CN110595921A - 一种材料韧性检测装置及检测方法 - Google Patents

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Abstract

一种材料韧性检测装置及检测方法，材料韧性检测装置，包括：气源；测试通道，所述测试通道中放置有待测工件；以及气压调节装置，连接于所述气源与所述测试通道之间，用于调节进入所述测试通道的气压强度。通过基于气体冲击的方式对待测工件进行韧性测试，对于形状不规则的待测工件，比如，线扎扣头齿来说，直接通过气压冲击的形式能够对准待测工件的待测部位，韧性测试结果准确可靠，并且基于气压调节装置能够调节气压强度，从而适用于不同的工件测试，具有广泛适用性，便于工业推广。

Description

一种材料韧性检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及空调技术领域，具体而言，涉及一种材料韧性检测装置及检测方法。
背景技术
空调里很多零部件需要进行固定，例如毛细管组件，一般通过线扎来固定这些零部件。以前采用线扎固定的操作都是采用手工进行，跟随空调行业采用机器操作越来越普遍的大趋势，采用机械的方式进行线扎固定成为了一种新的方式，但是采用机器进行线扎固定的方式对于线扎本身的性能提出了更高的要求，需要线扎具有较高的韧性和强度。
发明内容
本发明解决的问题是：现有的塑料简支梁冲击试验方法对于成型的零部件无法适用，比如，成型部件为线扎扣头齿时，无法通过摆锤进行冲击测试，并且制样过程得到的板条材料韧性测试结果与实际成型的材料之间存在差异，韧性测试结果不准确。
为解决上述问题，本发明提供一种材料韧性检测装置及检测方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种材料韧性检测装置，包括：气源1；测试通道7，所述测试通道7中放置有待测工件8；以及气压调节装置，连接于所述气源1与所述测试通道7之间，用于调节进入所述测试通道7的气压强度。
通过基于气体冲击的方式对待测工件进行韧性测试，对于形状不规则的待测工件(比如，线扎扣头齿)来说，直接通过气压冲击的形式能够对准待测工件的待测部位，韧性测试结果准确可靠，并且基于气压调节装置能够调节气压强度，从而适用于不同的工件测试，具有广泛适用性，便于工业推广。
在本发明的一实施例中，所述气压调节装置包括：气管2，所述气管2的两端分别连接气源1以及测试通道7的入口；在所述气管2的管路上设置有闸阀3、压力调节阀4、气压表5以及电动阀6，其中，所述闸阀3控制气体通路的开闭，所述压力调节阀4调节气体通路中的气压强度，所述气压表5监测气压强度；所述电动阀6控制气体由所述气管2进入所述测试通道7的通断。
通过利用闸阀3控制气体通路的开闭，利用压力调节阀4调节气体通路中的气压强度，利用气压表5实时监测气体通路中的气压强度，结合所述闸阀3、压力调节阀4以及气压表5能够实现对于气体通路中气压强度的控制，通过开关电动阀6能够控制气体对待测工件8的冲击。
在本发明的一实施例中，所述待测工件8由一工装9夹持，测试时所述工装9固定于所述测试通道7中。
所述工装9用于夹持待测工件8，将待测工件8的外围卡接至工装9张开的夹持开口中，从而实现待测工件8的定位和固定。测试通道7与工装9、待测工件8之间无需密封。
在本发明的一实施例中，所述工装9的夹持开口尺寸可调。
一般而言，测试通道的尺寸是固定的，更换不同的待测工件8进行测试时，通过设置所述工装9的夹持开口尺寸可调，能够适用于不同尺寸的待测工件8，从而使该材料韧性检测装置具有广泛适用性。
在本发明的一实施例中，所述测试通道7的外侧还设置有安全箱10，用于遮挡由所述测试通道7喷出的检测气体向外喷出。
通过在测试通道7的外侧设置安全箱10，能够遮挡由所述测试通道7喷出的检测气体向外喷出，将其局限在安全箱内部，保证了检测人员的安全性，防止由于喷出的气体(一般为高压气体)从测试通道7喷出而使周围人员或物品受损。
