CN112798425B - 一种碳纤维瓶的检测设备及运用该设备的检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种碳纤维瓶的检测设备，包括底座，支架，底座上表面上固定连接有试验罐，试验罐上表面上盖设有密封盖，支架上设有驱动机构，试验罐上设有锁紧机构，试验罐上表面上固定连接有挡环，挡环内壁上固定连接有放置环，放置环下表面上开设有导向面，密封盖上固定连接有通水管，通水管一端上固定连接有加水管，密封盖上固定连接有检测管，通过驱动机构驱动密封盖向下运动，密封盖抵紧在放置环上，密封盖上的碳纤维瓶浸泡在试验罐中的水中，试验罐中的水向上溢出，密封盖浸泡在试验罐的水中，锁紧机构将密封盖锁紧在放置环上，方便了操作者控制密封盖盖在试验罐上时，试验罐中不会因为水的晃动产生空隙，提高了对碳纤维瓶的检测准确性。

Description

一种碳纤维瓶的检测设备及运用该设备的检测方法

技术领域

本申请涉及碳纤维瓶检测，尤其是涉及一种碳纤维瓶的检测设备及运用该设备的检测方法。

背景技术

碳纤维缠绕复合气瓶，使用ANSYS软件进行缠绕应力分析设计，采用日本TORAY公司生产的优质碳纤维、进口环氧树脂，经缠绕、高温固化等十几道工序精加工而成，比金属气瓶(钢瓶，铝合金无缝气瓶)具有更优良的性能，气瓶工作压力30Mpa，从而增加了储气量，重量比同容积的金属气瓶减轻50%，使使用者更加轻松自如，在高层楼或深度的地下如矿井等遇到救护情况或严重灾害情况下使用更方便。复合气瓶也是电的不良导体，并且复合气瓶在侵蚀和腐蚀场合下呈现中和性，因而更加安全。

碳纤维瓶在检测其瓶身强度时，通过在碳纤维瓶中充满水，然后将瓶身放置在试验罐中，然后继续往碳纤维瓶中通入高压水，碳纤维瓶发生膨胀形变，将试验罐中的水通入烧杯中，卸掉碳纤维瓶上的高压，碳纤维瓶复原，烧杯中的水在虹吸的作用下回到试验罐中，通过检测烧杯中残留的水来测量碳纤维瓶的膨胀复原能力。

现有的试验装置是直接将碳纤维瓶放置进试验罐中，在碳纤维瓶放置进试验罐中时，试验罐中的液面会发生晃动，导致密封后的试验罐中存在空气，导致对碳纤维瓶的检测准确度下降。

发明内容

为了提高对碳纤维瓶的检测准确性，本申请提供一种碳纤维瓶的检测设备及运用该设备的检测方法。

本申请提供的一种碳纤维瓶的检测设备，采用如下的技术方案：

一种碳纤维瓶的检测设备，包括底座，在所述底座上固定连接有一支架，在所述底座上表面上固定连接有一试验罐，在所述试验罐上表面上盖设有一密封盖，在支架上设有用于驱动密封盖上下运动的驱动机构，在所述试验罐侧壁上设有用于将密封盖锁紧在试验罐上表面上的锁紧机构，在所述试验罐上表面上固定连接有一挡环，所述挡环内径与试验罐内径相同，在所述挡环内壁上固定连接有一放置环，在所述放置环下表面上开设有一导向面，导向面朝向试验罐中心位置设置，所述密封盖抵紧在放置环上表面上，在所述密封盖上固定连接有一通水管，所述通水管贯穿密封盖，碳纤维瓶螺纹连接在通水管位于密封盖下方的一端上，在所述通水管位于密封盖上方的一端上固定连接有一加水管，在所述密封盖上固定连接有一检测管，检测管贯穿密封盖上下表面。

通过采用上述技术方案，通过驱动机构驱动密封盖向下运动，密封盖抵紧在放置环上，密封盖上的碳纤维瓶浸泡在试验罐中的水中，试验罐中的水向上溢出，密封盖浸泡在试验罐的水中，通过锁紧机构将密封盖锁紧在放置环上，通过这样的设置，结构简单，操作方便，方便了操作者控制密封盖盖在试验罐上时，试验罐中不会因为水的晃动产生空隙，提高了对碳纤维瓶的检测准确性。

优选的，在所述密封盖下表面上固定连接有一橡胶环，所述橡胶环远离密封盖的一端呈扩口设置，所述橡胶环的宽度大于橡胶圈靠近密封盖的一端到密封盖外壁的距离，所述放置环上表面和挡环内壁之间呈圆滑设置。

通过采用上述技术方案，通过在密封盖下表面上固定连接有一橡胶环，橡胶环远离密封盖的一端呈扩口设置，密封环的宽度大于橡胶圈靠近密封盖的一端到密封盖外壁的距离，通过这样的设置，结构简单，操作方便，橡胶环远离密封盖的一端在密封盖和放置环上表面的挤压下发生形变，橡胶圈远离密封盖的一端沿着放置环和挡环内壁运动至挡环内壁上，密封盖的侧壁通过橡胶圈抵紧在挡环内壁上，提高了密封盖和放置环之间的密封性。

