CN109186966A - 一种卡式瓶活塞滑动性试验装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种卡式瓶活塞滑动性试验装置，包括卡式瓶、调节瓶、固定夹具、气压传感器、供气设备和测试机。试验方法，将调节瓶和卡式瓶安装于固定夹具上，然后将试验用活塞从卡式瓶尾部装入到卡式瓶内；启动施压杆，当施压杆的下端与活塞相接触时控制施压杆停止；通过供气设备向调节瓶内注入一定量气体，使卡式瓶内的活塞在所注入气体的作用下对施压杆下端的压力传感器施压，关闭供气设备；再次启动施压杆，使活塞在施压杆的作用下于卡式瓶内匀速移动，绘制压力传感器所测压力值减气压传感器所测气压值乘活塞的面积后所得差值随时间变化的曲线，即可得到活塞在卡式瓶内匀速移动时所受摩擦力的曲线。测试数据准确直观，且无需处理废水。
Description
技术领域
本发明涉及医疗用品检测技术领域，尤其涉及一种卡式瓶活塞滑动性试验装置及方法。
背景技术
卡式瓶用活塞及护帽作为国家食品药品监督管理局规定的Ⅰ类药包材预灌封注射器的关键组件，具有成型工艺难控制等特点，因此在生产过程中常出现尺寸精度差、相容性不合格等质量问题，难以实现批量稳定生产。目前卡式瓶活塞滑动性试验方法采用的是注水测试，注水测试虽然能模拟使用时的情况，但是注水测试完后需要处理废水，这给测试带来很多麻烦。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种卡式瓶活塞滑动性试验装置及方法，以克服上述现有技术中的不足。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种卡式瓶活塞滑动性试验装置，包括卡式瓶、调节瓶、固定夹具、气压传感器、供气设备和测试机，固定夹具设置在测试机上，卡式瓶的瓶口和调节瓶的瓶口通过固定夹具相连接，且卡式瓶的瓶口与调节瓶的瓶口在固定夹具的作用下被包在同一个密闭空间内，测试机的施压杆正对着卡式瓶尾部的开口，施压杆的伸缩端朝下，施压杆伸缩端的端面上设有压力传感器，调节瓶上设有供气口，供气设备的出气端与调节瓶上的供气口相连接，气压传感器设置在调节瓶内，气压传感器与测试机无线连接。
本发明的有益效果是：在使用时，首先将卡式瓶和调节瓶安装在固定夹具上，并保证卡式瓶的瓶口与调节瓶的瓶口在固定夹具的作用下被包在同一个密闭空间内，这样保证后期向卡式瓶及调节瓶内注入压缩气体时不会出现漏气情况，避免测试数据受到影响，在注入压缩气体后利用压缩气体来提供初始压力，模拟药液压强，然后将试验用活塞从卡式瓶尾部装入到卡式瓶内，利用施压杆推动活塞匀速运动，在活塞移动过程中绘制活塞在卡式瓶内匀速移动时所受摩擦力的曲线，这样可以根据曲线的波动情况来判断活塞在卡式瓶内匀速移动时所受摩擦力的变化情况，从而判断活塞滑动性能，测试数据更加准确，而且测试过程中无需使用水，这样后期无需处理废水，操作更加方便。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，固定夹具包括安装板、定位套筒和夹头，安装板竖直固定在测试机上，定位套筒设置在安装板上，卡式瓶的中部处在定位套筒的内圈中，夹头设置在安装板上，卡式瓶的瓶口与调节瓶的瓶口在夹头的作用下被包在同一个密闭空间内。
采用上述进一步的有益效果是：能够有效的固定卡式瓶及调节瓶，保证测试实验顺利进行。
