CN106960626A - 爆炸加压实验箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种爆炸加压实验箱，涉及试验舱领域，主要包括左右分布设置减压室和工作室，减压室和工作室采用全钢制耐压容器，并且减压室和工作室上设有减压阀，减压室设有真空泵，减压室和工作室通过喉道连通，喉道上设有爆破片系统，以实现快速自发减压的功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种爆炸加压实验箱，主要涉及试验舱领域。
背景技术
航空器在空中运行的时候，舱内环境与地面差别并不大，但是舱外环境却根据飞行纬度以及高度因素的变化而变化：低温低压。倘若机舱出现破碎，舱内气压和温度将急剧下降，此时机舱内的工作仪器是否能还能保持工作至关重要，因此需要这些设备进行该环境下的模拟试验。现有一类设备做这种实验：爆炸减压试验箱，减压过程要求在0.1s的时间内实现快速减压。
在快速减压领域部分设备依赖于较大直径的阀门的开合来实现工作室和减压室之间压力的释放，该类型的装置在面对某类型在减压过程中易产生飞溅物的试样，容易导致飞溅物依附或破坏阀门的密封装置导致阀门密封失效。同时由于阀门的的开合在现阶段的技术下无法做到快速响应，很难达到规定的指标。如果试验场地较为密闭，场地较小，容易照成试验场地内气压快速波动，对现场的气压敏感型设备如：全密闭防爆电气，压力控制系统等会照成一定的冲击，同时如果人员在试验现场，对于耳道内的耳膜也会产生短暂影响。另一种方案是采用玻璃的方式将工作室和减压室隔断，当两侧的压差达到额定值的时候，将玻璃锤碎，以此实现减压，这种方案在玻璃被锤碎的时候，玻璃碎渣到处飞溅，很容易伤害试品。
发明内容
针对以上现有技术的不足，本发明提出一种快速自发减压的爆炸加压实验箱。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：包括左右分布设置减压室和工作室，减压室和工作室采用全钢制耐压容器，并且减压室和工作室上设有减压阀，减压室设有真空泵，减压室和工作室通过喉道连通，喉道与工作室连接的一端端口内设有大径固定孔，该大径固定孔内设置爆破片系统，该爆破片系统包括膜片和配合在大径固定孔内的固定环，在固定环的两端分别设有密封垫，膜片设置在固定环内，膜片向工作室一侧拱起，在固定环的右侧喉道端口螺纹配合有外螺纹环，该外螺纹环将夹持器锁定在大径固定孔内，在固定环的左侧设有划破刀片，该刀片的刀刃紧邻膜片左侧。
本发明的技术原理如下：膜片作为爆破片的组成部分是现有技术，在设定的爆破温度下，膜片两侧压力差达到预设定值时，膜片即刻动作（破裂或脱落)，并泄放流体介质。将膜片设置在连通减压室和工作室的喉道上进行气流隔断。本方案工作的时候，首先将试品放置在工作室内，然后将工作室和减压室完全封闭，采用真空泵对减压室进行抽真空。在此过程中，减压室的气压不断降低，工作室的气压保持恒定。当减压室和工作室的气压压差达到额定值的时候，膜片受到压力向减压室的一侧翻转，由于刀刃紧邻膜片，翻转的过程中刀刃将划破膜片，气流通过划破口的过程中向外挤压产生很大的通气口，因此工作室内的气体瞬间进入减压室，由此达到工作室的气压瞬间降低的效果。
本发明的有益效果如下：由于采用膜片隔断工作室和减压室，可以在瞬间将二者之间打开一个很大的通口。让气体可以很快的在两个腔室之间流动，使得工作室的气压下降的速度可以很快，完全可以在0.1s内完成，整个过程在达到额定值的时候自发的产生。由于膜片使用特制的金属复合材料膜片在试验中具备单次使用特性，有效避免了飞溅物对阀门和试品的影响。减压室和工作室采用全钢制耐压容器，用于吸收或释放工作室部分的压力，在通过其余与大气连通的减压阀缓慢释放或增加来实现整个装置的泄压与增压过程，避免对仪器外部的人员造成冲击，因为膜片是一次性使用品，采用外螺纹环将夹持器锁定在大径固定孔内，便于更换膜片。