优选的，所述锁紧机构包括两块固定连接在试验罐外壁上的安装板、转动连接在安装板上表面上的驱动气缸、固定连接在试验罐上端外壁上的转动耳、转动连接在转动耳上的第一板、固定连接在第一板上表面上的第二板、固定连接在第二板一端上的锁紧板和固定连接在密封盖上表面上的锁紧环，两块所述安装板在试验罐外壁上呈中心对称设置，所述第二板一端与驱动气缸伸缩端转动连接，所述锁紧板一端抵紧在锁紧环上表面上。

通过采用上述技术方案，通过驱动气缸驱动第二板运动，第二板带动第一板在转动耳上转动，第二板电动锁紧板抵紧在密封盖上表面上的密封环上，通过这样的设置，结构简单，操作方便，方便了操作者将密封盖锁紧在放置环上。

优选的，所述驱动机构包括固定连接在支架上表面上的驱动电机、固定连接在支架上的转动架、转动连接在转动架上的收卷辊、一端固定连接在收卷辊上的提升绳、固定连接在支架上表面一端上的定滑轮和转动连接在通水管位于密封盖上方的一端外壁上的吊环和设置在支架和提升绳之间用于减小提升绳晃动的限位件，所述驱动电机输出轴与收卷辊固定连接且呈同轴设置，所述提升绳一端绕过定滑轮后与吊环固定连接。

通过采用上述技术方案，通过驱动电机带动收卷辊转动，收卷辊通过提升绳带动密封盖上下运动，提升绳在限位件的作用下减小晃动，通过这样的设置，结构简单，操作方便，方便了操作者驱动密封盖上下运动，减小了密封盖在上下运动时的晃动。

优选的，所述限位件包括固定连接在支架远离底座的一端侧壁上的连接板、开设在连接板上的连接孔、滑动连接在连接孔中的连接杆、固定连接在连接杆一端上的连接环和一端固定连接在提升绳靠近吊环的一端外壁上的连杆，所述连接孔呈竖直设置，所述连接杆呈竖直设置，所述连杆的另一端与连接杆的一端固定连接。

通过采用上述技术方案，提升绳通过连杆带动连接杆在连接孔中滑动，提升绳一端穿设在连接环中，在连接杆的作用下，减小了提升绳在上下运动时的晃动。

优选的，在所述支架上固定连接有一支板，在所述支板上开设有一通孔，在通孔两侧内壁之间固定连接有滑杆，在所述提升绳靠近吊环的一端外壁上固定连接有连块，在连块一侧侧壁上转动连接有一支杆，在支杆上开设有一腰型槽，支杆通过腰型槽滑动连接在滑杆上。

通过采用上述技术方案，支杆一端转动连接在连块上，支杆的另一端通过腰型槽滑动连接在滑杆上，通过这样的设置，结构简单，操作方便，进一步提高了提升绳在上下运动时的稳定性。

一种碳纤维瓶的检测方法，包括以下步骤，

步骤一，在碳纤维瓶中装满水，在检测罐中加满水；

步骤二，将碳纤维瓶螺纹连接在通水管上；

步骤三，驱动电机带动收卷辊转动，收卷辊带动提升绳运动，提升绳带动密封盖向下运动，密封盖抵紧在放置环上表面上；

步骤四，密封盖上的橡胶环抵紧在放置环上表面上；

步骤五，驱动气缸驱动第二板转动，第二板带动锁紧板抵紧在锁紧环上；

步骤六，通过通水管持续往碳纤维瓶中加压通水，碳纤维瓶形变，检测罐中的水通过检测管通到烧杯中；

步骤七，去掉通水管上的压力，碳纤维瓶复位，在虹吸的作用下，烧杯中的水通过检测管吸到检测罐中；

步骤八，测量烧杯中残留的水。

优选的，在步骤一中，在碳纤维瓶中加满水后，将碳纤维瓶静置12小时。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

方便了操作者控制密封盖盖在试验罐上时，试验罐中不会因为水的晃动产生空隙，提高了对碳纤维瓶的检测准确性；

减小了提升绳在上下运动时的晃动；

方便了操作者将密封盖锁紧在放置环上。

附图说明

图1是本申请的整体结构示意图。

图2是本申请中密封盖和试验罐之间的结构示意图。

附图标记说明：1、底座；2、支架；3、试验罐；4、密封盖；5、驱动机构；6、锁紧机构；7、挡环；8、放置环；9、导向面；10、通水管；11、加水管；12、检测管；13、橡胶环；14、安装板；15、驱动气缸；16、转动耳；17、第一板；18、第二板；19、锁紧板；20、锁紧环；21、驱动电机；22、转动架；23、收卷辊；24、提升绳；25、定滑轮；26、吊环；27、限位件；28、连接板；29、连接孔；30、连接杆；31、连接环；32、连杆；33、支板；34、通孔；35、滑杆；36、连块；37、支杆；38、腰型槽。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种碳纤维瓶的检测设备。

