CN107328805A - 一种防火圈芯材耐冻融循环试验装置及其试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防火圈芯材耐冻融循环试验装置及其试验方法，该装置具有平台，平台上有横向分布的水浴槽装置、低温箱和恒温箱，水浴槽装置包括有上端开口的水浴槽和位于水浴槽下方以控制水浴槽升降的升降控制机构，低温箱前、后侧分别设有双扇推拉门Ⅰ和双扇推拉门Ⅱ，恒温箱前侧设有双扇推拉门Ⅲ；平台上还具有行架机构，行架机构包括有位于水浴槽装置上方且横穿低温箱和恒温箱的导架，导架上具有由电机驱动沿导架移动的移动装置，移动装置用于装载防火圈芯材试样并使防火圈芯材试样依次进入水浴槽装置、低温箱和恒温箱中进行试验。本发明可代替传统的人工试验方式，有效地避免了人为干扰因素，实现了检测自动化，提高了检测质量和效率。

Description

一种防火圈芯材耐冻融循环试验装置及其试验方法

技术领域

本发明涉及消防产品检测技术领域，特别涉及一种防火圈芯材耐冻融循环试验装置及其试验方法。

背景技术

对防火圈芯材耐冻融循环试验是将芯材试样置于23±2℃自来水中18h后取出，再将试样放入-20±2℃的低温箱中3h后取出，再立即将试样放入50±2℃的恒温箱中3h后取出,此为一次循环。按此进行15次循环试验后试样不应出现溶胀、开裂、粉化等现象。现做该试验是要人工取放试样及控制时间温度等，其检测质量和效率不高，存在人为干扰因素。

发明内容

本发明旨在提供一种防火圈芯材耐冻融循环试验装置及其试验方法以解决传统人工操作试验存在的不足。

本发明的技术方案如下：

一种防火圈芯材耐冻融循环试验装置，具有平台，平台上有沿横向依次分布固定的水浴槽装置、低温箱和恒温箱，其中，水浴槽装置包括有上端开口且能对所容置液体介质进行温度控制的水浴槽和位于水浴槽下方以控制水浴槽升降的升降控制机构，低温箱能对箱内温度进行控制且其前、后侧分别设有双扇推拉门Ⅰ和双扇推拉门Ⅱ，恒温箱能对箱内温度进行控制且其前侧设有双扇推拉门Ⅲ；平台上还具有行架机构，行架机构包括有位于水浴槽装置上方且横穿低温箱和恒温箱的导架，导架上具有由电机驱动沿导架移动的移动装置，移动装置用于装载防火圈芯材试样并使防火圈芯材试样依次进入水浴槽装置、低温箱和恒温箱中进行试验。

作为更优方案，本发明还具有显示PLC控制器以及位于移动装置上用于拍摄防火圈芯材试样的监控摄像头；显示PLC控制器分别与水浴槽、低温箱和恒温箱控线连接以控制各自温度至相应试验温度；显示PLC控制器与升降控制机构控线连接以控制水浴槽升降从而实现将移动装置所装载的防火圈芯材试样浸没或不浸没；显示PLC控制器分别与控制双扇推拉门Ⅰ、双扇推拉门Ⅱ和双扇推拉门Ⅲ开启或关闭的电控机构控线连接；显示PLC控制器与行架机构上的移动装置控线连接以控制其所装载的防火圈芯材试样依次在水浴槽装置、低温箱和恒温箱中进行试验；显示PLC控制器与监控摄像头控线连接以实时获取防火圈芯材试样的图像。

显示PLC控制器具有判定模块，判定模块通过图像识别技术判定所获取的防火圈芯材试样图像是否存在溶胀、开裂、粉化现象并自动做出判定结论。

各对双扇推拉门的内门沿上设有容导架通过的凹口，且凹口处具有与导架接触密封的弹性密封材料。

一种利用上述防火圈芯材耐冻融循环试验装置进行试验的方法，具有如下步骤：

S1、控制水浴槽工作，将水浴槽内液体介质的温度控制在23±2℃的试验温度；控制低温箱工作，将低温箱内温度控制在-20±2℃的试验温度；控制恒温箱工作，将恒温箱内温度控制在50±2℃的试验温度；

