CN102042936B - 陶瓷太阳板承压检验方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
“陶瓷太阳板承压检验方法及其装置”涉及陶瓷产品制造和检测技术领域，以前采用手工方法对陶瓷太阳板进行承压检验，费工费时，效率很低，检验质量不够稳定，难以实现大规模生产；本发明采用陶瓷太阳板在输送线上被检压头压紧管口的端面，输入液体或气体，若显示压力的数字显示表的压力数据有所下降或黑瓷复合陶瓷太阳板的外观由于渗漏发生变化或敏感气体检测仪检测到敏感气体数据超过规定数值时，说明黑瓷复合陶瓷太阳板在此压力下发生破裂或产生裂缝，以此连续、自动、机械的方法对陶瓷太阳板进行承压检验，提高了效率，稳定了质量，适应大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷产品制造和检验技术领域，具体说是关于黑瓷复合陶瓷太阳板质量检验方法及其装置，更详细说是关于黑瓷复合陶瓷太阳板承压检验方法及其装置。
(一)背景技术
太阳能是煤、石油、天然气等常规化石能源以及风能、水能、海洋能、生物质能的根本来源，辐射到地球陆地表面的太阳能是全球人类同期消耗总能量的数万倍，是全球风能总量的一万倍，水能的十万倍。
太阳能的优点是普遍、巨大、无害，缺点是分散、随机、间歇，太阳能利用的研究主要是对太阳能收集、转换及其装置的研究，由于太阳能是低密度能源，巨大的能量散布在广阔的区域，所以对太阳能利用的研究更重要的是对太阳能收集器的研究，是对太阳能收集器的成本、寿命、效率的研究。
目前太阳能收集器主要包括玻璃真空管型、金属平板型、聚光型收集器和太阳能电池等，太阳能利用装置主要包括太阳能热水器、太阳能热水系统、太阳能热风系统、太阳灶、太阳房，太阳能干燥装置、太阳能温室、太阳能取暖与制冷系统、太阳能光热发电系统、太阳能光伏发电系统等。
目前已工业化、市场化、规模化利用的太阳能收集器主要是玻璃真空管型、金属平板型收集器和太阳能电池。
新能源的核心是使用成本，包括能源成本、货币成本、环境成本，只有使用成本低于常规能源的新能源才可能成为大规模替代能源。只有得到的新能源多于为制造和使用新能源装置消耗的常规能源，这种新能源装置才能使新能源成为大规模替代能源。太阳能利用应该采用人类可能掌握的成本最低、寿命最长、效率尽可能高、结构合理的材料、方法、装置。
黑瓷复合陶瓷中空太阳能集热板，也称作黑瓷复合陶瓷太阳板，以下简称陶瓷太阳板，是一种陶瓷质太阳能吸热体，由普通陶瓷和黑瓷组成，以普通陶瓷为基体，以黑瓷为表面层，黑瓷以提钒尾渣或/和其他富含第四周期过渡金属元素的工业废渣或/和富含第四周期过渡金属元素的金属矿物或/和富含第四周期过渡金属元素的化工产品与普通陶瓷原料制造；没有白度要求的普通陶瓷是目前已知的成本最低、寿命最长、性能最稳定的工程材料之一，以工业废弃物-提钒尾渣为主要原料的钒钛黑瓷是成本最低、寿命最长、性能最稳定的太阳能吸收材料；大规模生产一平方米陶瓷太阳板的成本、能耗是同面积常规太阳能集热体的几分之一到十分之一，使用寿命是几倍到十几倍，使用成本可以是几分之一到几十分之一；经国家太阳能热水器质量监督检验中心检验，陶瓷太阳板的阳光吸收比是0.93，全球第一座混凝土结构陶瓷太阳板太阳能房顶的日得热量是8.6MJ，远高于国家标准规定的7.0MJ。