在本发明的一实施例中，所述安全箱10上设置有孔，所述孔用于使气压调节装置靠近所述测试通道7的一端穿入；所述安全箱10上还设置有可拆卸的箱盖。
气压调节装置靠近测试通道7的一端可以通过所述孔穿入至安全箱10，与安全箱10内部的测试通道7进行对接，由于测试通道不进行密封，高压的气体会从测试通道喷出，安全箱的设置保证了气体通路末端的封闭性，另外，在安全箱10上设置有可拆卸的箱盖，有助于进行样品放置以及换样的操作。
在本发明的一实施例中，所述待测工件8包括：高分子材料形成的成型零部件。
比如，在一实施例中，所述待测工件8为塑料、橡胶或者由树脂制成的其它零部件，本实施例以塑料线扎进行示例。
根据本发明的另一个方面，提供了一种材料韧性检测方法，包括：将待测工件需要测试的部位正对着喷出气体，利用所述喷出气体来冲击待测工件，所述喷出气体的气压强度为设定检测压强值，所述设定检测压强值大于等于标准检测压强值，所述标准检测压强值预先通过实验获取；当所述待测工件经过所述喷出气体冲击后结构完好无损，说明合格；反之，不合格。
根据本发明的又一个方面，提供了一种基于所述装置的材料韧性检测方法，包括：将待测工件8放置于测试通道7中，所述待测工件8需要进行检测的部位正对着气体冲击方向放置；通过气压调节装置调节进入所述测试通道7的气压强度为设定检测压强值，所述设定检测压强值大于等于标准检测压强值，所述标准检测压强值预先通过实验获取；当所述待测工件经过所述气体冲击后结构完好无损，说明合格；反之，不合格。
在本发明的一实施例中，所述标准检测压强值预先通过实验获取的方法包括：准备与待测工件同类型的多组工件样品，各组工件样品均相同且每组工件样品中包含不同韧性的工件样品；每组工件样品采用一个检测压强值进行气体冲击测试，对应不同组工件样品按照增加或减小的规律变化检测压强值，使某一组工件样品全部完好的临界检测压强值即为标准检测压强值。
上述材料韧性检测方法通过基于气体冲击的方式对待测工件进行韧性测试，对于形状不规则的待测工件(比如，线扎扣头齿)来说，直接通过气压冲击的形式能够对准待测工件的待测部位，韧性测试结果准确可靠，并且基于气压调节装置能够调节气压强度，从而适用于不同的工件测试，具有广泛适用性，便于工业推广。
附图说明
图1为根据本发明一实施例所示的材料韧性检测装置的结构示意图；
图2为如图1所示圈出部分的结构放大示意图；
图3为根据本发明一实施例所示的材料韧性检测方法流程图；
图4为根据本发明一实施例所示的通过实验获取标准检测压强值的示意图。
附图标记说明：
1-气源； 2-气管；
3-闸阀； 4-压力调节阀；
5-压力表； 6-电动阀；
7-测试通道； 8-待测工件；
9-工装； 10-安全箱。
具体实施方式
采用机器进行线扎固定时，存在扎不上和断齿的问题。这就需要提供一种预先能够检测线扎部件的材料性能的测试工艺和设备，然而根据现有标准《GB/T 1043塑料简支梁冲击试验方法》对材料韧性的测试只能是采用摆锤冲击样条的试验方法，此方法通常需要制样过程，将待测材料制备成片状形式然后在利用摆锤进行冲击测试。对于已成型的零部件，比如线扎扣头齿，上述摆锤冲击样条的方法无法适用。
基于上述技术问题，本发明提出一种材料韧性检测装置，通过基于气体冲击的方式对待测工件进行韧性测试，对于形状不规则的待测工件(比如，线扎扣头齿)来说，直接通过气压冲击的形式能够对准待测工件的待测部位，韧性测试结果准确可靠，并且基于气压调节装置能够调节气压强度，从而适用于不同的工件测试，具有广泛适用性，便于工业推广。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细的说明。
第一实施例
在本发明的第一个示例性实施例中，提供了一种材料韧性检测装置。
图1为根据本发明一实施例所示的材料韧性检测装置的结构示意图；图2为如图1所示圈出部分的结构放大示意图。