进一步，夹头包括固定夹头、活动夹头、第一橡胶垫、第二橡胶垫和锁紧组件，固定夹头与安装板固定连接，活动夹头通过锁紧组件与固定夹头相连接，固定夹头靠近活动夹头的一侧设有第一夹槽，第一橡胶垫设置在第一夹槽内，活动夹头靠近固定夹头的一侧设有第二夹槽，第二橡胶垫设置在第二夹槽内，第一夹槽与第二夹槽所围合成的组合槽的横截面面积小于卡式瓶的瓶身的横截面面积，第一夹槽与第二夹槽所围合成的组合槽的横截面面积大于卡式瓶瓶口的横截面面积，第一夹槽与第二夹槽所围合成的组合槽的横截面面积大于调节瓶瓶口的横截面面积，固定夹头和活动夹头在通过锁紧组件进行锁紧的过程中促使第一橡胶垫和第二橡胶垫将卡式瓶的瓶口与调节瓶的瓶口包在同一个密闭空间内。
采用上述进一步的有益效果是：利用所述结构的夹头，这样可以很好的将卡式瓶与调节瓶相连在一起，同时也不会夹损卡式瓶与调节瓶；第一夹槽与第二夹槽所围合成的组合槽的横截面面积小于卡式瓶的瓶身的横截面面积，这样可以利用固定夹头和活动夹头对卡式瓶进行支撑，便于后期安装试验用活塞后利用施压杆推动活塞在卡式瓶内匀速运动。
进一步，第一橡胶垫的左右两端均处在第一夹槽内，第二橡胶垫的左右两端均伸出到第二夹槽外，第一橡胶垫朝外的表面的左右两端均设有第一拼接槽，第二橡胶垫朝内的表面的左右两端均设有第二拼接槽，固定夹头和活动夹头在通过锁紧组件进行锁紧的过程中促使第一橡胶垫上的第一拼接槽与第二橡胶垫上的第二拼接槽贴紧，第一橡胶垫朝外的面上除第一拼接槽之外的其它区域设有与卡式瓶的卡口及调节瓶的卡口共同配合的第一卡槽，第二橡胶垫朝外的面上设有与卡式瓶的卡口及调节瓶的卡口共同配合的第二卡槽。
采用上述进一步的有益效果是：设计所述结构的第一橡胶垫和第二橡胶垫，这样在第一橡胶垫和第二橡胶垫相配合时可以很好的将卡式瓶的卡口及调节瓶的卡口包裹住，让卡式瓶的瓶口与调节瓶的瓶口处在同一个密闭空间内，防止漏气，保证测试数据的准确性。
进一步，锁紧组件包括铰链和搭扣，固定夹头的一端与活动夹头的一端通过铰链相连接，固定夹头远离铰链的一端和活动夹头远离铰链的一端通过搭扣相连接。
采用上述进一步的有益效果是：通过铰链和搭扣的配合方便卡式瓶和调节瓶在夹头上的拆装。
进一步，供气设备包括压缩气罐、供气管和流量调节阀，压缩气罐的出气端通过供气管与调节瓶的供气口相连接，流量调节阀设置在供气管上。
采用上述进一步的有益效果是：直接利用压缩气罐供气，不仅可以避免供气过程中噪音大的问题，而且气流量调控方便。
进一步，测试机包括机架和工控电脑，安装板竖直固定在机架上，施压杆为电推杆，施压杆固定在机架上，施压杆与工控电脑电连接，压力传感器与工控电脑无线连接，气压传感器与工控电脑无线连接。
一种卡式瓶活塞滑动性试验方法，包括如下步骤：
S100、将调节瓶和内表面经过硅油处理的卡式瓶安装于固定夹具上，并确保卡式瓶的瓶口与调节瓶的瓶口在固定夹具的作用下被包在同一个密闭空间内，然后将试验用活塞从卡式瓶尾部装入到卡式瓶内；
S200、启动测试机上的施压杆，当施压杆的下端与活塞相接触时控制施压杆停止；
S300、启动供气设备，通过供气设备向调节瓶内注入一定量气体，使卡式瓶内的活塞在所注入气体的作用下对施压杆下端的压力传感器施压，关闭供气设备，记录下气压传感器所测气压值P0以及记录下压力传感器所受压力值F0；
S400、再次启动施压杆，使活塞在施压杆的作用下于卡式瓶内匀速移动，绘制压力传感器所测压力值减去气压传感器所测气压值与活塞面积的乘积后所得差值随时间变化的曲线，即为活塞在卡式瓶内匀速移动时所受摩擦力的曲线。
采用上述进一步的有益效果是：本方法首先向卡式瓶及调节瓶内注入压缩气体，利用压缩气体来提供初始压力，模拟药液压强，然后推动活塞匀速运动，在活塞移动过程中绘制活塞在卡式瓶内匀速移动时所受摩擦力的曲线，这样可以根据曲线的波动情况来判断活塞在卡式瓶内匀速移动时所受摩擦力的变化情况，从而判断活塞滑动性能，本方法所获得的测试数据更加准确，而且测试过程中无需使用水用于试验，这样后期无需处理废水。