本发明人已经申报了关于陶瓷太阳板的系列中国发明专利和国际PCT专利，其中多项中国发明专利申请已经取得发明专利证书或授权通知书。
陶瓷太阳板基本制造方法是：用普通陶瓷原料成型为中空或通孔陶瓷太阳板素坯，素坯干燥后，在向阳面的表面喷涂黑瓷泥浆层，经过烧成即成为基体是普通陶瓷，向阳面是立体网状黑瓷阳光吸收层的黑瓷复合陶瓷中空太阳能集热板，也称作黑瓷复合陶瓷太阳板，简称陶瓷太阳板。立体网状黑瓷层有无数小孔，阳光进入小孔后难以逃逸，具有很高的集热效率。
陶瓷太阳板素坯有多种成型方法，其中一种是采用普通陶瓷泥浆用石膏模注浆成型方法，另一种是采用普通陶瓷塑性泥料用真空挤出机挤出成型方法。
石膏模注浆成型方法产生的素坯是上下面都是波浪形的两端有进出管口的中空的陶瓷太阳板素坯，素坯表面喷涂黑瓷泥浆层，经过烧成即成为陶瓷太阳板。
陶瓷太阳板使用时是在向阳的斜房顶上或向阳墙面上将相邻两片板的管口以硅橡胶管、管箍等连接，形成并排成串连接，形成陶瓷太阳能房顶，为建筑提供热水、取暖、空调；陶瓷太阳板另外一种使用是在沙漠地区构筑的斜面上形成并排成串连接，提供100℃左右的热水，用于发电、海水淡化、苦咸水淡化，变沙漠为耕田；斜面形成高低差，要求陶瓷太阳板具有一定的承受水压的能力，出厂的陶瓷太阳板需经过承压检验。
目前采用手工方法对陶瓷太阳板进行承压检验，费工费时，效率很低，检验质量不够稳定，难以实现大规模生产。
(三)发明内容
木发明的目的：
以连续、自动、机械的方法对陶瓷太阳板进行承压检验，以提高效率，稳定质量，适应大规模生产。
本发明是这样实现的：
黑瓷复合陶瓷太阳板由普通陶瓷和黑瓷组成，以普通陶瓷为基体，以黑瓷为表面层，黑瓷以提钒尾渣或/和其他富含第四周期过渡金属元素的工业废渣或/和富含第四周期过渡金属元素的金属矿物或/和富含第四周期过渡金属元素的化工产品与普通陶瓷原料制造。富含第四周期过渡金属元素的工业废渣或金属矿物或化工产品是指第四周期过渡金属元素化合物总量超过10％的工业废渣或金属矿物或化工产品。
陶瓷太阳板素坯有多种成型方法，其中一种是采用普通陶瓷泥浆用石膏模注浆成型方法，另一种是采用普通陶瓷塑性泥料用真空挤出机挤出成型方法。
石膏模注浆成型方法产生的素坯是上下面都是波浪形的两端有进出管口的中空的陶瓷太阳板素坯，素坯表面喷涂黑瓷泥浆层，经过烧成即成为陶瓷太阳板。
黑瓷复合陶瓷太阳板在输送线上运行至承压检验工位时触动传感器，传感器指令挡板和夹板将黑瓷复合陶瓷太阳板定位，同时传感器指令检压头向黑瓷复合陶瓷太阳板方向运动，检压头内的密封垫压紧黑瓷复合陶瓷太阳板管口的端面，向黑瓷复合陶瓷太阳板输入一定压力的液体或一定压力、一定量的气体，保持一定时间，期间若显示压力的数字显示表的压力数据有所下降或黑瓷复合陶瓷太阳板的外观由于渗漏发生变化或敏感气体检测仪检测到敏感气体数据超过规定数值时，说明黑瓷复合陶瓷太阳板在此压力下发生破裂或产生裂缝。完成工作后检压头向反方向退出，挡板和夹板复原，黑瓷复合陶瓷太阳板继续向前运行
