臺(tái)114、特別是抵靠如前所述的基部的密封件128形成不透流體的密封,同時(shí)通過窗口142提供測(cè)試樣品102的無障礙觀察。這有助于在測(cè)試期間視覺觀察測(cè)試樣品102。如前所述,框架120還可以包括在框架120的面向平臺(tái)114的一側(cè)上圍繞框架120的周邊定位的補(bǔ)充密封件130。補(bǔ)充密封件130可以有助于在裝置100與測(cè)試樣品102之間形成不透流體的密封。
參照?qǐng)D1至圖2,測(cè)試裝置100包括一個(gè)或多個(gè)可釋放的緊固件132;當(dāng)測(cè)試裝置處于閉合位置時(shí),緊固件132將框架120固定到平臺(tái)114上。緊固件132向抵靠平臺(tái)114安置的框架120施加壓力,以加強(qiáng)和/或建立平臺(tái)114與測(cè)試樣品102之間的不透流體的密封/氣密的密封。在所描繪的實(shí)施方式中,緊固件是夾具,但是緊固件132可以采取任何其他方便的形式,包括但不限于螺釘特征、系桿,磁性閉合件等。緊固件132可以定位在框架120、平臺(tái)114、基座110的其它部分是,或這些位置的組合上。緊固件132可以牢固地聯(lián)接到基座110或聯(lián)接到一個(gè)或多個(gè)支架上,其中所述一個(gè)或多個(gè)支架聯(lián)接至基座110。緊固件132可以包括具有手柄134和附接到基座110的鎖136的夾具、以及附接到框架120的接收部分138。接收部分138可以具有被配置為接收鎖136的形狀,例如鉤形。為了將測(cè)試裝置100固定在閉合位置,每個(gè)鎖136被接收在相關(guān)聯(lián)的接收部分138中,并且相應(yīng)的手柄134被降低到鎖定位置,以將鎖136固定在鉤狀接收部分138內(nèi)。
現(xiàn)在參考圖2,測(cè)試裝置100示出為處于閉合位置,其中測(cè)試樣品102固定在測(cè)試裝置100中。測(cè)試樣品102包括形狀與平臺(tái)的形狀大體上一致的測(cè)試基底104和測(cè)試基底104中的狹縫206、以及粘附膠帶108的條,粘附膠帶108粘附到測(cè)試基底104以覆蓋狹縫206,從而密封狹縫206并形成測(cè)試密封件150。在操作中,測(cè)試裝置100在其中接納測(cè)試樣品102,如圖2所示。測(cè)試樣品102可以被定位成使得基底104側(cè)面向平臺(tái)114,并且粘附膠帶108的條向外背向平臺(tái)114。在一些實(shí)施方式中,測(cè)試樣品102可以被定位成使得粘附膠帶108的條基本上覆蓋平臺(tái)114中的開口116。通過由框架120和緊固件132對(duì)平臺(tái)114施加壓力,使測(cè)試樣品102相對(duì)于平臺(tái)114建立了不透流體的密封(圖1)。進(jìn)入測(cè)試裝置100的流體流被用于沿著測(cè)試基底104的狹縫206(在其與粘附膠帶108的條相反的一側(cè))對(duì)測(cè)試樣品102施加流體壓力,從而測(cè)試粘附膠帶108與測(cè)試基底104之間的密封件150在密封強(qiáng)度。密封強(qiáng)度是指測(cè)試密封件150承受流體的施加的力/壓力并防止流體在膠帶108與基底104之間泄漏的能力。