附图说明
图1为本发明所述卡式瓶活塞滑动性试验装置的结构示意图一；
图2为本发明所述卡式瓶活塞滑动性试验装置的结构示意图二；
图3为本发明所述卡式瓶活塞滑动性试验装置的部分结构示意图；
图4为图3的剖视图；
图5为固定夹具中第一橡胶垫与第二橡胶垫的配合图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、卡式瓶，2、调节瓶，210、供气口，3、固定夹具，310、安装板，320、定位套筒，330、夹头，331、固定夹头，3311、第一夹槽，332、活动夹头，3321、第二夹槽，333、第一橡胶垫，3331、第一拼接槽，3332、第一卡槽，334、第二橡胶垫，3341、第二拼接槽，3342、第二卡槽，335、锁紧组件，3351、铰链，3352、搭扣，4、气压传感器，5、供气设备，510、压缩气罐，520、供气管，530、流量调节阀，6、测试机，610、机架，620、工控电脑，630、施压杆，640、压力传感器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种卡式瓶活塞滑动性试验装置，包括卡式瓶1、调节瓶2、固定夹具3、气压传感器4、供气设备5和测试机6，固定夹具3竖直设置在测试机6上，卡式瓶1和调节瓶2通过固定夹具3相连接，且卡式瓶1的瓶口与调节瓶2的瓶口在固定夹具3的作用下被包在同一个密闭空间内，调节瓶2的容积为卡式瓶1的容积的1-10倍，测试机6的施压杆630正对着卡式瓶1尾部的开口，施压杆630为电推杆，施压杆630固定在机架610上，施压杆630的伸缩端朝下，压力传感器640固定在施压杆630伸缩端的端面上，调节瓶2上设有供气口210，供气设备5的出气端与调节瓶2上的供气口210相连接，气压传感器4设置在调节瓶2内，气压传感器4与测试机6无线连接。
如图1、图2、图3、图4所示，固定夹具3包括安装板310、定位套筒320和夹头330，其中，安装板310通过螺栓竖直固定在测试机6上，定位套筒320设置在安装板310上，卡式瓶1的中部处在定位套筒320的内圈中，定位套筒320的内圈的直径等于或略大于卡式瓶1的瓶身的直径，夹头330设置在安装板310上，且夹头330位于定位套筒320的下方，卡式瓶1的瓶口与调节瓶2的瓶口在夹头330的作用下被包在同一个密闭空间内，当卡式瓶1与调节瓶2通过夹头330相连接时，卡式瓶1和调节瓶2均处于竖直状态。
如图3、图4、图5所示，夹头330包括固定夹头331、活动夹头332、第一橡胶垫333、第二橡胶垫334和锁紧组件335，其中，固定夹头331与安装板310固定连接，活动夹头332通过锁紧组件335与固定夹头331相连接，固定夹头331靠近活动夹头332的一侧设有第一夹槽3311，第一橡胶垫333设置在第一夹槽3311内，活动夹头332靠近固定夹头331的一侧设有第二夹槽3321，第二橡胶垫334设置在第二夹槽3321内，第一夹槽3311与第二夹槽3321所围合成的组合槽的横截面面积小于卡式瓶1的瓶身的横截面面积，这样当夹头330夹住卡式瓶1后，卡式瓶1的瓶身与瓶颈的交界处能够与固定夹头331和活动夹头332相接触，以便固定夹头331和活动夹头332对卡式瓶1提供一定的支撑力，便于后期利用施压杆630对处在卡式瓶1内的活塞进行推动，第一夹槽3311与第二夹槽3321所围合成的组合槽的横截面面积大于卡式瓶1瓶口的横截面面积，第一夹槽3311与第二夹槽3321所围合成的组合槽的横截面面积大于调节瓶2瓶口的横截面面积，固定夹头331和活动夹头332在通过锁紧组件335进行锁紧的过程中促使第一橡胶垫333和第二橡胶垫334将卡式瓶1的瓶口与调节瓶2的瓶口包在同一个密闭空间内。
