CN111238920A - 一种浮空器囊体材料性能的检测方法 - Google Patents

一种浮空器囊体材料性能的检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种浮空器囊体材料性能的检测方法，包括将囊体材料经加工得到若干尺寸相同的片幅，并将各片幅拼接热合制成圆球囊体；将圆球囊体连接压力测控设备，并向圆球囊体内充入空气，对囊体材料的耐压性能进行测试；将圆球囊体接入温度采集设备和压力采集设备，并向圆球囊体内充入氦气；采集记录温度值和压力值，通过分析采集的数值对圆球囊体的气密性进行检测；本发明可以模拟实际球体的加工、使用损伤来验证材料在实际制造过程中的工艺性，完成从试验件的直线热合到曲线和曲面热合的验证，通过充入氦气进行气密性检测更加真实的反映材料的实际使用性能；采用较小尺寸进行性能检测，可节省材料及加工时间，从而对囊体材料性能进行快速判断。

Description

一种浮空器囊体材料性能的检测方法
技术领域
本发明涉及浮空器设备材料检测领域，具体涉及一种浮空器囊体材料性能的检测方法。
背景技术
浮空器是一种比重轻于空气、主要依靠浮力留空的飞行器，根据有无推进动力的不同，浮空器一般分为飞艇和气球两大类。近年来，得益于浮空器许多独特的优势和相关技术的发展，其在新形势下的科学探索、军事和经济发展领域中的新作用，越来越受到国内外的重视，纷纷投入大量的人力、物力、财力开展浮空器产品的研制与开发。囊体材料是用于制造飞艇和系留气球等浮空器的主体结构材料，是提高浮空器服役能力和生存能力的关键。囊体材料必须具有强度高、重量轻、抗辐射、耐环境、阻气性好、抗皱折等特性。
随着囊体材料在加工、使用过程中暴露出的材料问题增多，对于材料基本性能的检测也逐渐增加，检测指标逐渐完善。现阶段对于材料基本性能的检测包括外观、幅宽、面密度、氦气渗透率、拉伸强度、撕裂强度、剪切强度等。但是，即使囊体材料本身的性能达到或者超过测试指标，加工成型的浮空器在使用时仍然会出现漏气的现象，证明现有检测方法不能完全体现材料的性能。如果完全按照实际尺寸加工完成浮空器后发现气密性和耐压性不能满足使用要求，则造成材料、人力的浪费。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种浮空器囊体材料性能的检测方法，包括步骤：
S1，将囊体材料经加工得到若干尺寸相同的片幅，并将各所述片幅拼接热合制成圆球囊体；
S2，将所述圆球囊体连接压力测控设备，并向所述圆球囊体内充入空气，对所述囊体材料的耐压性能进行测试；
S3，将连有所述压力测控设备的所述圆球囊体接入温度采集设备和压力采集设备，并向所述圆球囊体内充入氦气；采集记录所述圆球囊体内的温度值和压力值，通过分析采集的温度值和压力值对所述圆球囊体的气密性进行检测。
较佳的，所述片幅的数量为12个，所述圆球囊体的直径为4米。
较佳的，所述步骤S1中，所述片幅之间的连接方式为对接，对接的宽度在50mm～80mm之间。
较佳的，相邻所述片幅的热合方式为高频、热板、热风热合中的一种或多种。
较佳的，所述步骤S2中，充气的过程为，向所述圆球囊体内充气至所述圆球囊体内压力为2000Pa并停止充气稳定20分钟后，充气至所述圆球囊体内压力为3000Pa并停止充气稳定30分钟，最后向所述圆球囊体内继续充气至所述圆球囊体内压力为3000Pa。
较佳的，所述步骤S2中，在整个充气过程中不出现破裂，则判定所述囊体材料的耐压性符合浮空器囊体的使用条件。
较佳的，所述步骤S3中，充气的过程为，向所述圆球囊体内充入氦气至所述圆球囊体内压力为2000Pa并停止充气稳定20分钟，最后向所述圆球囊体内继续充气至所述圆球囊体内压力为2000Pa，停止充气。
较佳的，所述步骤S3中，分析采集的温度值和压力值，在整个充气过程中，任何一小时的试验区间内温差不大于0.2℃，压差变化不超过29Pa；则判定所述囊体材料的气密性符合浮空器囊体的使用条件。
较佳的，所述步骤S3中，分析采集的温度值和压力值，在整个充气过程中，温度不变，压差变化不超过9.7Pa；则判定所述囊体材料的气密性符合浮空器囊体的使用条件。
较佳的，所述步骤S2和所述步骤S3处于没有太阳光直射的环境下进行。
与现有技术比较本发明的有益效果在于：本发明可以模拟实际球体的加工、使用损伤来验证材料在实际制造过程中的工艺性，完成从试验件的直线热合到曲线和曲面热合的验证，充入氦气进行气密性检测，更加真实的反映材料的实际使用性能；本发明采用较小尺寸的圆球进行性能检测，可同时节省材料以及加工时间，从而更快速的对囊体材料性能进行判断。
附图说明
图1为所述圆球囊体的结构示意图；
图2为囊体材料片幅之间的连接结构示意图。
图中数字表示：
1-片幅；2-外热合布；3-内热合布。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
如图1所示，图1为所述圆球囊体的结构示意图；本发明所述浮空器囊体材料性能的检测方法，包括如下步骤：
S1，将囊体材料按照设计裁剪得到12个尺寸相同的片幅1，采用配套的内外热合条将所述片幅1拼接热合，加工制作一个直径为4米的圆球囊体；