进一步，固定环包括左固定环和右固定环，左固定环的右端设有沉孔，膜片固定沉孔内，右固定环的左端圆周设有凸台，左固定环的沉孔与右固定环的凸台对接凹凸配合，便于更换膜片，同时采用凹凸配合的方式能够提高整体的密封性。
进一步，工作室侧壁设有与喉道对接的连接孔，喉道右端配合在连接孔内，在工作室侧壁左侧的喉道外圆周设有凸起，工作室侧壁右侧的喉道外圆周螺纹配合有螺母，螺母将喉道右端锁定在工作室侧壁上，便于将喉道连接在工作室上，在更换膜片的时候，可以将喉道拆卸后更换，避免在工作室狭小空间内操作，提高工作效率。
进一步，大径固定孔的左侧喉道内通过径向分布的支架固定有电磁铁，在电磁铁内轴向滑动配合有滑杆，滑杆包括左右连接在一起的驱动段和被动段，驱动段为磁性材料，被动段为非磁性材料，驱动段的左端设有限位后盖，在限位后盖和电磁铁之间的驱动段上设有弹簧，在电磁铁右侧的被动段外圆周设有限位外圆，被动段的右侧固定刀具，在减压室和工作室之间设有压差感应器，电磁铁由压差感应器控制。平时电磁铁不会启动，此时在弹簧的作用下，滑杆向左抵靠，滑杆右侧的刀刃紧邻膜片，在压差感应器感受到减压室和工作室的压差达到额定值的时候，若干膜片还未翻转，此时压差感应器向电磁铁发出信号，启动电磁铁，由于主动段设置在左侧，采用的是磁性材料，因此启动电磁铁，电磁铁的磁力将会使主动段向右滑动，进而带动刀具向右滑动，进而将膜片划破，起到保险的作用，倘若膜片不能自发的爆破的时候，就能启动电磁铁主动将爆破片划破。
进一步，驱动段的右端在电磁铁右端的左侧，能够保证驱动段在电磁铁内处于非平衡状态，在电磁铁启动的时候，使驱动段在电磁铁内有更大的驱动行程，进而将膜片划破。
进一步，电磁铁固定在定位环内，该定位环与喉道同轴设置，定位环通过径向分布支架固定在喉道内，便于固定电磁铁，同时支架不会干扰气流的流动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的其中两幅，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为爆破片系统的结构示意图；
图3为支架和定位环的结构示意图。
其中，1-减压室，2-工作室，3-喉道，4-爆破片系统，401-固定环，402-密封垫，403-膜片，404-外螺纹环，405-划破刀片，407-滑杆，408-电磁铁，501-定位环，502-支架。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的较佳实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1所示，包括左右分布设置减压室1和工作室2，减压室1和工作室2采用全钢制耐压容器，用于吸收或释放工作室2部分的压力，并且减压室1和工作室2上设有减压阀，在通过其余与大气连通的减压阀缓慢释放或增加来实现整个装置的泄压与增压过程，避免对仪器外部的人员造成冲击。在减压室1和工作室2之间设有压差感应器，实时监控减压室1和工作室2之间的压差，在压差感应器处设置单片机，当压差达到额定值，进而发出指令进行接下来的操作。
