CN103245567A - 空心玻璃微珠抗压强度测试仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空心玻璃微珠抗压强度测试仪，由增压部分、高压测试部分组合而成。增压部分由空压机（1）、压缩空气控制阀（3）、压缩空气压力表（4）、加压泵（5）、氮气瓶（13）、氮气压力表（12）、氮气控制阀（11）构成；高压测试部分包括高压室（7），高压室（7）放置在防爆桶内，高压室（7）由高压六角罐、高压中空螺栓、高压螺栓及样品室构成；样品室由透明玻璃管和微孔塞组成；高压室（7）还与由泄压阀（9）、泄气安全帽（10）组成的卸压泄气装置相连接。压缩空气压力表（4）、高压氮气压力表（6）、氮气压力表（12）、压缩空气控制阀（3）、氮气控制阀（11）、泄压阀（9）安装在操作仪表面板上。本发明结构简单，操作准确、方便，数据显示直观详尽。
Description
技术领域
本发明涉及一种颗粒强度测量装置，尤其是涉及空心玻璃微珠抗压强度的测量装置，可用于各种空心粉体无机材料强度的测试。
背景技术
空心玻璃微珠由于其颗粒小、质量轻、具有保温隔热、介电常数小、阻燃等优良性能，在复合材料、油漆、石油开采等很多领域得到越来越广泛的应用。
其表现出优于一般无机材料更好的性能，主要原因是其密闭的空心结构。如果空心玻璃微珠的密闭空心被外力击穿则失去了空心玻璃微珠的优异性能。因此空心玻璃微珠的内部空心结构被击穿时所能承受的最大压力成为衡量空心玻璃微珠最重要的参数指标之一。
空心玻璃微珠作为一种功能性填料对粒径有严格的要求，一般最大粒径不超过200微米。作为功能填料使用时其单体颗粒受力来自各个方向。目前的测量无机材料强度的各种仪器不能直接应用于空心玻璃微珠的测试，或不能直观地反应空心玻璃微珠在使用过程中的受力情况，无法准确地反映出空心玻璃微珠本身的抗压强度。
中国专利CN95227427.2公开了一种金刚石单颗粒抗压强度测定仪，主要由支架、压缩弹簧、百分表、压头、载物台、丝杠、手轮、支承座等构成，支架上固联支架套，支架套内设置有压缩弹簧，百分表，支承座上设置有丝杠，手轮和载物台，并与压缩弹簧处设置的压头中心垂直。采用丝杠均匀上升加压，弹簧收缩变形，测出收缩量，以实现抗压值的静压负荷，消除冲击力，提高抗压值测试精度。但这种抗压强度测定仪只适合粒径较大的单颗粒抗压强度测定，不适合微米级的空心玻璃微珠的测定。
发明内容
本发明的目的是针对空心玻璃微珠抗压强度不易测量的难题以及空心玻璃微珠产品粒度小、易飞扬等特点，而提出一种空心玻璃微珠抗压强度测试仪。
为实现本发明的上述目的，本发明空心玻璃微珠抗压强度测试仪采用以下技术方案：
本发明空心玻璃微珠抗压强度测试仪，是由增压部分、高压测试部分通过管道连接而成：
所述的增压部分由空压机、压缩空气控制阀、压缩空气压力表、加压泵、氮气瓶、氮气压力表、氮气控制阀构成；空压机、压缩空气控制阀、压缩空气压力表通过压缩空气进气管与加压泵顺序连接，压缩空气用做加压泵的动力源；氮气瓶、氮气压力表、氮气控制阀通过氮气进气管与加压泵顺序连接；加压泵还通过管道连接到空压机与压缩空气控制阀之间的高压三通阀上形成回路。
所述的高压测试部分包括高压室，高压室放置在防爆桶内，高压室由高压六角罐、高压中空螺栓、高压螺栓及样品室构成，高压中空螺栓安装在高压六角罐进氮气的一端，高压螺栓安装在高压六角罐的另一端，样品室位于高压六角罐的内部；所述的样品室由透明玻璃管和微孔塞组成，微孔塞装在透明玻璃管的两端。