S2、将装载有防火圈芯材试样的移动装置沿导架移动至水浴槽上方，然后通过控制升降控制机构抬升水浴槽至水浴槽内的液体介质完全浸没防火圈芯材试样，保持18h后，升降控制机构下落使水浴槽复位；

S3、控制低温箱前侧的双扇推拉门Ⅰ打开，并控制移动装置沿导架移动至低温箱内，之后控制低温箱前侧的双扇推拉门Ⅰ关闭，保持3h；

S4、待3h后，控制低温箱后侧双扇推拉门Ⅱ和恒温箱前侧双扇推拉门Ⅲ打开，并控制移动装置沿导架移动至恒温箱内，之后控制双扇推拉门Ⅱ和双扇推拉门Ⅲ关闭，保持3h；

S5、待3h后，控制双扇推拉门Ⅰ、双扇推拉门Ⅱ和双扇推拉门Ⅲ开启，控制移动装置沿导架复位，完成第一次冻融循环试验；

S6、进行15次冻融循环试验，观察并得出防火圈芯材试样的耐冻融性合格与否的判定结论。

作为优选，S6中，是通过设置于移动装置上的监控摄像头拍摄防火圈芯材试样的图像，并通过图像识别技术判定是否存在溶胀、开裂、粉化现象以自动做出判定结论。

本发明的有益效果在于：通过本发明中的试验装置可代替传统的人工试验方式，有效地避免了人为干扰因素，实现了检测自动化，提高了检测质量和效率。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1是本发明的主剖视图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明的侧视图；

图4是本发明的Ⅰ部放大图；

图5是本发明的Ⅱ部放大图；

图中：1地面，3支架，4机架，6升降电动推杆，7伸缩杆，8水平盘，9防火圈芯材耐冻融循环试样，10液面，11水浴槽，12试样框，13拉筋，14槽形滚轮，15齿条，16第一固定座，18电机,19齿轮,20齿轮轴,21连板,22滚轮轴,23监控摄像头,24温度传感器Ⅰ,25电动推杆,26弹性密封材料,27双扇推拉门Ⅰ,28低温箱顶部,29温度传感器Ⅱ,30低温箱,31双扇推拉门Ⅱ,32双扇推拉门Ⅲ,33恒温箱,34第二固定座,36轴用弹性挡圈,37套环,38水平直角轴,39推拉杆, 41轴座, 43导轴,44拉环,45螺栓,46滑套,47连接轴,48弹性轴挡圈,49电磁铁,50固定座,51弹性轴挡圈,52显示PLC控制器，53间隙Ⅱ，54间隙Ⅰ，55电动推杆Ⅱ,56电动推杆Ⅲ，56温度传感器Ⅲ。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明进行详细说明：

实施例1

如图1-4所示，该实施例具有平台1，平台上有沿横向依次分布固定的水浴槽装置、低温箱30和恒温箱33，其中，水浴槽装置包括有上端开口且能对所容置液体介质进行温度控制的水浴槽11和位于水浴槽下方以控制水浴槽升降的升降控制机构，低温箱能对箱内温度进行控制且其前、后侧分别设有双扇推拉门Ⅰ27和双扇推拉门Ⅱ31，恒温箱能对箱内温度进行控制且其前侧设有双扇推拉门Ⅲ32；平台上还具有行架机构，行架机构包括有位于水浴槽装置上方且横穿低温箱和恒温箱的导架，导架上具有由电机驱动沿导架移动的移动装置，移动装置用于装载防火圈芯材试样9并使防火圈芯材试样依次进入水浴槽装置、低温箱和恒温箱中进行试验。