减压室1设有真空泵，用于将减压室1抽真空，减压室1和工作室2通过喉道3连通，工作室2侧壁设有与喉道3对接的连接孔，喉道3右端配合在连接孔内，在工作室2侧壁左侧的喉道3外圆周设有凸起，工作室2侧壁右侧的喉道3外圆周螺纹配合有螺母，螺母将喉道3右端锁定在工作室2侧壁上，便于将喉道3从工作室2上进行拆卸。喉道3与工作室2连接的一端端口内设有大径固定孔，即大径固定孔的内圆周直径大于喉道3的平均直径。该大径固定孔内设置爆破片系统4，该爆破片系统4包括膜片403和配合在大径固定孔内的固定环401，在固定环401的两端分别设有密封垫402，提高整体密封性，膜片403设置在固定环401内，固定环401包括左固定环和右固定环，左固定环的右端设有沉孔，膜片403固定沉孔内，膜片403向工作室2一侧拱起，右固定环的左端圆周设有凸台，左固定环的沉孔与右固定环的凸台对接凹凸配合，一方面方便膜片403更换的，同时能够提高整体的密封性。在固定环的右侧喉道3端口螺纹配合有外螺纹环404，该外螺纹环404将夹持器锁定在大径固定孔内，需要更换膜片403的时候，直接拆下外螺纹环404就可以取出固定环。大径固定孔的左侧喉道3内通过径向分布的支架502固定有电磁铁408，电磁铁408固定在定位环501内，该定位环501与喉道3同轴设置，定位环501通过径向分布支架502固定在喉道3内，即采用支架502将电磁铁408悬空设置在喉道3内，避免过多的固定部件。在电磁铁408内轴向滑动配合有滑杆407，滑杆407包括左右连接在一起的驱动段和被动段，驱动段的右端在电磁铁408右端的左侧，以保证驱动段在电磁铁408内非平衡设置。驱动段和被动段采用同样直的径，驱动段采用金属铁材质，被动段为橡胶塑料，驱动段的左端设有限位后盖，在限位后盖和电磁铁408之间的驱动段上设有弹簧，在电磁铁408右侧的被动段外圆周设有限位外圆，被动段的右侧固定划破刀片405，在平时电磁铁408未启动的时候，在弹簧的作用下该划破刀片405的刀刃紧邻膜片403左侧。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.爆炸加压实验箱，其特征在于，包括左右分布设置减压室和工作室，所述减压室和工作室采用全钢制耐压容器，并且减压室和工作室上设有减压阀，所述减压室设有真空泵，所述减压室和工作室通过喉道连通，所述喉道与工作室连接的一端端口内设有大径固定孔，该大径固定孔内设置爆破片系统，该爆破片系统包括膜片和配合在大径固定孔内的固定环，在固定环的两端分别设有密封垫，所述膜片设置在固定环内，膜片向工作室一侧拱起，在固定环的右侧喉道端口螺纹配合有外螺纹环，该外螺纹环将夹持器锁定在大径固定孔内，在固定环的左侧设有划破刀片，该刀片的刀刃紧邻膜片左侧。
2.根据权利要求1所述的爆炸加压实验箱，其特征在于：所述固定环包括左固定环和右固定环，所述左固定环的右端设有沉孔，膜片固定沉孔内，所述右固定环的左端圆周设有凸台，左固定环的沉孔与右固定环的凸台对接凹凸配合。
3.根据权利要求1所述的爆炸加压实验箱，其特征在于：所述工作室侧壁设有与喉道对接的连接孔，所述喉道右端配合在连接孔内，在工作室侧壁左侧的喉道外圆周设有凸起，工作室侧壁右侧的喉道外圆周螺纹配合有螺母，螺母将喉道右端锁定在工作室侧壁上。
4.根据权利要求1所述的爆炸加压实验箱，其特征在于：大径固定孔的左侧喉道内通过径向分布的支架固定有电磁铁，在电磁铁内轴向滑动配合有滑杆，滑杆包括左右连接在一起的驱动段和被动段，驱动段为磁性材料，被动段为非磁性材料，驱动段的左端设有限位后盖，在限位后盖和电磁铁之间的驱动段上设有弹簧，在电磁铁右侧的被动段外圆周设有限位外圆，所述被动段的右侧固定刀具，在减压室和工作室之间设有压差感应器。
5.根据权利要求4所述的爆炸加压实验箱，其特征在于：所述驱动段的右端在电磁铁右端的左侧。
6.根据权利要求4所述的爆炸加压实验箱，其特征在于：所述电磁铁固定在定位环内，该定位环与喉道同轴设置，定位环通过径向分布支架固定在喉道内。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20170718 |