盡管流入測(cè)試裝置100并進(jìn)入腔室112的流體可以經(jīng)由平臺(tái)114的開口116自由地逸出腔室112,但是測(cè)試樣品102與平臺(tái)114之間的不透流體的密封件144防止流動(dòng)超出由平臺(tái)114和測(cè)試樣品102的底表面限定和限界的空間。因此,只要測(cè)試密封件150保持就位,則測(cè)試樣品102防止流體從腔室112流出。因此,當(dāng)流體通過腔室112的入口118流入系統(tǒng)時(shí),在腔室112內(nèi)積聚起壓力,所述壓力可以例如用壓力計(jì)126監(jiān)測(cè)。來自腔室112內(nèi)的流體量的壓力對(duì)測(cè)試樣品102的底側(cè)施加力,從而沿著測(cè)試基底104的開口106對(duì)測(cè)試密封件150施加應(yīng)力。通過設(shè)計(jì),測(cè)試密封件150弱于不透流體/氣密的密封件144,使得粘附膠帶108與測(cè)試基底104之間的粘合劑失效可以被觀察和量化。
測(cè)試裝置100可以與各種測(cè)試基底組合以用于測(cè)試各種粘附膠帶,從而有助于在多種膠帶-基底組合進(jìn)行可重復(fù)的“蘋果對(duì)蘋果式(同類比較)”密封強(qiáng)度比較。測(cè)試裝置、粘附膠帶和基底可以在各種環(huán)境中即溫度、濕度和紫外光暴露的組合下進(jìn)行測(cè)試。
在準(zhǔn)備使用測(cè)試裝置100測(cè)試測(cè)試樣品102時(shí),必須準(zhǔn)備測(cè)試樣品102。參考圖2,測(cè)試樣品102包括選擇用于測(cè)試的測(cè)試基底104和粘附膠帶108。測(cè)試基底104可以是任何片狀材料,例如房屋包裝物、紙、塑料、金屬箔、木材、聚合物或其它合適的材料。粘附膠帶108可以是任何粘附膠帶,包括護(hù)套膠帶、管道膠帶、遮蔽膠帶、電氣膠帶或任何其他壓敏的或其它的膠帶,這些膠帶將粘附到測(cè)試基底104以建立測(cè)試樣品102的測(cè)試密封件150。為了避免測(cè)試中的復(fù)雜性,測(cè)試基底104和粘附膠帶108應(yīng)當(dāng)選擇為使得基底104和膠帶108的未破損部分各自能夠容納和抵抗在測(cè)試期間施加的流體力。例如,測(cè)試基底104和膠帶108不應(yīng)該包含孔或其它容易促進(jìn)加壓流體穿過其中傳輸?shù)娜毕荨?/p>
現(xiàn)在參照?qǐng)D4至圖6,用于制備測(cè)試樣品的過程200如下:選擇測(cè)試基底104;將測(cè)試基底104減小到具有匹配測(cè)試裝置100的平臺(tái)114的適當(dāng)尺寸的測(cè)試件201,這可以包括提供用于從測(cè)試基底切割測(cè)試件201的模板210,如圖4所示;將測(cè)試件201放置在平臺(tái)114上,保持或夾持到?jīng)]有圖1中所示的框架120的平臺(tái);以及通過將刀片216插入平臺(tái)中的開口116(圖1)中來切割測(cè)試件201,如圖5所示,并且使刀片移動(dòng)開口116的長(zhǎng)度,如圖6所示,從而在測(cè)試件201中形成狹縫206。在過程200中,狹縫206的尺寸和形狀與平臺(tái)114的開口116大致相似,使得其符合開口116的尺寸和形狀。如果開口116是多個(gè)開口或孔,如圖8所示,則該步驟可以根據(jù)需要重復(fù)多次,并根據(jù)需要進(jìn)行修改,以使測(cè)試件中的開口與所述多個(gè)開口或孔匹配,或者具有一旦測(cè)試件通過框架固定到平臺(tái)114便與所述多個(gè)開口對(duì)準(zhǔn)的形狀。在一個(gè)實(shí)施方式中,可以提供與平臺(tái)114中的所述多個(gè)開口或孔的構(gòu)型相匹配的模具,并且該方法包括將模具壓靠在測(cè)試件上以在其中形成多個(gè)開口。
