CN108443599A - 一种复合材料流体管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合材料流体管，包括碳纤维管体，在碳纤维管体的内壁附着一层塑料薄膜，碳纤维管体为刚性或柔性管体，流体管内的流体为导电流体或在其流体内添加有导电介质，管体的外壁附着有绝缘层，绝缘层的表面附着有若干段和/或若干块彼此不连接的金属层，流体管外壁上的每段和/或每块金属层分别通过接触点或针脚与设有绝缘层的导线一端电连接，或与印刷线路板上的触点或插孔电连接，每根设有绝缘层的导线或印刷线路板上的每一个触点或插孔分别设有编码，在若干根设有绝缘层的导线另一端或印刷线路板上的一端连接有插接件，插接件与控制器或计算机连接。该复合材料流体管具有结构简单、耐压强度高，内壁光滑流体阻力小，使用便捷等特点。
Description
技术领域
本发明涉及用于输送流体的管路技术领域，具体涉及一种复合材料流体管。
背景技术
轻量化设计是气动液压管路的一个发展方向，复合碳纤维管路最根本的优势是极大地减轻了部件的重量，并增强了它的耐压性能。原有技术是无内衬的金属管或塑料管，在复合碳纤维缠绕的过程中，管体内孔变形量的控制及缠绕后内孔尺寸精度和粗糙度达不到设计要求，同时不能承受高压；当碳纤维管体内孔增加金属内衬后，管体处于高压状态时，金属内衬与非金属碳纤维缸筒的膨胀系数不一致，容易导致金属内衬与碳纤维缸筒剥离，所以制造满足设计要求和高压使用的复合碳纤维缸筒是一个难题。
复合碳纤维优点是重量轻、非磁性、不腐蚀和不扩展性，复合碳纤维缺点是内壁粗糙、无焊接性、连接强度弱，如何规避管口缠绕、连接部位的焊接成为碳纤维管体设计的另一个难题。
另外在气动液压系统中管路泄露是经常会发生的问题，但一般在较小泄漏发生时很难被发现，但出现较大泄漏发生时，将会给气动液压系统带来较大的损失，或事故的发生。现有用于检测管路泄露的方法或装置均比较复杂，而且较难及时准确的发现泄漏部位。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种结构简单、耐压强度高，内壁光滑流体阻力小，使用便捷、并可及时准确发现流体管路泄漏部位，便于检测泄漏点的复合材料流体管。
为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种复合材料流体管，所述流体管体包括碳纤维管体，在碳纤维管体的内壁附着一层塑料薄膜，所述碳纤维管体为刚性管体或为柔性管体。塑料薄膜可以通过喷塑或热熔的方式附着在碳纤维管体内壁，也可以直接套装在碳纤维管体内壁。
为了便于及时检测到管体上出现的流体泄露点，并可及时发出流体泄漏点的报警信号，优选的技术方案是，所述流体管体内的流体为导电流体或在其流体内添加有导电介质，在所述流体管体的外壁附着有绝缘层，在所述绝缘层的表面附着有若干段和/或若干块彼此不连接的金属层，流体管体外壁上的每段和/或每块金属层分别通过接触点或针脚与设有绝缘层的导线一端电连接，或与印刷线路板上的触点或插孔电连接，每根设有绝缘层的导线或印刷线路板上的每一个触点或插孔分别设有编码，在若干根设有绝缘层的导线另一端或印刷线路板上的一端连接有插接件，插接件与控制器或计算机连接。
当流体管体出现破损或裂纹后，流体就会由破损或裂纹部位流出到管壁外。由于流体为导体或在其流体内添加有导电介质，所以流体与流体管表面上附着的金属层，通过导线或印刷电路板与控制器或计算机之间构成了导电回路。而在流体管路泄露前，流体管的内、外壁之间被绝缘层绝缘不能构成导电回路。由于金属层在流体管的外表面是分段或分块设置的，因此流体管上不同部位发生泄漏，只有相应部位的金属层与流体之间构成导电回路，流体管上的其余部位不会构成导线回路。由于每段或每块金属层均设有相应的编码，通过导线或印刷电路板将其导通的信号传送到插接件上，再通过插接件与控制器或计算机连接，这样当流体管上任何部位发生泄漏时，都可以通过控制器或计算机及时发现并发出报警信号。