参照图1和图2所示，本发明的材料韧性检测装置，包括：气源1；测试通道7，所述测试通道7中放置有待测工件8；以及气压调节装置，连接于所述气源1与所述测试通道7之间，用于调节进入所述测试通道7的气压强度。
在本发明的一实施例中，所述待测工件8包括：高分子材料形成的成型零部件。
比如，在一实施例中，所述待测工件8为塑料、橡胶或者由树脂制成的其它零部件，本实施例以塑料线扎进行示例。
参照图1和图2所示，本实施例中，所述气压调节装置包括：气管2，所述气管2的两端分别连接气源1以及测试通道7的入口；在所述气管2的管路上设置有闸阀3、压力调节阀4、气压表5以及电动阀6，其中，所述闸阀3控制气体通路的开闭，所述压力调节阀4调节气体通路中的气压强度，所述气压表5监测气压强度；所述电动阀6控制气体由所述气管2进入所述测试通道7的通断。
通过利用闸阀3控制气体通路的开闭，利用压力调节阀4调节气体通路中的气压强度，利用气压表5实时监测气体通路中的气压强度，结合所述闸阀3、压力调节阀4以及气压表5能够实现对于气体通路中气压强度的控制，通过开关电动阀6能够控制气体对待测工件8的冲击。
当然，上述实施例仅作为气压调节装置的一种示例，其他能够实现气压调节的装置形式均在本公开的保护范围之内。
在本发明的一实施例中，参照图2所示，所述待测工件8由一工装9夹持，测试时所述工装9固定于所述测试通道7中。
所述工装9用于夹持待测工件8，将待测工件8的外围卡接至工装9张开的夹持开口中，从而实现待测工件8的定位和固定。
本实施例中，测试通道7与工装9、待测工件8之间无需密封。装样时，将所述待测工件8卡接于工装9中，然后将所述工装9连同其上固定的待测工件8固定于所述测试通道7中，通过控制电动阀6的开启来对所述待测工件8施加气体冲击作用。
在本发明的一实施例中，所述工装9的夹持开口尺寸可调。
一般而言，测试通道7的尺寸是固定的，更换不同的待测工件8进行测试时，通过设置所述工装9的夹持开口尺寸可调，比如，所述工装9的外径是固定的，内部的夹持开口具有弹性，能够适用于不同尺寸的待测工件8，从而使该材料韧性检测装置具有广泛适用性。
在本发明的一实施例中，参照图1所示，所述测试通道7的外侧还设置有安全箱10，用于遮挡由所述测试通道7喷出的检测气体向外喷出。
通过在测试通道7的外侧设置安全箱10，能够遮挡由所述测试通道7喷出的检测气体向外喷出，将其局限在安全箱内部，保证了检测人员的安全性，防止由于喷出的气体(一般为高压气体)从测试通道7喷出而使周围人员或物品受损。
在本发明的一实施例中，所述安全箱10上设置有孔，所述孔用于使气压调节装置靠近所述测试通道7的一端穿入。其中，气压调节装置靠近所述测试通道7的一端在本实施例中为气管2的出口处，图2还示意出了气管2出口处的剖面图，参照图2所示，气管出口2沿着气体流动方向呈渐缩状，一方面有助于集中气流至所述测试通道，另一方面有助于与测试通道进行紧密装配。
在一实施例中，所述安全箱10上还设置有可拆卸的箱盖。
气压调节装置靠近测试通道7的一端可以通过所述孔穿入至安全箱10，与安全箱10内部的测试通道7进行对接，由于测试通道不进行密封，高压的气体会从测试通道喷出，安全箱的设置保证了气体通路末端的封闭性，另外，在安全箱10上设置有可拆卸的箱盖，有助于进行样品放置以及换样的操作。
综上所述，本实施例通过基于气体冲击的方式对待测工件进行韧性测试，对于形状不规则的待测工件来说，直接通过气压冲击的形式能够对准待测工件的待测部位，韧性测试结果准确可靠，并且基于气压调节装置能够调节气压强度，从而适用于不同的工件测试，具有广泛适用性，便于工业推广。
第二实施例
在本发明的第二个示例性实施例中，提供了一种材料韧性检测方法。
图3为根据本发明一实施例所示的材料韧性检测方法流程图。
参照图3所示，本实施例的材料韧性检测方法，包括：将待测工件需要测试的部位正对着喷出气体，利用所述喷出气体来冲击待测工件，所述喷出气体的气压强度为设定检测压强值，所述设定检测压强值大于等于标准检测压强值，所述标准检测压强值预先通过实验获取；当所述待测工件经过所述喷出气体冲击后结构完好无损，说明合格；反之，不合格。
