CN106092436A - 一种真空绝热板内压测量装置及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种真空绝热板内压测量装置及其测试方法，其中，真空绝热板内压测量装置包括外壳、多组相同规格的吸盘系统、单片机、液晶显示屏、控制面板、条形码阅读器、电脑接口、条形码打印机接口和数据线。所述吸盘系统包括能够形成紧密配合的上吸盘装置和下吸盘装置；所述控制面板输出命令控制单片机，单片机根据命令自动控制吸盘系统进行真空绝热板的检测，并将采集的数据进行运算后，输出到条形码打印机、电脑和液晶显示屏上。该装置测试结果准确可靠，测试过程操作简单，且可实现大规模检测。

Description

一种真空绝热板内压测量装置及其测试方法

技术领域

本发明涉及一种真空绝热板内压测量装置及其测试方法，特别涉及一种具有多组吸盘系统的真空绝热板内压测量装置及其测试方法。

背景技术

真空绝热板(VIP)是近年来出现的一种新型超高效绝热板材，其主要由芯材、阻隔膜和吸气剂三部分组成。VIP是基于真空绝热原理而制成，通过填充芯材以及最大程度提高板内真空度来实现对热传导的阻隔，从而使板材达到保温、节能的目的。VIP具有导热系数低、厚度小、绿色环保等特点，适用于节能要求较高的产品，有着较大的技术经济意义。目前国内研发真空绝热板的企业屈指可数，且质量与国外的也有差距，但由于中国制造的低成本和低碳经济两大因素，使其仍有很大的市场。

真空绝热板的真空度越高，板材的隔热性能就越好，其导热系数越低。因此对真空绝热板真空度的检测对真其应用具有重要意义，甚至根据不同的应用需求可作为真空绝热板出厂是否合格的依据。现有技术公开了一种真空绝热板的真空度检测设备，将真空绝热板置于一高真空的环境，记下初始温度与真空压力，再通过破坏手段将绝热板破坏，使其内部的气体释于真空环境下，再次记录下此时的温度与真空压力，通过两次数据计算出真空绝热板的真空度。该方法测量结果容易产生误差，测量过程复杂，且破坏试验无法完成大规模检测。

为克服现有技术的不足，需要设计一种准确可靠、操作简单、且可实现大规模检测的真空绝热板真空度检测装置。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种具有多组吸盘系统的真空绝热板内压测量装置及其测试方法，该装置测试结果准确可靠，测试过程操作简单，且可实现大规模检测。

一种真空绝热板内压测量装置，包括外壳、多组相同规格的吸盘系统、液晶显示屏、控制面板、单片机、条形码阅读器、电脑接口、条形码打印机接口和数据线，

所述外壳的侧面呈逆时针旋转90°的U型；

所述吸盘系统按轴向方向包括上吸盘装置和下吸盘装置，所述上吸盘装置位于所述真空绝热板内压测量装置的上部，包括桃形轮转动机构、杠杆机构、上吸盘和滚动环，所述上吸盘是由锥形头部和管状颈部构成的中空结构，且所述锥形头部能够与真空绝热板形成密不漏气的紧密配合，所述滚动环套在上吸盘的管状颈部，所述桃形轮转动机构、杠杆机构、套有滚动环的上吸盘的管状颈部及以上部分位于所述真空绝热板内压测量装置的上部外壳内，所述吸盘的其余部分露在外部，所述桃形轮转动机构带动杠杆机构使上吸盘上下移动，滚动环带动上吸盘转动；所述下吸盘装置嵌于所述真空绝热板内压测量装置的下部外壳内，包括下吸盘、透明玻璃、激光测距仪和真空计，所述下吸盘为上端开口的圆柱形空腔结构，其内口径与上吸盘头部内口径相同且两者能够对齐吻合，所述下吸盘的表面能够与真空绝热板形成密不漏气的配合，所述透明玻璃的厚度为2mm～3mm，嵌于下吸盘的底端开口上并形成密不漏气的紧密配合，用于测量下吸盘内部真空度的真空计也位于下吸盘的底端，所述激光测距仪固定于透明玻璃下方；所述上吸盘的管状颈部上方和下吸盘的底端均设有气管接口并接有气管，且两者所接气管通过二位三通的电磁阀连接，同时在所述电磁阀上连接气管至外壳外部；