模板210通常匹配測(cè)試裝置100的平臺(tái)114的形狀和尺寸,并且包括敞開的窗口212,窗口212比待測(cè)試的粘附膠帶的寬度寬并且比平臺(tái)中的開口116的長(zhǎng)度長(zhǎng)。窗口212用于將測(cè)試區(qū)域214跟蹤到測(cè)試件201上。測(cè)試區(qū)域214幫助用戶將粘附膠帶適當(dāng)?shù)胤胖玫綔y(cè)試件201上,如下面將解釋的。
因此,一旦測(cè)試樣品104完成,狹縫206(或多個(gè)開口)便能夠定位在測(cè)試裝置100上,其中狹縫106(或多個(gè)開口)與平臺(tái)114中的開口116的位置(或多個(gè)開口156,見圖8)大致對(duì)齊并匹配。在另一個(gè)實(shí)施方式中,代替狹縫206,測(cè)試基底可以具有適于匹配平臺(tái)中的開口的開口,例如以線條或其它圖案化或隨機(jī)的排列布置在測(cè)試區(qū)域內(nèi)的一系列孔。
測(cè)試件201此時(shí)準(zhǔn)備好接收粘附到測(cè)試區(qū)域214的粘附膠帶108的條。在圖7中,用戶通過將粘附膠帶108小心地定位在測(cè)試區(qū)域214內(nèi)而將粘附膠帶108的條粘附到測(cè)試件201上。膠帶108被施加在單層中以覆蓋狹縫206,從而確保測(cè)試基底104材料保持平直和展開/未彎曲。如果粘附膠帶108包含壓敏粘合劑,則應(yīng)當(dāng)對(duì)膠帶108施加統(tǒng)一的壓力,以確保膠帶108和測(cè)試基底104之間的完全和統(tǒng)一的粘合。粘附膠帶108的條的長(zhǎng)度通??梢员泉M縫206的長(zhǎng)度長(zhǎng),使得粘附膠帶108的條完全覆蓋狹縫206。在一個(gè)實(shí)施方式中,粘附膠帶108的尺寸設(shè)定為使其延伸超過狹縫206的兩端至少約一英寸。為了在測(cè)試密封強(qiáng)度時(shí)的一致性,該過程應(yīng)包括對(duì)將粘附膠帶108粘附到測(cè)試基底104的壓力的施加標(biāo)準(zhǔn),例如但不限于PSTC 101準(zhǔn)則。通過遵循PSTC 101準(zhǔn)則,該過程包括將一磅的輥碾過粘附膠帶的長(zhǎng)度。另外,可以采用其它裝置例如橡膠滾軸、小部件、擴(kuò)展器等將膠帶粘附到測(cè)試件。在一個(gè)實(shí)施方式中,橡膠滾軸與固定在其上的一磅重量保持在45度角,并且沿著粘附膠帶的長(zhǎng)度移動(dòng)一次或多次。在將粘附膠帶108應(yīng)用到具有狹縫206的測(cè)試件201之后,該組合稱為測(cè)試樣品102。
測(cè)試裝置100的測(cè)試測(cè)試樣品102的密封強(qiáng)度的操作包括:在框架120從平臺(tái)114移除的情況下,將測(cè)試樣品102放置在平臺(tái)114上,其中狹縫206與平臺(tái)114中的開口116基本對(duì)齊。測(cè)試樣品102被定位在平臺(tái)上,其中膠帶側(cè)向上背向平臺(tái)114,如圖2所示。降低框架120以將測(cè)試樣品102夾在框架120和平臺(tái)114之間,并且將緊固件132移動(dòng)到其閉合位置以將框架120保持就位,從而將測(cè)試裝置100固定在閉合位置。不透流體或氣密的密封件144——其對(duì)于用于測(cè)試過程的流體是合適的——因此建立在測(cè)試樣品102和平臺(tái)114之間。這種不透流體/氣密的密封件144的強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)大于測(cè)試密封件150的預(yù)期強(qiáng)度,使得在向系統(tǒng)施加壓力時(shí),測(cè)試密封件150將在密封件144之前失效。