为了预防导线或印刷线路板被损伤，或被污染造成检测失误或漏检，进一步优选的技术方案是，在所述流体管体外壁与设有绝缘层的导线或印刷线路板外部套装有可拆卸的护套。
为了能够及时准确的查找到流体管上的泄漏点，同时又能够确保对于比较微小的泄漏点也能够予以检测报警，进一步优选的技术方案还有，在所述流体管体的外壁附着有若干段金属层，所述金属层为金属镀层，每段金属层之间的间隔距离为：1～2mm，每段金属层的长度为50～200mm。
为了便于将导线中的线芯与金属层牢固的连接在一起，进一步优选的技术方案还有，所述设有绝缘层的导线一端的线芯被捆扎或焊接在金属层上。
为了便于将印刷线路板与金属层牢固的连接在一起，进一步优选的技术方案还有，在所述金属层焊接有导电针脚，导电针脚与印刷线路板上的触点或插孔连接。
为了便于适应不同的管路如直管、弯管、螺旋管等结构的检测需要，进一步优选的技术方案还有，所述印刷线路板为柔性印刷线路板。
为了流体管体与管接件之间连接部位的泄漏检测需要，进一步优选的技术方案还有，所述流体管体在与管接件连接部位的外壁上设有金属层。
为了适用于输送不同流体的需要，进一步优选的技术方案还有，所述流体管体中碳纤维管体的直径为0.2～600mm，长度为10～6000mm，壁厚为0.2～50mm。
本发明的优点和有益效果在于：所述复合材料流体管具有结构简单、耐压强度高，内壁光滑流体阻力小，使用便捷、并可及时准确发现流体管路泄漏部位，便于检测泄漏点等特点。该流体泄露管可以适用于各种流体输送管路，当流体管是绝缘材料制成的管体请款下，在管体的外壁只需要在其表面附着有若干段和/或若干块彼此不连接的金属层即可。
附图说明
图1是本发明便于检测泄漏点流体管的剖视结构示意图；
图2是本发明便于检测泄漏点流体管的主视示意图。
图中：1、流体管体；2、绝缘层；3、金属层；4、针脚；5、导线；6、插接件；7、控制器；8、护套。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1～2所示，本发明是一种复合材料流体管，所述流体管1包括碳纤维管体1.1，在碳纤维管体1.1的内壁附着一层塑料薄膜1.2，所述碳纤维管体1.1为刚性管体或为柔性管体。塑料薄膜1.2可以通过喷塑或热熔的方式附着在碳纤维管体1.1内壁，也可以直接套装在碳纤维管体1.1内壁。
为了便于及时检测到管体上出现的流体泄露点，并可及时发出流体泄漏点的报警信号，本发明优选的实施方案是，便于检测泄漏点的流体管，所述流体管1内的流体为导电流体或在其流体内添加有导电介质，在所述流体管体1的外壁附着有绝缘层2，在所述绝缘层2的表面附着有若干段和/或若干块彼此不连接的金属层3，流体管外壁上的每段和/或每块金属层3分别通过接触点或针脚4与设有绝缘层的导线5的一端电连接，或与印刷线路板(图中未视)上的触点或插孔电连接，每根设有绝缘层的导线5或印刷线路板上的每一个触点或插孔分别设有编码，在若干根设有绝缘层的导线5的另一端或印刷线路板上的一端连接有插接件6，插接件6与控制器7或计算机连接。
当流体管体1出现破损或裂纹后，流体就会由破损或裂纹部位流出到管壁外。由于流体为导体或在其流体内添加有导电介质，所以流体与流体管体1表面上附着的金属层3，通过导线或印刷电路板与控制器或计算机之间构成了导电回路。而在流体管体1泄露前，流体管体的内、外壁之间被绝缘层绝缘不能构成导电回路。由于金属层3在流体管体1的外表面是分段或分块设置的，因此流体管体1上不同部位发生泄漏，只有相应部位的金属层3与流体之间构成导电回路，流体管体1上的其余部位不会构成导线回路。由于每段或每块金属层3均设有相应的编码，通过导线5或印刷电路板将其导通的信号传送到插接件6上，再通过插接件6与控制器7或计算机连接，这样当流体管体1上任何部位发生泄漏时，都可以通过控制器7或计算机及时发现并发出报警信号。