当黑瓷复合陶瓷太阳板在一定压力下发生破裂时，此时无论采用液体或气体作为压力介质，数字显示表的压力数据都会发生较大变化，发生微细裂纹时，有时压力数据变化不够明显，为此同时安装了摄像头和敏感气体检测仪，当采用液体为压力介质时，液体会湿润微细裂纹处，使外观发生变化，当采用敏感气体为压力介质时，少量的泄漏就会触发敏感气体检测头或敏感气体检测薄膜使敏感气体检测仪作出反应，承压检验装置装备有良好的照明设备和气体回收及密封设备系统，所述液体、气体或敏感气体是指水、空气、乙醇气、一氧化碳、二氧化碳、氧气、氮气等，其中敏感气体可以循环使用。，所述的液体是水，所述的气体是空气，所述的敏感气体是二氧化碳或氧气或氮气或乙醇气体。
所述的传感器是光电传感器或机械传感器或重力传感器。
所述的黑瓷复合陶瓷太阳板的承压检验装置由输送线、传感器、挡板、夹板、检压头、管道、上顶板、压力数字显示表、摄像头、敏感气体检测头、敏感气体检测薄膜、敏感气体检测仪、照明设备、气体回收及密封设备系统组成；黑瓷复合陶瓷陶瓷太阳板在输送线上运行至承压检验工位时触动传感器，传感器指令挡板和夹板将黑瓷复合陶瓷太阳板定位，同时传感器指令检压头向黑瓷复合陶瓷太阳板方向运动，检压头内的密封垫压紧黑瓷复合陶瓷太阳板管口的端面，向黑瓷复合陶瓷太阳板内输入一定压力的液体或一定压力、一定量的气体，保持一定时间，期间若显示压力的数字显示表的压力数据有所下降或黑瓷复合陶瓷太阳板的外观由于渗漏发生变化或敏感气体检测仪检测到敏感气体数据超过规定数值时，说明黑瓷复合陶瓷太阳板在此压力下发生破裂或产生裂纹。
以连续、自动、机械的方法对陶瓷太阳板进行承压检验，可以提高效率，稳定质量，适应大规模生产。
(四)附图说明
以下结合附图详细说明本发明的特点：
图1表示黑瓷复合陶瓷太阳板。
图2表示陶瓷太阳板在输送线上运行至承压检验工位时触动传感器，传感器指令挡板上升。
图3表示陶瓷太阳板已被挡板和夹板定位，同时传感器指令检压头向黑瓷复合陶瓷太阳板方向运动，检压头内的密封垫压紧黑瓷复合陶瓷太阳板管口的端面，向黑瓷复合陶瓷太阳板输入一定压力的液体或一定压力、一定量的气体，保持一定时间。
图4表示检压头。
图中：1-陶瓷太阳板 其中a-陶瓷太阳板宽度 b-陶瓷太阳板长度 h-陶瓷太阳板总厚度 δ-陶瓷太阳板向阳面的壁厚 2-陶瓷太阳板的管口 3-陶瓷太阳板的加强筋4-陶瓷太阳板的板壁 5-输送线 6-挡板 7-上顶板 8-检压头 9-夹板 10-开关 11-密封垫 12-摄像头 13-敏感气体检测头或敏感气体检测薄膜
(五)具体实施方案
实施例
1、黑瓷复合陶瓷太阳板宽度a为620毫米、长度b为620毫米、总厚度h为26毫米、向阳面板壁厚δ为3毫米，黑瓷复合陶瓷太阳板在输送线上运行至承压检验工位时触动光电传感器，传感器指令挡板和夹板将黑瓷复合陶瓷太阳板定位，同时传感器指令检压头向黑瓷复合陶瓷太阳板方向运动，检压头内的密封垫压紧黑瓷复合陶瓷太阳板管口的端面，向黑瓷复合陶瓷太阳板输入一定压力的液体保持一定时间，期间若显示压力的数字显示表的压力数据有所下降或黑瓷复合陶瓷太阳板的外观由于渗漏发生变化，说明黑瓷复合陶瓷太阳板在此压力下发生破裂或产生裂缝。完成工作后检压头向反方向退出，挡板和夹板复原，黑瓷复合陶瓷太阳板继续向前运行