隨著測(cè)試樣品102被定位并固定在測(cè)試裝置100中,測(cè)試密封件150的測(cè)試可以開始。允許流體通過入口118通常以受控的方式流入腔室112。在一個(gè)實(shí)施方式中,可以使用泵來提供空氣流,并且流率可以由調(diào)節(jié)器122控制并且由空氣流量計(jì)124監(jiān)測(cè)。在另一個(gè)實(shí)施方式中,可以使用除空氣之外的流體,例如氮?dú)?、二氧化碳或水?/p>
測(cè)試樣品102與平臺(tái)114之間的不透流體/氣密的密封件144防止流體流動(dòng)超過由平臺(tái)114和測(cè)試樣品102的底表面限定和限界的空間。隨著流體通過腔室112的入口118流入系統(tǒng),在腔室112內(nèi)積聚起壓力,該壓力可以例如用壓力計(jì)126監(jiān)測(cè)。來自腔室112內(nèi)的流體量的壓力向測(cè)試樣品102的下側(cè)施加力,從而沿著測(cè)試基底104的開口106對(duì)測(cè)試密封件150施加應(yīng)力。通過設(shè)計(jì),測(cè)試密封件150比不透流體/氣密的密封件144弱,使得可以觀察和量化粘附膠帶108與測(cè)試襯底104之間的粘合劑失效。
在測(cè)試過程期間,監(jiān)測(cè)測(cè)試樣品102沿著測(cè)試密封件150的故障點(diǎn)的發(fā)生和/或測(cè)試密封件150的重大故障?!肮收宵c(diǎn)”被定義為:1)測(cè)試基底104與粘附膠帶108的長(zhǎng)度之間的空氣(或其它可應(yīng)用的流體)的氣泡,或2)測(cè)試密封件150中的泄漏,其允許空氣(或其它可應(yīng)用的流體)從測(cè)試基底104與粘附膠帶108的長(zhǎng)度之間流出?!爸卮蠊收稀北欢x為發(fā)生在:1)腔室112內(nèi)的壓力顯著下降時(shí),或2)通過入口118的流體流量的增加不導(dǎo)致腔室112內(nèi)的壓力增加時(shí)??梢栽诮⑻囟▔毫Φ臍饬鞯念A(yù)定持續(xù)時(shí)間完成時(shí)、在其一部分期間或者連續(xù)地通過一些或全部測(cè)試過程來監(jiān)測(cè)測(cè)試樣品102的故障點(diǎn)和/或重大故障。
往回參照?qǐng)D2和圖3,用肉眼難以檢測(cè)到故障點(diǎn)。因此,在將流體應(yīng)用到腔室112中之前,可以將故障檢測(cè)劑146應(yīng)用到測(cè)試樣品102,例如使用滴管(ED)來應(yīng)用,以使測(cè)試過程期間更容易看到或以其他方式檢測(cè)到故障點(diǎn)。故障檢測(cè)劑146可以是沿著測(cè)試密封件150的外周邊148應(yīng)用到測(cè)試基底104的視覺輔助,例如包含染料(例如孔雀石綠)的液體。故障檢測(cè)劑146可以是洗滌劑或洗滌劑溶液,或者還包括諸如標(biāo)準(zhǔn)碗碟洗滌劑之類的洗滌劑,這種洗滌劑如果受到來自測(cè)試密封件150泄漏形式的故障點(diǎn)的空氣流,則將容易形成氣泡。在一個(gè)實(shí)施方式中,故障檢測(cè)劑146是89%的水、1%的染料和10%的碗碟洗滌劑(按體積計(jì))。
在另一個(gè)實(shí)施方式中,故障檢測(cè)可以通過在測(cè)試密封件150的外周邊148上放置一片材料或多片材料來實(shí)現(xiàn),使得泄漏將使一片或多片材料移動(dòng)、沙沙作響地移動(dòng)或分散。為了防止一片或多片材料被環(huán)境條件錯(cuò)誤地移動(dòng),如圖3所示,測(cè)試裝置100可以可選地包括抵靠框架120的外表面密封地安置的蓋158,以限定第二腔室160??梢酝ㄟ^在其間包括密封構(gòu)件159來增強(qiáng)密封。