S2，将制备的所述圆球囊体连接压力测控设备，使用鼓风机向所述圆球囊体内充入一定量的空气，考察所述囊体材料状态，对材料的耐压性能进行测试；
S3，将连有压力测控设备的圆球接入温度、压力采集设备，向球内充入氦气；采集记录球体内的温度、压力值，对圆球的气密性进行检测。
较佳的，所述步骤S1中，所述片幅1之间的连接方式为对接，对接的宽度在50mm～80mm之间，片幅1热合方式为高频、热板、热风热合中的一种或多种。
较佳的，所述步骤S2中，充气的过程为，向所述圆球囊体内充气至所述圆球囊体内压力为2000Pa并停止充气稳定20分钟后，充气至所述圆球囊体内压力为3000Pa并停止充气稳定30分钟，最后向所述圆球囊体内继续充气至所述圆球囊体内压力为3000Pa。考察囊体材料状态，对材料的耐压性能进行测试。
较佳的，所述步骤S3中，充气的过程为，向所述圆球囊体内充入氦气至所述圆球囊体内压力为2000Pa并停止充气稳定20分钟，最后向所述圆球囊体内继续充气至所述圆球囊体内压力为2000Pa，停止充气。采集记录所述圆球囊体内的温度、压力值，对所述圆球囊体的气密性进行检测。
较佳的，所述步骤S2中，在最后一次充气至3000Pa的过程中不出现破裂，则判定囊体材料耐压性能好，可以用于浮空器的加工。
较佳的，所述步骤S3中，分析整个气密性试验数据过程中，中间任何一小时试验区间温差不大于0.2℃，压差变化不超过29Pa；或者整个气密性试验期间内，温度不变，压差变化不超过9.7Pa；则判定囊体材料气密性好、符合使用要求。
进一步的，所述步骤S2和所述步骤S3的整个过程中的试验环境稳定，没有太阳光直射。
如图2所示，图2为囊体材料片幅之间的连接结构示意图；通过外热合布2和内热合布3的共同作用下实现对两所述片幅1的热合密封连接，且所述内热合布3的宽度尺寸大于所述外热合布2的宽度尺寸。
本发明可以模拟实际球体的加工、使用损伤来验证材料在实际制造过程中的工艺性，完成从试验件的直线热合到曲线和曲面热合的验证，充入氦气进行气密性检测，更加真实的反映材料的实际使用性能；采用较小尺寸的圆球进行性能检测，可同时节省材料以及加工时间，从而更快速的对囊体材料性能进行判断。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种浮空器囊体材料性能的检测方法，其特征在于，包括步骤：
S1，将囊体材料经加工得到若干尺寸相同的片幅，并将各所述片幅拼接热合制成圆球囊体；
S2，将所述圆球囊体连接压力测控设备，并向所述圆球囊体内充入空气，对所述囊体材料的耐压性能进行测试；
S3，将连有所述压力测控设备的所述圆球囊体接入温度采集设备和压力采集设备，并向所述圆球囊体内充入氦气；采集记录所述圆球囊体内的温度值和压力值，通过分析采集的温度值和压力值对所述圆球囊体的气密性进行检测。
2.如权利要求1所述的浮空器囊体材料性能的检测方法，其特征在于，所述片幅的数量为12个，所述圆球囊体的直径为4米。
3.如权利要求1所述的浮空器囊体材料性能的检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述片幅之间的连接方式为对接，对接的宽度在50mm～80mm之间。
4.如权利要求1所述的浮空器囊体材料性能的检测方法，其特征在于，相邻所述片幅的热合方式为高频、热板、热风热合中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的浮空器囊体材料性能的检测方法，其特征在于，所述步骤S2中，充气的过程为，向所述圆球囊体内充气至所述圆球囊体内压力为2000Pa并停止充气稳定20分钟后，充气至所述圆球囊体内压力为3000Pa并停止充气稳定30分钟，最后向所述圆球囊体内继续充气至所述圆球囊体内压力为3000Pa。
6.如权利要求5所述的浮空器囊体材料性能的检测方法，其特征在于，所述步骤S2中，在整个充气过程中不出现破裂，则判定所述囊体材料的耐压性符合浮空器囊体的使用条件。
7.如权利要求1所述的浮空器囊体材料性能的检测方法，其特征在于，所述步骤S3中，充气的过程为，向所述圆球囊体内充入氦气至所述圆球囊体内压力为2000Pa并停止充气稳定20分钟，最后向所述圆球囊体内继续充气至所述圆球囊体内压力为2000Pa，停止充气。
8.如权利要求7所述的浮空器囊体材料性能的检测方法，其特征在于，所述步骤S3中，分析采集的温度值和压力值，在整个充气过程中，任何一小时的试验区间内温差不大于0.2℃，压差变化不超过29Pa；则判定所述囊体材料的气密性符合浮空器囊体的使用条件。
9.如权利要求7所述的浮空器囊体材料性能的检测方法，其特征在于，所述步骤S3中，分析采集的温度值和压力值，在整个充气过程中，温度不变，压差变化不超过9.7Pa；则判定所述囊体材料的气密性符合浮空器囊体的使用条件。
10.如权利要求1所述的浮空器囊体材料性能的检测方法，其特征在于，所述步骤S2和所述步骤S3处于没有太阳光直射的环境下进行。
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