所述多组吸盘系统、控制面板、液晶显示屏、激光测距仪、真空计、电磁阀、条形码阅读器、电脑接口和条形码打印机接口通过数据线与单片机连接；所述控制面板位于所述真空绝热板内压测量装置正面内壳的下部，优选与水平线成90°直角；所述液晶显示屏位于所述真空绝热板内压测量装置正面内壳的上部。所述控制面板输出命令控制单片机，单片机根据命令自动控制桃形轮转动机构、激光测距仪、真空计、电磁阀和条形码阅读器，并将由控制面板、真空计、激光测距仪和条形码阅读器采集的数据进行运算后，输出到条形码打印机、电脑和液晶显示屏上。

所述吸盘系统为两组或者两组以上；所述上吸盘的锥形头部和下吸盘的内口径为40mm～60mm；所述上吸盘和下吸盘的气管接口的口径相同。

所述滚动环在样品测试完毕后可带上吸盘转动，目的是便于抽气后的上吸盘与真空绝热板分离。

所述激光测距仪距测试真空绝热板的距离为22.5mm～27.5mm。

所述电磁阀打开后可使真空泵对吸盘装置的抽气停止，同时也使空气进入吸盘与真空绝热板形成的空腔，以便于将测试完毕的真空绝热板与上吸盘和下吸盘分离并撤走。

一种真空绝热板内压测量装置的测试方法是，包括如下步骤：

(1)将所述真空绝热板测量装置摆放至90～120cm桌上桌上，通过气管、电脑接口和条形码打印机接口将所述真空绝热板测量装置与真空泵、电脑和条形码打印机连接，所述多组吸盘系统的所有导气管与同一真空泵的接口相连；

(2)在控制面板上设置判断压力值参数，将真空绝热板平稳放置在多组吸盘系统的下吸盘上，并形成密不漏气的配合，单片机接收控制面板开始的命令后，控制桃形轮转动机构带动杠杆机构使上吸盘向下移动至上吸盘与真空绝热板形成密不漏气的配合，同时单片机控制电磁阀处于关闭状态；

(3)打开真空泵抽气，多组吸盘系统内压强不断降低，当激光测距仪测得结果发生变化时，收集由真空计测得的压力值，将多组吸盘系统测得的压力值求平均值，该平均值即为所测真空绝热板的内部压强，多组吸盘系统测得数据均在液晶显示屏上反映，同时在电脑上反应并储存；将得到的平均压力值与判断压力值比较，当平均压力值大于判断压力值时，条形码打印机打印输出二维条形码并显示编号、平均压力值及不合格，当平均压力值小于或者等于判断压力值时，条形码打印机打印输出二维条形码并显示编号、平均压力值及合格；

(4)上吸盘停留5s～10s，单片机自动控制电磁阀打开停止抽气，同时控制桃形轮转动机构带动杠杆机构使上吸盘向上移动、滚动环使上吸盘转动。

(5)将测试完毕的真空绝热板撤走，进行下一个样品的测试。

本发明的应用效果：1)多组吸盘系统取平均值的方法使测量结果更加准确、稳定和可靠；2)该装置不但能进行单次测量，而且可以实现多次循环工作，提高工作效率，可实现大规模检测；3)该装置实现了电气自动化，操作简单并减少了人力；4)电脑和条形码的使用方便了数据的统计、保存和分析；5)该装置与电脑、条形码打印机、真空泵分离，使用时通过接口连接即可，节约了空间，使用方便灵活。