该实施例还具有显示PLC控制器以及位于移动装置上用于拍摄防火圈芯材试样的监控摄像头23；显示PLC控制器分别与水浴槽、低温箱和恒温箱控线连接以控制各自温度至相应试验温度；显示PLC控制器与升降控制机构控线连接以控制水浴槽升降从而实现将移动装置所装载的防火圈芯材试样浸没或不浸没；显示PLC控制器分别与控制双扇推拉门Ⅰ、双扇推拉门Ⅱ和双扇推拉门Ⅲ开启或关闭的电控机构控线连接；显示PLC控制器与行架机构上的移动装置控线连接以控制其所装载的防火圈芯材试样依次在水浴槽装置、低温箱和恒温箱中进行试验；显示PLC控制器与监控摄像头控线连接以实时获取防火圈芯材试样的图像。

显示PLC控制器具有判定模块，判定模块构建有分类器及存储有溶胀、开裂、粉化特征模板图像的特征数据库，判定模块将获取的防火圈芯材试样图像与特征数据库中的模板图像进行比对以得出防火圈芯材试样是否存在溶胀、开裂、粉化现象并自动做出判定结论。

升降控制机构包括有机架4，机架上固定有竖向的升降电动推杆6，升降电动推杆的伸缩杆7顶部固定有用于放置水浴槽的水平盘8。

导架包括有位于水浴槽装置外侧的支架3，支架的顶部固定有第一固定座16，第一固定座与固定于恒温箱的内侧壁上的第二固定座34之间连接固定有横穿低温箱和恒温箱的齿条15；移动装置包括有与齿条啮合的齿轮19以及沿齿条下沿滚动的槽形滚轮14，齿轮的齿轮轴20与所述槽形滚轮的滚轮轴22间连接有分别位于齿条前、后侧的连板21和固定座50，固定座上固定有驱动齿轮转动的电机18，连板和固定座的下端通过拉筋13连接有容置防火圈芯材试样9的试样框12。

各对双扇推拉门的内门沿上设有容齿条通过的凹口，且凹口处具有与齿条接触密封的弹性密封材料26。

各双扇推拉门与低温箱或恒温箱的连接结构包括有在箱体外壁上、下端通过轴座41固定的导轴43，导轴上有滑动连接的滑套46，滑套具有U形开口且在开口端设有连接轴47，连接轴与固定在双扇推拉门上、下端的拉环44活动连接；各双扇推拉门内壁和对应的箱体外壁上分别嵌装有连接显示PLC控制器的电磁铁49且各双扇推拉门内壁与对应箱体外壁之间的间隙Ⅰ54小于所述拉环在连接轴上的活动间隙Ⅱ53，当电磁铁49工作产生吸力时，门体被吸合在箱体外壁上，达到封闭目的。

控制各双扇推拉门开启或关闭的电控机构，包括有固定在对应箱体外壁上的电动推杆25，电动推杆的推拉杆39端部固定有套环37，套环与固定于双扇推拉门立侧端面中部且与双扇推拉门垂直的水平直角轴38套接，电动推杆25通过套环37可拉动水平直角轴38使门体27开或闭；当电磁铁49工作产生吸力时，该水平直角轴38可在套环37内移动以保障门体被吸合。

该实施例的试验方法，具有如下步骤：

S1、显示PLC控制器控制水浴槽工作，将水浴槽内液体介质的温度控制在23±2℃的试验温度；控制低温箱工作，将低温箱内温度控制在-20±2℃的试验温度；控制恒温箱工作，将恒温箱内温度控制在50±2℃的试验温度；

S2、显示PLC控制器控制监控摄像头工作以拍摄防火圈芯材试样，显示PLC控制器将装载有防火圈芯材试样的移动装置沿导架移动至水浴槽上方，然后控制升降控制机构抬升水浴槽至水浴槽内的液体介质完全浸没防火圈芯材试样，保持18h后，升降控制机构下落使水浴槽复位；