在高压室与加压泵之间的管道上还设有高压氮气压力表，高压室还与卸压泄气装置相连接。
所述的压缩空气压力表、高压氮气压力表、氮气压力表、压缩空气控制阀、氮气控制阀、泄压阀安装在操作仪表面板上。
所述的卸压泄气装置由泄压阀、泄气安全帽连接构成。
所述的高压室的数量为3个，通过高压四通阀及管道与加压泵的氮气出气管相联通；3个高压室由放置在防爆桶内的支架支撑。
上述管道采用高压金属管。
本发明空心玻璃微珠抗压强度测试仪的工作原理是：空压机中的压缩空气、压缩空气控制阀、压缩空气压力表控制加压泵往复运动将氮气瓶中的氮气增压，增压后的氮气通过高压四通阀进入3个高压室，高压室的压力通过样品室两侧的微孔塞传递到样品室。当样品室内的压力达到所需要测量的压力时关闭压缩空气进气阀，使样品室内的压力保持一定时间后，通过泄气阀、泄气安全帽卸去高压室内的压力。取出样品室，测量样品的密度，通过前后空心玻璃微珠的密度变化计算出空心玻璃微珠被击穿的百分数。从而推算出空心玻璃维微珠的抗压强度。
本发明空心玻璃微珠抗压强度测试仪采用以上技术方案后，具有以下积极效果：
（1）本发明采用的技术方案是利用对密闭容器中充入高压氮气直接对密闭容器中的检测样品进行承压，通过承压前后样品密度变化计算出样品的承压强度。
（2）采用本发明空心玻璃微珠抗压强度测试仪可准确测量出空心粉体无机材料在特定压力下的破碎率。
（3）本发明具有结构简单，操作准确、方便，数据显示直观详尽，可以消除不同操作人之间造成的数据差异。
附图说明
图1是本发明空心玻璃微珠抗压强度测试仪原理图；
图2是本发明空心玻璃微珠抗压强度测试仪的俯视图；
图3是本发明空心玻璃微珠抗压强度测试仪的主视图；
图4是本发明采用的样品室剖面图。
附图标记为：1—空压机；2—高压三通阀；3—压缩空气控制阀；4—压缩空气压力表；5—加压泵；6—高压氮气压力表；7—高压室；8—高压四通阀；9—泄压阀；10—泄气安全帽；11—氮气控制阀；12—氮气压力表；13—氮气瓶；14—防爆桶；15—支架；16—高压中空螺栓；17—高压六角罐；18—微孔塞；19—透明玻璃管；20—高压螺栓；21—仪表架；22—操作仪表面板。
具体实施方式
为进一步描述本发明，下面结合附图和实施例对本发明空心玻璃微珠抗压强度测试仪作进一步说明。
由图1所示的本发明空心玻璃微珠抗压强度测试仪的原理图看出，它是由增压部分、高压测试部分通过管道连接而成。所述的增压部分由空压机1、压缩空气控制阀3、压缩空气压力表4、加压泵5、氮气瓶13、氮气压力表12、氮气控制阀11构成，空压机1、压缩空气控制阀3、压缩空气压力表4通过压缩空气进气管与加压泵5顺序连接，氮气瓶13、氮气压力表12、氮气控制阀11通过氮气进气管与加压泵5顺序连接；加压泵5还通过管道连接到空压机1与压缩空气控制阀3之间的高压三通阀2上形成回路。所述的高压测试部分包括3个高压室7，3个高压室7通过高压四通阀8与加压泵5的氮气出气管相连通，在氮气出气管上还设置高压氮气压力表6。此外，3个高压室7还通过高压四通阀8、高压三通阀2与卸压泄气装置相连接，所述的卸压泄气装置由泄压阀9、泄气安全帽10连接构成。
由图2所示的本发明空心玻璃微珠抗压强度测试仪的俯视图并结合图1、图3看出，所述的高压测试部分包括3个高压室7，高压室7放置在防爆桶14内，3个高压室7由放置在防爆桶14内的支架15支撑。压缩空气压力表4、高压氮气压力表6、氮气压力表12、压缩空气控制阀3、氮气控制阀11、泄压阀9安装在操作仪表面板22上，仪表面板22支撑在仪表架21上。