2、黑瓷复合陶瓷太阳板在输送线上运行至承压检验工位时触动机械传感器，传感器指令挡板和夹板将黑瓷复合陶瓷太阳板定位，同时传感器指令检压头向黑瓷复合陶瓷太阳板方向运动，检压头内的密封垫压紧黑瓷复合陶瓷太阳板管口的端面，向黑瓷复合陶瓷太阳板输入一定压力、一定量的空气，保持一定时间，期间若显示压力的数字显示表的压力数据有所下降，说明黑瓷复合陶瓷太阳板在此压力下发生破裂或产生裂缝。完成工作后检压头向反方向退出，挡板和夹板复原，黑瓷复合陶瓷太阳板继续向前运行
3、黑瓷复合陶瓷太阳板在输送线上运行至承压检验工位时触动压力传感器，传感器指令挡板和夹板将黑瓷复合陶瓷太阳板定位，同时传感器指令检压头向黑瓷复合陶瓷太阳板方向运动，检压头内的密封垫压紧黑瓷复合陶瓷太阳板管口的端面，向黑瓷复合陶瓷太阳板输入一定压力的敏感气体保持一定时间，期间若显示压力的数字显示表的压力数据有所下降或敏感气体检测仪检测到敏感气体数据超过规定数值时，说明黑瓷复合陶瓷太阳板在此压力下发生破裂或产生裂缝。完成工作后检压头向反方向退出，挡板和夹板复原，黑瓷复合陶瓷太阳板继续向前运行
Claims (4)
1.一种黑瓷复合陶瓷太阳板的承压检验方法，其特征在于，黑瓷复合陶瓷太阳板以普通陶瓷为基体，黑瓷为表面层，黑瓷以提钒尾渣或/和其他富含第四周期过渡金属元素的工业废渣或/和富含第四周期过渡金属元素的金属矿物或/和富含第四周期过渡金属元素的化工产品与普通陶瓷原料制造，黑瓷复合陶瓷太阳板在输送线上运行至承压检验工位时触动传感器，传感器指令挡板和夹板将黑瓷复合陶瓷太阳板定位，同时传感器指令检压头向黑瓷复合陶瓷太阳板方向运动，检压头内的密封垫压紧黑瓷复合陶瓷太阳板管口的端面，向黑瓷复合陶瓷太阳板输入一定压力的液体或一定压力、一定量的气体，保持一定时间，期间若显示压力的数字显示表的压力数据有所下降或黑瓷复合陶瓷太阳板的外观由于渗漏发生变化或敏感气体检测仪检测到敏感气体数据超过规定数值时，说明黑瓷复合陶瓷太阳板在此压力下发生破裂或产生裂缝。
2.根据权利要求1所述的一种黑瓷复合陶瓷太阳板的承压检验方法，其特征在于，所述的传感器是光电传感器或机械传感器或重力传感器。
3.根据权利要求1所述的一种黑瓷复合陶瓷太阳板的承压检验方法，其特征在于，所述的液体是水，所述的气体是空气，所述的敏感气体是二氧化碳或氧气或氮气或乙醇气体。
4.一种黑瓷复合陶瓷太阳板的承压检验装置，其特征在于，装置由输送线、传感器、挡板、夹板、管道、上顶板、压力数字显示表、检压头、敏感气体检测仪组成；黑瓷复合陶瓷太阳板在输送线上运行至承压检验工位时触动传感器，传感器指令挡板和夹板将黑瓷复合陶瓷太阳板定位，同时传感器指令检压头向黑瓷复合陶瓷太阳板方向运动，检压头内的密封垫压紧黑瓷复合陶瓷太阳板管口的端面，向黑瓷复合陶瓷太阳板内输入一定压力的液体或一定压力、一定量的气体，保持一定时间，期间若显示压力的压力数字显示表的压力数据有所下降或黑瓷复合陶瓷太阳板的外观由于渗漏发生变化或敏感气体检测仪检测到敏感气体数据超过规定数值时，说明黑瓷复合陶瓷太阳板在此压力下发生破裂或产生裂纹。
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