第一橡胶垫333的左右两端均处在第一夹槽3311内，第一橡胶垫333的宽度等于第一夹槽3311的宽度，第二橡胶垫334的左右两端均伸出到第二夹槽3321外，第二橡胶垫334的宽度等于第二夹槽3321的宽度，在本发明中，第一夹槽3311和第二夹槽3321均呈圆弧状，因此，第一橡胶垫333和第二橡胶垫334也均对应的呈圆弧状，且第一橡胶垫333的圆心角等于或略小于第一夹槽3311的圆心角，第二橡胶垫334的圆心角大于第二夹槽3321的圆心角，第一橡胶垫333朝外的表面的左右两端均设有第一拼接槽3331，第二橡胶垫334朝内的表面的左右两端均设有第二拼接槽3341，固定夹头331和活动夹头332在通过锁紧组件335进行锁紧的过程中促使第一橡胶垫333上的第一拼接槽3331与第二橡胶垫334上的第二拼接槽3341贴紧，第一橡胶垫333朝外的面上除第一拼接槽3331之外的其它区域设有与卡式瓶1的卡口及调节瓶2的卡口共同配合的第一卡槽3332，第二橡胶垫334朝外的面上设有与卡式瓶1的卡口及调节瓶2的卡口共同配合的第二卡槽3342，第一卡槽3332的宽度等于卡式瓶1的卡口的厚度与调节瓶2的卡口的厚度的和，另外，在本发明中，卡式瓶1的卡口的外径等于调节瓶2的卡口的外径，卡式瓶1的瓶颈的外径等于调节瓶2的瓶颈的外径，第一卡槽3332的深度等于或略大于卡式瓶1的卡口的外径与卡式瓶1的瓶颈的外径的差，第二卡槽3342的深度等于或略大于卡式瓶1的卡口的外径与卡式瓶1的瓶颈的外径的差。
如图3所示，锁紧组件335包括铰链3351和搭扣3352，固定夹头331的一端与活动夹头332的一端通过铰链3351相连接，固定夹头331远离铰链3351的一端和活动夹头332远离铰链3351的一端通过搭扣3352相连接，当然在实际设计及使用过程中并不排出锁紧组件335为两个螺杆，固定夹头331和活动夹头332通过两个螺杆相连接。
如图1所示，供气设备5包括压缩气罐510、供气管520和流量调节阀530，压缩气罐510的出气端通过供气管520与调节瓶2的供气口210相连接，流量调节阀530设置在供气管520上，若流量调节阀530为手动调节式，那么流量调节阀530不与工控电脑620电连接，若流量调节阀530为电控式，那么流量调节阀530的信号输入端与工控电脑620的信号输出端电连接，在实际使用过程中，可将压缩气罐510替换为气泵。
如图1、图2所示，测试机6包括机架610和工控电脑620，安装板310竖直固定在机架610上，施压杆630的信号输入端与工控电脑620信号输出端电连接，压力传感器640的信号输出端与工控电脑620的信号输入端无线连接，气压传感器4的信号输出端与工控电脑620的信号输入端无线连接。
一种卡式瓶活塞滑动性试验方法，包括如下步骤：
S100、将调节瓶2和内表面经过硅油处理的卡式瓶1安装于固定夹具3上，并确保卡式瓶1的瓶口与调节瓶2的瓶口在固定夹具3的作用下被包在同一个密闭空间内，然后将试验用活塞从卡式瓶1尾部装入到卡式瓶1内；
S200、启动测试机6上的施压杆630，当施压杆630的下端与活塞相接触时控制施压杆630停止，此时尽量不要让施压杆630下端的压力传感器640受压；