附图说明

图1为本发明所涉及的一种真空绝热板内压测量装置侧视图的结构示意图；

图2为本发明所涉及的吸盘系统的上吸盘装置的结构示意图；

图3为本发明所涉及的吸盘系统的下吸盘装置的结构示意图。

图中各标记为：10内壳，20吸盘系统，30单片机，40液晶显示屏，50控制面板，60条形码阅读器，70电脑接口，80条形码打印机接口，90数据线，21，上吸盘装置，22下吸盘装置，23气管接口，210上吸盘，211锥形头部，212管状颈部，213杠杆机构，214桃形轮转动机构，215滚动环，221下吸盘，222透明玻璃，223激光测距仪，224真空计。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。

实施例

一种真空绝热板内压测量装置，包括外壳10、三组相同规格的吸盘系统10、单片机30、液晶显示屏30、控制面板50、条形码阅读器60、电脑接口70和条形码打印机接口80和数据线90；

所述外壳10的侧面呈逆时针旋转90°的U型；

所述吸盘系统20按轴向方向包括上吸盘装置21和下吸盘装置22，所述上吸盘装置21位于所述真空绝热板内压测量装置的上部，包括桃形轮转动机构214、杠杆机构213、上吸盘210和滚动环215，所述上吸盘210是由锥形头部211和管状颈部212构成的中空结构，且锥形头部211能够与真空绝热板形成密不漏气的紧密配合，所述滚动环215套在上吸盘210的管状颈部212，所述桃形轮转动机构214、杠杆机构213、套有滚动环215的上吸盘210的管状颈部212及以上部分位于所述真空绝热板装置的上部外壳10内，所述上吸盘210的其余部分露在外部，所述桃形轮转动机构214带动杠杆机构213使上吸盘210上下移动，滚动环215可带动上吸盘210转动使其便于与测试真空绝热板分离；所述下吸盘装置22嵌于所述真空绝热板内压测量装置的下部外壳10内，包括下吸盘221、透明玻璃222、激光测距仪223和真空计224，所述下吸盘221为上端开口的圆柱形空腔结构，其内口径与上吸盘210的锥形头部211内口径相同且两者能够对齐吻合，所述下吸盘221的表面与真空绝热板能够形成密不漏气的配合，所述透明玻璃222的厚度为2mm，嵌于下吸盘221的底端开口上并形成密不漏气的紧密配合，用于测量下吸盘221内部真空度的真空计224也位于下吸盘221的底端，所述激光测距仪223固定于透明玻璃222下方；所述上吸盘210的管状颈部212上方和所述下吸盘221的底端均设有气管接口23并接有气管，且两者所接气管通过二位三通的电磁阀连接，同时在所述电磁阀上连接气管至外壳10外部；

所述多组吸盘系统20、控制面板50、液晶显示屏30、激光测距仪223、真空计224、电磁阀、条形码阅读器60、电脑接口70和条形码打印机接口80通过数据线90与单片机30连接；所述控制面板50位于所述真空绝热板内压测量装置正面下部的内壳10上，与水平线成90°直角；所述液晶显示屏40位于所述真空绝热板内压测量装置正面上部的内壳10上。所述控制面板50输出命令控制单片机30，单片机30根据命令自动控制所述桃形轮转动机构214、激光测距仪223、真空计224、电磁阀225和条形码阅读器60，并将由控制面板50、真空计224、激光测距仪223和条形码阅读器60采集的数据进行运算后，输出到条形码打印机、电脑和液晶显示屏40上。

所述吸盘系统20的上吸盘210的锥形头部211和下吸盘221的内口径均为50mm。

所述吸盘系统的上吸盘210和下吸盘221的气管接口23的口径相同；

所述激光测距仪223距测试真空绝热板的距离为25mm。

实施例所述的一种真空绝热板内压测量装置的测试方法，包括如下步骤：

(1)将所述真空绝热板测量装置摆放至100cm桌上，通过气管、电脑接口70和条形码打印机接口80将所述真空绝热板测量装置与真空泵、电脑和条形码打印机连接，与所述三组吸盘系统20连接的所有气管与同一真空泵的接口相连；