由图4所示的本发明采用的样品室剖面图并结合图2看出，高压室7由高压六角罐17、高压中空螺栓16、高压螺栓20及样品室构成，高压中空螺栓16安装在高压六角罐17进氮气的一端，高压螺栓20安装在高压六角罐17的另一端，样品室位于高压六角罐17的内部；所述的样品室由透明玻璃管19和微孔塞18组成，微孔塞18装在透明玻璃管19的两端，加压时氮气可以通过微孔塞18进入样品室，同时微孔塞18可以阻止测量的粉体进入高压室7造成测量样品损失使数据失真。透明玻璃管19可以更直观的观察样品受压后的状态。
为了保证高压氮气可以均匀进入高压室7，高压中空螺栓16中部开孔直径缩小阻止高压氮气快速进入，同时防止打开泄压阀9时，氮气冲击伤害。
本发明空心玻璃微珠抗压强度测试仪是由空压机1的压缩空气、压缩空气控制阀3、压缩空气压力表4控制加压泵5往复运动将氮气瓶13增压，增压后的氮气通过高压四通阀8进入三个高压室7和高压氮气压力表6。高压室7的压力通过样品室两侧的微孔塞18传递到样品室。当样品室内的压力达到所需要测量的压力时关闭压缩空气进气阀3，使样品室内的压力保持一定时间后，通过泄气阀9、泄气安全帽10卸去高压室7内的压力。取出样品室，测量样品的密度，通过前后空心玻璃微珠的密度变化计算出空心玻璃微珠被击穿的百分数。从而推算出空心玻璃维微珠的抗压强度。
加压泵5与高压室7之间连接的管道采用不锈钢高压管，高压管与各构件之间均采用螺纹连接。
Claims (3)
1.一种空心玻璃微珠抗压强度测试仪，其特征在于是由增压部分、高压测试部分通过管道连接而成：所述的增压部分由空压机（1）、压缩空气控制阀（3）、压缩空气压力表（4）、加压泵（5）、氮气瓶（13）、氮气压力表（12）、氮气控制阀（11）构成，空压机（1）、压缩空气控制阀（3）、压缩空气压力表（4）通过压缩空气进气管与加压泵（5）顺序连接，氮气瓶（13）、氮气压力表（12）、氮气控制阀（11）通过氮气进气管与加压泵（5）顺序连接，加压泵（5）还通过管道连接到空压机（1）与压缩空气控制阀（3）之间的高压三通阀（2）上形成回路；所述的高压测试部分包括高压室（7），高压室（7）放置在防爆桶（14）内，高压室（7）由高压六角罐（17）、高压中空螺栓（16）、高压螺栓（20）及样品室构成，高压中空螺栓（16）安装在高压六角罐（17）进氮气的一端，高压螺栓（20）安装在高压六角罐（17）的另一端，样品室位于高压六角罐（17）的内部；所述的样品室由透明玻璃管（19）和微孔塞（18）组成，微孔塞（18）装在透明玻璃管（19）的两端；在高压室（7）与加压泵（5）之间的管道上还设有高压氮气压力表（6），高压室（7）还与卸压泄气装置相连接；所述的压缩空气压力表（4）、高压氮气压力表（6）、氮气压力表（12）、压缩空气控制阀（3）、氮气控制阀（11）、泄压阀（9）安装在操作仪表面板（22）上。
2.如权利要求1所述的空心玻璃微珠抗压强度测试仪，其特征在于：所述的卸压泄气装置由泄压阀（9）、泄气安全帽（10）连接构成。
3.如权利要求1或2所述的空心玻璃微珠抗压强度测试仪，其特征在于：所述的高压室（7）的数量为3个，通过高压四通阀（8）及管道与加压泵（5）的氮气出气管相联通；3个高压室（7）由放置在防爆桶（14）内的支架（15）支撑。
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