S300、启动供气设备5，通过供气设备5向调节瓶2内注入一定量气体，使卡式瓶1内的活塞在所注入气体的作用下对施压杆630下端的压力传感器640施压，关闭供气设备5，建议所注入气体提供给压力传感器640的压力为60N±3N，记录下气压传感器4所测气压值P0以及记录下压力传感器640所受压力值F0；
S400、再次启动施压杆630，使活塞在施压杆630的作用下于卡式瓶1内匀速移动，气压传感器4将所测气压值和压力传感器640将所测压力值传输至工控电脑620，工控电脑620根据所得数据绘制压力传感器640所测压力值减去气压传感器4所测气压值与活塞面积的乘积后所得差值随时间变化的曲线，即为活塞在卡式瓶1内匀速移动时所受摩擦力的曲线；
S500、若需要测试多组活塞，只需重复循环S100、S200、S300和S400。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种卡式瓶活塞滑动性试验装置，其特征在于，包括卡式瓶(1)、调节瓶(2)、固定夹具(3)、气压传感器(4)、供气设备(5)和测试机(6)，所述固定夹具(3)设置在所述测试机(6)上，所述卡式瓶(1)的瓶口和所述调节瓶(2)的瓶口通过固定夹具(3)相连接，且所述卡式瓶(1)的瓶口与所述调节瓶(2)的瓶口在固定夹具(3)的作用下被包在同一个密闭空间内，所述测试机(6)的施压杆(630)正对着所述卡式瓶(1)尾部的开口，所述施压杆(630)的伸缩端朝下，所述施压杆(630)伸缩端的端面上设有压力传感器(640)，所述调节瓶(2)上设有供气口(210)，所述供气设备(5)的出气端与所述调节瓶(2)上的供气口(210)相连接，所述气压传感器(4)设置在所述调节瓶(2)内，所述气压传感器(4)与所述测试机(6)无线连接。
2.根据权利要求1所述的一种卡式瓶活塞滑动性试验装置，其特征在于，所述固定夹具(3)包括安装板(310)、定位套筒(320)和夹头(330)，所述安装板(310)竖直固定在所述测试机(6)上，所述定位套筒(320)设置在所述安装板(310)上，所述卡式瓶(1)的中部处在所述定位套筒(320)的内圈中，所述夹头(330)设置在所述安装板(310)上，所述卡式瓶(1)的瓶口与所述调节瓶(2)的瓶口在夹头(330)的作用下被包在同一个密闭空间内。
3.根据权利要求2所述的一种卡式瓶活塞滑动性试验装置，其特征在于，所述夹头(330)包括固定夹头(331)、活动夹头(332)、第一橡胶垫(333)、第二橡胶垫(334)和锁紧组件(335)，所述固定夹头(331)与所述安装板(310)固定连接，所述活动夹头(332)通过锁紧组件(335)与所述固定夹头(331)相连接，所述固定夹头(331)靠近活动夹头(332)的一侧设有第一夹槽(3311)，所述第一橡胶垫(333)设置在所述第一夹槽(3311)内，所述活动夹头(332)靠近固定夹头(331)的一侧设有第二夹槽(3321)，所述第二橡胶垫(334)设置在所述第二夹槽(3321)内，所述第一夹槽(3311)与所述第二夹槽(3321)所围合成的组合槽的横截面面积小于所述卡式瓶(1)的瓶身的横截面面积，所述第一夹槽(3311)与所述第二夹槽(3321)所围合成的组合槽的横截面面积大于卡式瓶(1)瓶口的横截面面积，所述第一夹槽(3311)与所述第二夹槽(3321)所围合成的组合槽的横截面面积大于调节瓶(2)瓶口的横截面面积，所述固定夹头(331)和所述活动夹头(332)在通过锁紧组件(335)进行锁紧的过程中促使第一橡胶垫(333)和第二橡胶垫(334)将卡式瓶(1)的瓶口与调节瓶(2)的瓶口包在同一个密闭空间内。