(2)在控制面板50上设置判断压力值参数为100Pa，将真空绝热板平稳放置在3组吸盘系统20的下吸盘221上，并形成密不漏气的配合，单片机30接收控制面板50开始的命令后，控制桃形轮转动机构214带动杠杆机构213使上吸盘210向下移动至上吸盘210与真空绝热板形成密不漏气的配合，同时单片机30控制电磁阀处于关闭状态；

(3)打开真空泵抽气，三组吸盘系统20内压强不断降低，当激光测距仪223测得结果发生变化时，收集由真空计224测得的压力值，将3组吸盘系统20测得的压力值求平均值，该平均值即为所测真空绝热板的内部压强，3组吸盘系统20测得数据均在在液晶显示屏40上反映，同时在电脑上反应并储存；将得到的平均压力值与判断压力值100Pa比较，当平均压力值大于判断压力值100Pa时，条形码打印机打印输出相应二维条形码并显示编号、平均压力值及不合格，当平均压力值小于或者等于判断压力值100Pa时，条形码打印机打印输出相应二维条形码并显示编号、平均压力值及合格；

(4)上吸盘210停留5s，单片机30自动控制电磁阀打开停止抽气，同时控制桃形轮转动机构214带动杠杆机构213使上吸盘210向上移动、滚动环215使上吸盘210转动。

(5)将测试完毕的真空绝热板撤走，进行下一个样品的测试。

本发明所涉及的一种真空绝热板内压测量装置的工作原理是：当吸盘系统内的气压力大于真空绝热板内的压力时，真空绝热板的阻隔膜被压在芯材表面，紧密结合。随着吸盘系统内部抽真空，当吸盘系统内的气压对真空绝热板的压力与真空绝热板内部气压产生的压力相等时是阻隔膜发生形变的临界值，吸盘系统内的气压继续降低，阻隔膜会向压力较低的吸盘内部一侧凸起，激光测距仪检测到距离变化，此时收集下吸盘内的气压即为真空绝热板内部的气压。采用多组吸盘系统取平均值的方法使真空绝热板的内压测量结果更加准确和可靠，采用同一真空泵对多组吸盘系统的上吸盘和下吸盘同时抽真空，从而使抽气负压时所有吸盘系统内部压强相等，保证测量结果的准确性。

Claims (9)

1.一种真空绝热板内压测量装置，其特征在于：包括外壳、多组相同规格的吸盘系统、液晶显示屏、控制面板、单片机、条形码阅读器、电脑接口、条形码打印机接口和数据线，

所述外壳的侧面呈逆时针旋转90°的U型；

所述吸盘系统按轴向方向包括上吸盘装置和下吸盘装置，所述上吸盘装置包括桃形轮转动机构、杠杆机构、上吸盘和滚动环，所述上吸盘是由锥形头部和管状颈部构成的中空结构，所述锥形头部能够与真空绝热板形成密不漏气的紧密配合，所述滚动环套在上吸盘的管状颈部，所述桃形轮转动机构、杠杆机构、套有滚动环的上吸盘的管状颈部及以上部分位于所述真空绝热板内压测量装置的上部外壳内，所述吸盘的其余部分露在外部，所述桃形轮转动机构带动杠杆机构使上吸盘上下移动，滚动环带动上吸盘转动；