在上述實(shí)施方式中,流體被引入圖3的腔室112中,以向測(cè)試密封件150施加壓力,但是測(cè)試裝置不限于此。在另一個(gè)實(shí)施方式中,如圖9所示,測(cè)試裝置101’通過利用與上部腔室158流體連通的端口160從上部腔室158移除流體來操作,這在腔室158內(nèi)產(chǎn)生較低的壓力并且通過利用平臺(tái)114中的開口116(或多個(gè)開口)向測(cè)試件施加壓力而使更高的環(huán)境壓力作用在測(cè)試密封件上。這里,腔室158存在于平臺(tái)114上方,并且更具體地,安裝到框架120的與坐落在平臺(tái)114上的表面相反的表面。可選地,下部腔室112也可以存在并且引入附加裝置以控制施加到測(cè)試密封件的壓力,而不是施加到相對(duì)的腔室158的環(huán)境壓力。存在上部腔室158和下部腔室112兩者的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)毫鞲衅魈砑拥角皇?58、112中的一個(gè)或多個(gè)中,以檢測(cè)指示測(cè)試密封件的故障的任何壓力變化。
使用這些基本原理,測(cè)試裝置100可以結(jié)合到多種測(cè)試協(xié)議中的任一種中,以測(cè)試給定的基底104-粘附膠帶108組合的強(qiáng)度并且在各種類型的應(yīng)力下相比較地評(píng)估各種組合的密封強(qiáng)度。在一個(gè)實(shí)施方式中,進(jìn)入腔室112的空氣流入速率可以連續(xù)地增加,直到檢測(cè)到測(cè)試密封件150的重大故障,并且監(jiān)測(cè)和記錄實(shí)現(xiàn)重大故障所需的壓力。在另一個(gè)實(shí)施方式中,測(cè)試裝置100可以無限期地保持在預(yù)定的目標(biāo)壓力下(或者基于通過/失敗而直到預(yù)定最大時(shí)間周期),并且在重大故障和/的指定數(shù)量的故障點(diǎn)之前所經(jīng)歷的時(shí)長(zhǎng)被監(jiān)測(cè)和記錄。
在另一個(gè)實(shí)施方式中,預(yù)先確定一系列以增量的方式增大的目標(biāo)壓力,并且流入腔室112的空氣周期性地從一個(gè)目標(biāo)壓力增大到下一個(gè)目標(biāo)壓力,其中在每個(gè)目標(biāo)壓力下,壓力保持恒定一段設(shè)定的時(shí)間區(qū)間,并且監(jiān)測(cè)和記錄在該壓力下的故障點(diǎn)的數(shù)量。然后重復(fù)該過程,直到出現(xiàn)重大故障。合適的預(yù)定目標(biāo)壓力包括例如約0.10psi、0.25psi、0.50psi、0.75psi、1.0psi、1.5psi、2.0psi、3.0psi和4.0psi。用于保持給定壓力的合適時(shí)間區(qū)間包括例如約三十秒、約一分鐘或約兩分鐘,或某個(gè)其它預(yù)定時(shí)間限制。
通過使用所公開的裝置和方法,能夠在商業(yè)應(yīng)用之前定量且定性地評(píng)估特定的護(hù)套膠帶-基底組合的有效性,以預(yù)測(cè)給定的膠帶-基底組合對(duì)特定用途的適用性,從而減小護(hù)套膠帶故障以及可歸因于這種故障的問題發(fā)生的可能性。
在附圖中示出并在上面描述的本發(fā)明的實(shí)施方式是可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)的眾多實(shí)施方式的示例。能夠想到的是,通過利用所公開的方法的優(yōu)點(diǎn),可以建立用于測(cè)試膠帶的密封強(qiáng)度的測(cè)試裝置和方法的眾多其他構(gòu)型。然而,從以上內(nèi)容公布的專利的范圍將僅由所附權(quán)利要求的范圍限制。