本实施例中，所述标准检测压强值预先通过实验获取的方法包括：准备与待测工件同类型的多组工件样品，各组工件样品均相同且每组工件样品中包含不同韧性的工件样品；每组工件样品采用一个检测压强值进行气体冲击测试，对应不同组工件样品按照增加或减小的规律变化检测压强值，使某一组工件样品全部完好的临界检测压强值即为标准检测压强值。
图4为根据本发明一实施例所示的通过实验获取标准检测压强值的示意图。图4示意了m组待测工件，每组待测工件包含n个待测工件，待测工件11、12、13、14、……、1n为同一类型的样品，只是韧性不同，例如通过制备工艺中的掺杂剂含量略有差异来实现。用于模拟实际检测过程中同一加工批次下的具有韧性差异的工件样本，其中，m，n均为正整数。
参照图4所示，每组工件样品采用一个检测压强值进行气体冲击测试，对应不同组工件样品按照增加或减小的规律变化检测压强值，使某一组工件样品全部完好的临界检测压强值即为标准检测压强值的具体实施过程例如为：
将其中一组工件样品在第一检测压强值下进行气体冲击测试，例如图4中示例的第一组工件样品，采用检测压强p1进行气体冲击测试；
如果第一检测压强值下有部分工件样品损坏，则降低该第一检测压强值至第二检测压强值，基于第二检测压强值对另外一组工件样品进行气体冲击，如此循环，直至降至某一检测压强值之下，所有的工件样品的结构均完好无损，将所有工件样品的结构均完好无损对应的最高检测压强值作为标准检测压强值；参照图4中向下发展的路径，第一检测压强值p1下有部分工件样品损坏，则采用比检测压强p1小的检测压强p2进行气体冲击测试，如此循环，按照逐渐减小的规律变化检测压强值，当采用检测压强py-2对一组待测工件进行气体冲击测试后，还存在元件发生损坏，而继续减小检测压强至下一个py后，对应的一组待测工件全部完好，继续减小至py+2以及更小后，均是全部完好，此时，将所有工件样品的结构均完好无损对应的最高检测压强值py作为标准检测压强值。
如果第一检测压强值下所有样品均完好，则升高该第一检测压强值至第三检测压强值，基于第三检测压强值对另外一组工件样品进行气体冲击，如此循环，直至在某一检测压强下所有的工件样品的结构均完好无损且在大于所述检测压强的情况下，开始出现部分工件样品损坏，则将所述检测压强作为标准检测压强值；参照图4中向上发展的路径，第一检测压强值p1下所有样品均完好，则采用比检测压强p1大的检测压强p3进行气体冲击测试，如此循环，按照逐渐增大的规律变化检测压强值，当采用检测压强px对一组待测工件进行气体冲击测试后，还是所有元件均完好，而继续增大检测压强至下一个px+2后，对应的一组待测工件开始出现元件损坏，则将所述检测压强px作为标准检测压强值。上述x，y作为角标的序号，x为奇数，y为偶数。
设定检测压强值可以等于标准检测压强值，也可以比标准检测压强值略大，留出一定的余量，以提高标准，确保待测工件的可靠性。
当然，为了确定最合适的标准检测压强值，多组工件样品的组数可以根据实际需要进行设置，压强变化的幅度和范围也可以进行进一步微缩。
综上所述，本实施例的材料韧性检测方法直接通过气压冲击的形式能够对准待测工件的待测部位，韧性测试结果准确可靠，并且基于气压调节装置能够调节气压强度，从而适用于不同的工件测试，具有广泛适用性，便于工业推广。
第三实施例
在本发明的第三个示例性实施例中，提供了一种基于第一实施例所述的材料韧性检测装置的材料韧性检测方法。
本实施例中，基于所述装置的材料韧性检测方法，包括：将待测工件8放置于测试通道7中，所述待测工件8需要进行检测的部位正对着气体冲击方向放置；通过气压调节装置调节进入所述测试通道7的气压强度为设定检测压强值，所述设定检测压强值大于等于标准检测压强值，所述标准检测压强值预先通过实验获取；当所述待测工件经过所述气体冲击后结构完好无损，说明合格；反之，不合格。