S3、控制低温箱前侧的双扇推拉门Ⅰ打开，并控制移动装置沿导架移动至低温箱内，之后控制低温箱前侧的双扇推拉门Ⅰ关闭，相应电磁铁通电对门体进行密封，保持3h；

S4、待3h后，控制电磁铁断电，并控制低温箱后侧双扇推拉门Ⅱ和恒温箱前侧双扇推拉门Ⅲ打开，控制移动装置沿导架移动至恒温箱内，之后控制双扇推拉门Ⅱ和双扇推拉门Ⅲ关闭，相应电磁铁通电对门体进行密封，保持3h；

S5、待3h后，控制电磁铁断电，并控制双扇推拉门Ⅰ、双扇推拉门Ⅱ和双扇推拉门Ⅲ开启，控制移动装置沿导架复位，完成第一次冻融循环试验；

S6、进行15次冻融循环试验，显示PLC控制器通过图像识别技术将获取的防火圈芯材试样图像与特征数据库中的溶胀、开裂、粉化特征模板图像进行比对以得出防火圈芯材试样是否存在溶胀、开裂、粉化现象并自动做出防火圈芯材试样耐冻融性合格与否的判定结论。

Claims (10)

1.一种防火圈芯材耐冻融循环试验装置，其特征在于：具有平台（1），所述平台上有沿横向依次分布固定的水浴槽装置、低温箱（30）和恒温箱（33），其中，所述水浴槽装置包括有上端开口且能对所容置液体介质进行温度控制的水浴槽（11）和位于水浴槽下方以控制水浴槽升降的升降控制机构，所述低温箱能对箱内温度进行控制且其前、后侧分别设有双扇推拉门Ⅰ（27）和双扇推拉门Ⅱ（31），所述恒温箱能对箱内温度进行控制且其前侧设有双扇推拉门Ⅲ（32）；所述平台上还具有行架机构，所述行架机构包括有位于水浴槽装置上方且横穿低温箱和恒温箱的导架，所述导架上具有由电机驱动沿导架移动的移动装置，所述移动装置用于装载防火圈芯材试样（9）并使防火圈芯材试样依次进入水浴槽装置、低温箱和恒温箱中进行试验。

2.根据权利要求1所述防火圈芯材耐冻融循环试验装置，其特征在于：还具有显示PLC控制器以及位于移动装置上用于拍摄防火圈芯材试样的监控摄像头（23）；所述显示PLC控制器分别与水浴槽、低温箱和恒温箱控线连接以控制各自温度至相应试验温度；所述显示PLC控制器与升降控制机构控线连接以控制水浴槽升降从而实现将移动装置所装载的防火圈芯材试样浸没或不浸没；所述显示PLC控制器分别与控制双扇推拉门Ⅰ、双扇推拉门Ⅱ和双扇推拉门Ⅲ开启或关闭的电控机构控线连接；所述显示PLC控制器与行架机构上的移动装置控线连接以控制其所装载的防火圈芯材试样依次在水浴槽装置、低温箱和恒温箱中进行试验；所述显示PLC控制器与监控摄像头控线连接以实时获取防火圈芯材试样的图像。

3.根据权利要求2所述防火圈芯材耐冻融循环试验装置，其特征在于：所述显示PLC控制器具有判定模块，所述判定模块通过图像识别技术判定所获取的防火圈芯材试样图像是否存在溶胀、开裂、粉化现象并自动做出判定结论。

4.根据权利要求1所述防火圈芯材耐冻融循环试验装置，其特征在于：所述升降控制机构包括有机架（4），所述机架上固定有竖向的升降电动推杆（6），所述升降电动推杆的伸缩杆（7）顶部固定有用于放置水浴槽的水平盘（8）。