4.根据权利要求3所述的一种卡式瓶活塞滑动性试验装置，其特征在于，所述第一橡胶垫(333)的左右两端均处在第一夹槽(3311)内，所述第二橡胶垫(334)的左右两端均伸出到第二夹槽(3321)外，所述第一橡胶垫(333)朝外的表面的左右两端均设有第一拼接槽(3331)，所述第二橡胶垫(334)朝内的表面的左右两端均设有第二拼接槽(3341)，所述固定夹头(331)和所述活动夹头(332)在通过锁紧组件(335)进行锁紧的过程中促使第一橡胶垫(333)上的第一拼接槽(3331)与第二橡胶垫(334)上的第二拼接槽(3341)贴紧，所述第一橡胶垫(333)朝外的面上除第一拼接槽(3331)之外的其它区域设有与所述卡式瓶(1)的卡口及所述调节瓶(2)的卡口共同配合的第一卡槽(3332)，所述第二橡胶垫(334)朝外的面上设有与所述卡式瓶(1)的卡口及所述调节瓶(2)的卡口共同配合的第二卡槽(3342)。
5.根据权利要求4所述的一种卡式瓶活塞滑动性试验装置，其特征在于，所述锁紧组件(335)包括铰链(3351)和搭扣(3352)，所述固定夹头(331)的一端与所述活动夹头(332)的一端通过铰链(3351)相连接，所述固定夹头(331)远离铰链(3351)的一端和所述活动夹头(332)远离铰链(3351)的一端通过搭扣(3352)相连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种卡式瓶活塞滑动性试验装置，其特征在于，所述供气设备(5)包括压缩气罐(510)、供气管(520)和流量调节阀(530)，所述压缩气罐(510)的出气端通过供气管(520)与所述调节瓶(2)的供气口(210)相连接，所述流量调节阀(530)设置在所述供气管(520)上。
7.根据权利要求6所述的一种卡式瓶活塞滑动性试验装置，其特征在于，所述测试机(6)包括机架(610)和工控电脑(620)，所述安装板(310)竖直固定在所述机架(610)上，所述施压杆(630)为电推杆，所述施压杆(630)固定在所述机架(610)上，所述施压杆(630)与所述工控电脑(620)电连接，所述压力传感器(640)与所述工控电脑(620)无线连接，所述气压传感器(4)与所述工控电脑(620)无线连接。
8.一种卡式瓶活塞滑动性试验方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100、将调节瓶(2)和内表面经过硅油处理的卡式瓶(1)安装于固定夹具(3)上，并确保卡式瓶(1)的瓶口与调节瓶(2)的瓶口在固定夹具(3)的作用下被包在同一个密闭空间内，然后将试验用活塞从卡式瓶(1)尾部装入到卡式瓶(1)内；
S200、启动测试机(6)上的施压杆(630)，当施压杆(630)的下端与活塞相接触时控制施压杆(630)停止；
S300、启动供气设备(5)，通过供气设备(5)向调节瓶(2)内注入一定量气体，使卡式瓶(1)内的活塞在所注入气体的作用下对施压杆(630)下端的压力传感器(640)施压，关闭供气设备(5)，记录下气压传感器(4)所测气压值P0以及记录下压力传感器(640)所受压力值F0；
S400、再次启动施压杆(630)，使活塞在施压杆(630)的作用下于卡式瓶(1)内匀速移动，绘制压力传感器(640)所测压力值减去气压传感器(4)所测气压值与活塞面积的乘积后所得差值随时间变化的曲线，即为活塞在卡式瓶(1)内匀速移动时所受摩擦力的曲线。
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