所述下吸盘装置嵌于所述真空绝热板内压测量装置的下部外壳内，包括下吸盘、透明玻璃、激光测距仪和真空计，所述下吸盘为上端开口的圆柱形空腔结构，其内口径与上吸盘头部内口径相同且两者能够对齐吻合，所述下吸盘的表面能够与真空绝热板形成密不漏气的配合，所述透明玻璃嵌于下吸盘的底端开口上并形成密不漏气的紧密配合，用于测量下吸盘内部真空度的真空计也位于下吸盘的底端，所述激光测距仪固定于透明玻璃下方；所述上吸盘的管状颈部上方和下吸盘的底端均设有气管接口并接有气管，且两者所接气管通过二位三通的电磁阀连接，同时在所述电磁阀上连接气管至外壳外部；

所述多组吸盘系统、控制面板、液晶显示屏、激光测距仪、真空计、电磁阀、条形码阅读器、电脑接口和条形码打印机接口通过数据线与单片机连接；所述控制面板位于所述真空绝热板内压测量装置正面内壳的下部；所述液晶显示屏位于所述真空绝热板内压测量装置正面内壳的上部，所述控制面板输出命令控制单片机，单片机根据命令自动控制桃形轮转动机构、激光测距仪、真空计、电磁阀和条形码阅读器，并将由控制面板、真空计、激光测距仪和条形码阅读器采集的数据进行运算后，输出到条形码打印机、电脑和液晶显示屏上。

2.如权利要求1所述的真空绝热板内压测量装置，其特征在于：所述吸盘系统为两组或者两组以上。

3.如权利要求2所述的真空绝热板内压测量装置，其特征在于：所述吸盘系统的上吸盘的管状颈部和下吸盘底端的气管接口的口径相同。

4.如权利要求3所述的真空绝热板内压测量装置，其特征在于：所述吸盘系统的上吸盘的锥形头部和下吸盘的内口径为40mm～60mm。

5.如权利要求3所述的真空绝热板内压测量装置，其特征在于：所述激光测距仪至测试真空绝热板的距离为22.5～27.5mm。

6.如权利要求3所述的真空绝热板内压测量装置，其特征在于：所述透明玻璃的厚度为2mm～3mm。

7.如权利要求3所述的真空绝热板内压测量装置，其特征在于：所述控制面板在所述真空绝热板内压测量装置的正视图中与水平线成90°直角。

8.一种真空绝热板内压测量装置的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将所述真空绝热板测量装置摆放至桌上，通过气管、电脑接口和条形码打印机接口将所述真空绝热板测量装置与真空泵、电脑和条形码打印机连接，所述多组吸盘系统的所有导气管与同一真空泵的接口相连；

(2)在控制面板上设置判断压力值参数，将真空绝热板平稳放置在多组吸盘系统的下吸盘上，并形成密不漏气的配合，单片机接收控制面板开始的命令后，控制桃形轮转动机构带动杠杆机构使上吸盘向下移动至上吸盘与真空绝热板形成密不漏气的配合，同时单片机控制电磁阀处于关闭状态；

(3)打开真空泵抽气，多组吸盘系统内压强不断降低，当激光测距仪测得结果发生变化时，收集由真空计测得的压力值，将多组吸盘系统测得的压力值求平均值，该平均值即为所测真空绝热板的内部压强，多组吸盘系统测得数据均在液晶显示屏上反映，同时在电脑上反应并储存；将得到的平均压力值与判断压力值比较，当平均压力值大于判断压力值时，条形码打印机打印输出二维条形码并显示编号、平均压力值及不合格，当平均压力值小于或者等于判断压力值时，条形码打印机打印输出二维条形码并显示编号、平均压力值及合格；

(4)上吸盘停留5s～10s，单片机自动控制电磁阀打开停止抽气，同时控制桃形轮转动机构带动杠杆机构使上吸盘向上移动、滚动环使上吸盘转动。

(5)将测试完毕的真空绝热板撤走，进行下一个样品的测试。

9.如权利要求8所述的一种真空绝热板内压测量装置的测试方法，其特征在于：步骤(1)中所述真空绝热板内压测量装置摆放至90～120cm高的桌上。