本实施例中，所述标准检测压强值预先通过实验获取的方法与第二实施例的相同，这里不再赘述。设定检测压强值可以等于标准检测压强值，也可以比标准检测压强值略大，比如，设定检测压强值等于标准检测压强值加上0.05MPa的余量，以提高标准，确保待测工件的可靠性。当然，上述余量的具体数值仅作为示例，根据实际需要可以进行适应性设置。
综上所述，本发明提供了一种材料韧性检测装置及检测方法，通过基于气体冲击的方式对待测工件进行韧性测试，对于形状不规则的待测工件来说，直接通过气压冲击的形式能够对准待测工件的待测部位，韧性测试结果准确可靠，并且基于气压调节装置能够调节气压强度，从而适用于不同的工件测试，具有广泛适用性，便于工业推广。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种材料韧性检测装置，其特征在于，包括：气源(1)；测试通道(7)，所述测试通道(7)中放置有待测工件(8)；以及气压调节装置，连接于所述气源(1)与所述测试通道(7)之间，用于调节进入所述测试通道(7)的气压强度。
2.根据权利要求1所述的材料韧性检测装置，其特征在于，所述气压调节装置包括：气管(2)，所述气管(2)的两端分别连接气源(1)以及测试通道(7)的入口；在所述气管(2)的管路上设置有闸阀(3)、压力调节阀(4)、气压表(5)以及电动阀(6)，其中，所述闸阀(3)控制气体通路的开闭，所述压力调节阀(4)调节气体通路中的气压强度，所述气压表(5)监测气压强度；所述电动阀(6)控制气体由所述气管(2)进入所述测试通道(7)的通断。
3.根据权利要求1所述的材料韧性检测装置，其特征在于，所述待测工件(8)由一工装(9)夹持，测试时所述工装(9)固定于所述测试通道(7)中。
4.根据权利要求3所述的材料韧性检测装置，其特征在于，所述工装(9)的夹持开口尺寸可调。
5.根据权利要求1所述的材料韧性检测装置，其特征在于，所述测试通道(7)的外侧还设置有安全箱(10)，用于遮挡由所述测试通道(7)喷出的检测气体向外喷出。
6.根据权利要求5所述的材料韧性检测装置，其特征在于，所述安全箱(10)上设置有孔，所述孔用于使气压调节装置靠近所述测试通道(7)的一端穿入；所述安全箱(10)上还设置有可拆卸的箱盖。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的材料韧性检测装置，其特征在于，所述待测工件(8)包括：高分子材料形成的成型零部件。
8.一种材料韧性检测方法，其特征在于，包括：将待测工件需要测试的部位正对着喷出气体，利用所述喷出气体来冲击待测工件，所述喷出气体的气压强度为设定检测压强值，所述设定检测压强值大于等于标准检测压强值，所述标准检测压强值预先通过实验获取；当所述待测工件经过所述喷出气体冲击后结构完好无损，说明合格；反之，不合格。
9.一种基于权利要求1-7中任一项所述的装置的材料韧性检测方法，其特征在于，包括：将待测工件(8)放置于测试通道(7)中，所述待测工件(8)需要进行检测的部位正对着气体冲击方向放置；通过气压调节装置调节进入所述测试通道的气压强度为设定检测压强值，所述设定检测压强值大于等于标准检测压强值，所述标准检测压强值预先通过实验获取；当所述待测工件经过所述气体冲击后结构完好无损，说明合格；反之，不合格。
10.根据权利要求8或9所述的材料韧性检测方法，其特征在于，所述标准检测压强值预先通过实验获取的方法包括：
准备与待测工件同类型的多组工件样品，各组工件样品均相同且每组工件样品中包含不同韧性的工件样品；
每组工件样品采用一个检测压强值进行气体冲击测试，对应不同组工件样品按照增加或减小的规律变化检测压强值，使某一组工件样品全部完好的临界检测压强值即为标准检测压强值。
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