为了预防导线或印刷线路板被损伤，或被污染造成检测失误或漏检，本发明优选的实施方案是，在所述流体管体1外壁与设有绝缘层的导线5或印刷线路板外部套装有可拆卸的护套8。
为了能够及时准确的查找到流体管上的泄漏点，同时又能够确保对于比较微小的泄漏点也能够予以检测报警，本发明进一步优选的实施方案是，在所述流体管体1的外壁附着有若干段金属层3，所述金属层3为金属镀层，每段金属层3之间的间隔距离为1～2mm，每段金属层3的长度为50～200mm。
为了便于将导线5中的线芯与金属层牢固的连接在一起，本发明进一步优选的实施方案还有，所述设有绝缘层的导线5一端的线芯被捆扎或焊接在金属层3上。
为了便于将印刷线路板与金属层3牢固的连接在一起，本发明进一步优选的实施方案还有，在所述金属层3焊接有导电针脚，导电针脚与印刷线路板上的触点或插孔连接。
为了便于适应不同的管路如直管、弯管、螺旋管等结构的检测需要，本发明进一步优选的实施方案还有，所述印刷线路板为柔性印刷线路板。
为了流体管体与管接件之间连接部位的泄漏检测需要，本发明进一步优选的实施方案还有，所述流体管在与管接件连接部位的外壁上设有金属层3。
为了适用于输送不同流体的需要，本发明进一步优选的实施方案还有，所述流体管体中碳纤维管体的直径为0.2～600mm，长度为10～6000mm，壁厚为0.2～50mm。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种复合材料流体管，其特征在于，所述流体管体包括碳纤维管体，在碳纤维管体的内壁附着一层塑料薄膜，所述碳纤维管体为刚性管体或为柔性管体。
2.如权利要求1所述的复合材料流体管，其特征在于，所述流体管体内的流体为导电流体或在其流体内添加有导电介质，在所述流体管体的外壁附着有绝缘层，在所述绝缘层的表面附着有若干段和/或若干块彼此不连接的金属层，流体管体外壁上的每段和/或每块金属层分别通过接触点或针脚与设有绝缘层的导线一端电连接，或与印刷线路板上的触点或插孔电连接，每根设有绝缘层的导线或印刷线路板上的每一个触点或插孔分别设有编码，在若干根设有绝缘层的导线另一端或印刷线路板上的一端连接有插接件，插接件与控制器或计算机连接。
3.如权利要求2所述的复合材料液压管，其特征在于，在所述流体管体外壁与设有绝缘层的导线或印刷线路板外部套装有可拆卸的护套。
4.如权利要求3所述的复合材料液压管，其特征在于，在所述流体管体的外壁附着有若干段金属层，所述金属层为金属镀层，所述每段金属层之间的间隔距离为1～2mm，每段金属层的长度为50～200mm。
5.如权利要求4所述的复合材料液压管，其特征在于，所述设有绝缘层的导线一端的线芯被捆扎或焊接在金属层上。
6.如权利要求4所述的复合材料液压管，其特征在于，在所述金属层焊接有导电针脚，导电针脚与印刷线路板上的触点或插孔连接。
7.如权利要求6所述的复合材料液压管，其特征在于，所述印刷线路板为柔性印刷线路板。
8.如权利要求7所述的复合材料液压管，其特征在于，所述流体管体在与管接件连接部位的外壁上设有金属层。
9.如权利要求1至8中任意一项所述的复合材料液压管，其特征在于，所述流体管体中碳纤维管体的直径为0.2～600mm，长度为10～6000mm，壁厚为0.2～50mm。
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