5.根据权利要求1所述防火圈芯材耐冻融循环试验装置，其特征在于：所述导架包括有位于水浴槽装置外侧的支架（3），所述支架的顶部固定有第一固定座（16），所述第一固定座与固定于恒温箱的内侧壁上的第二固定座（34）之间连接固定有横穿低温箱和恒温箱的齿条（15）；所述移动装置包括有与齿条啮合的齿轮（19）以及沿齿条下沿滚动的槽形滚轮（14），所述齿轮的齿轮轴（20）与所述槽形滚轮的滚轮轴（22）间连接有分别位于齿条前、后侧的连板（21）和固定座（50），所述固定座上固定有驱动齿轮转动的电机（18），所述连板和固定座的下端通过拉筋（13）连接有容置防火圈芯材试样（9）的试样框（12）。

6.根据权利要求1所述防火圈芯材耐冻融循环试验装置，其特征在于：所述的各对双扇推拉门的内门沿上设有容导架通过的凹口，且凹口处具有与导架接触密封的弹性密封材料（26）。

7.根据权利要求1所述防火圈芯材耐冻融循环试验装置，其特征在于：所述的各双扇推拉门与低温箱或恒温箱的连接结构包括有在箱体外壁上、下端通过轴座（41）固定的导轴（43），所述导轴上有滑动连接的滑套（46），所述滑套具有U形开口且在开口端设有连接轴（47），所述连接轴与固定在双扇推拉门上、下端的拉环（44）活动连接；所述的各双扇推拉门内壁和对应的箱体外壁上分别嵌装有电磁铁（49）且各双扇推拉门内壁与对应箱体外壁之间的间隙Ⅰ（54）小于所述拉环在连接轴上的活动间隙Ⅱ（53）。

8.根据权利要求1所述防火圈芯材耐冻融循环试验装置，其特征在于：所述的各双扇推拉门具有相应的控制开启或关闭的电控机构，所述电控机构包括有固定在对应箱体外壁上的电动推杆（25），所述电动推杆的推拉杆（39）端部固定有套环（37），所述套环与固定于双扇推拉门立侧端面中部且与双扇推拉门垂直的水平直角轴（38）套接。

9.一种利用权1所述防火圈芯材耐冻融循环试验装置进行试验的方法，其特征在于，具有如下步骤：

S1、控制水浴槽工作，将水浴槽内液体介质的温度控制在23±2℃的试验温度；控制低温箱工作，将低温箱内温度控制在-20±2℃的试验温度；控制恒温箱工作，将恒温箱内温度控制在50±2℃的试验温度；

S2、将装载有防火圈芯材试样的移动装置沿导架移动至水浴槽上方，然后通过控制升降控制机构抬升水浴槽至水浴槽内的液体介质完全浸没防火圈芯材试样，保持18h后，升降控制机构下落使水浴槽复位；

S3、控制低温箱前侧的双扇推拉门Ⅰ打开，并控制移动装置沿导架移动至低温箱内，之后控制低温箱前侧的双扇推拉门Ⅰ关闭，保持3h；

S4、待3h后，控制低温箱后侧双扇推拉门Ⅱ和恒温箱前侧双扇推拉门Ⅲ打开，并控制移动装置沿导架移动至恒温箱内，之后控制双扇推拉门Ⅱ和双扇推拉门Ⅲ关闭，保持3h；

S5、待3h后，控制双扇推拉门Ⅰ、双扇推拉门Ⅱ和双扇推拉门Ⅲ开启，控制移动装置沿导架复位，完成第一次冻融循环试验；

S6、进行15次冻融循环试验，观察并得出防火圈芯材试样的耐冻融性合格与否的判定结论。

10.根据权利要求9所述利用防火圈芯材耐冻融循环试验装置进行试验的方法，特征在于：S6中，是通过设置于移动装置上的监控摄像头拍摄防火圈芯材试样的图像，并通过图像识别技术判定是否存在溶胀、开裂、粉化现象以自动做出判定结论。