如图1所示，一种碳纤维瓶的检测设备，包括底座1，在底座1上固定连接有一支架2，支架2呈L型设置，支架2远离底座1的一端呈水平设置，在底座1上固定连接有一试验罐3，试验罐3上端呈开口设置，在试验罐3上端设有用于将试验罐3开口密封的密封盖4，在支架2上设有用于驱动密封盖4上下运动的驱动机构5，在试验罐3外壁上设有用于将密封盖4抵紧在试验罐3上端的锁紧机构6。

如图1、图2所示，为了减小由于碳纤维瓶的晃动导致试验罐3中存在空气的情况出现的概率，在试验罐3上表面上固定连接有一挡环7，挡环7内径与试验罐3内径相同，在挡环7内壁上固定连接有一放置环8，放置环8下表面上开设有一导向面9，导向面9朝向试验罐3中心位置设置，密封盖4下表面抵紧在放置环8上表面上，在密封盖4上固定连接有一通水管10，通水管10的一端贯穿密封盖4，在密封盖4上表面上固定连接有一检测管12，检测管12贯穿密封盖4。

如图1、图2所示，为了提高密封盖4和放置环8之间的密封性，在密封盖4下表面上固定连接有一橡胶环13，橡胶环13远离密封盖4的一端呈扩口设置，橡胶环13的宽度大于橡胶圈靠近密封盖4的一端到密封盖4外壁的距离，放置环8上表面和挡环7内壁之间呈圆滑设置。

如图1、图2所示，锁紧机构6包括安装板14、驱动气缸15、转动耳16、第一板17、第二板18、锁紧板19和锁紧环20，安装板14固定连接在试验罐3外壁上，在试验罐3外壁上固定连接有两块安装板14，两块安装板14呈中心对称设置，驱动气缸15转动连接在安装板14上表面上，驱动气缸15的动力来源为外接气泵，转动耳16固定连接在试验罐3外壁上端，在试验罐3外壁上端固定连接有两组转动耳16，一组转动耳16为两块转动耳16，两组转动耳16呈中心对称设置，第一板17通过转轴转动连接在转动耳16上，第二板18固定连接在第一板17上表面上，第一板17和第二板18之间呈垂直设置，第一板17的一端位于第二板18的下表面的中间位置，驱动气缸15的伸缩端与第二板18的一端转动连接，锁紧板19固定连接在第二板18远离驱动气缸15的一端下表面上，锁紧环20固定连接在密封盖4上表面上，锁紧板19抵紧在锁紧环20上表面上。

如图1、图2所示，驱动机构5包括驱动电机21、转动架22、转动辊、提升绳24、定滑轮25、吊环26和限位件27，驱动电机21固定连接在支架2远离底座1的一端上表面上，定滑轮25转动连接在支架2远离底座1的一端端面上，转动架22固定连接在支架2远离底座1的一端上表面上，转动辊转动连接在转动架22上，驱动电机21的输出轴与转动辊一端固定连接且呈同轴设置，吊环26转动连接在通水管10位于密封盖4上方的一端外壁上，提升绳24的一端固定连接在转动辊外壁上，提升绳24的另一端绕过定滑轮25后与吊环26固定连接，限位件27设置在支架2和提升绳24之间，限位件27用于减小提升绳24的晃动。

如图1、图2所示，限位件27包括连接板28、连接孔29、连接杆30、连接环31、连杆32，连接板28固定连接在支架2远离底座1的一端侧壁上，连接孔29开设在连接板28上表面上，连接孔29贯穿连接板28上下表面，连接杆30滑动连接在连接孔29中，连接杆30呈竖直设置，连接环31固定连接在连接杆30下端外壁上，提升绳24滑动连接在连接环31中，连杆32的一端固定连接在提升绳24靠近吊环26的一端外壁上，连杆32的另一端固定连接在连接杆30的下端外壁上。

如图1、图2所示，为了进一步方便减小提升绳24的晃动，在支架2上侧壁上固定连接有一支板33，在支板33上开设有一通孔34，通孔34贯穿支板33，在通孔34两侧内壁之间固定连接有一滑杆35，滑杆35呈水平设置，连块36固定连接在提升绳24靠近吊环26的一端外壁上，支杆37的一端转动连接在连块36外壁上，腰型槽38开设在支杆37一端外壁上，支杆37通过腰型槽38滑动连接在滑杆35上。

本申请实施例的实施原理为：驱动气缸15驱动转动辊转动，转动辊驱动提升绳24上下运动，提升绳24驱动密封盖4向下运动，密封盖4上的碳纤维钢瓶浸泡在试验罐3中的水中，密封盖4浸泡在试验罐3上的放置环8上方的水中，橡胶环13的一端抵紧在放置环8上表面上，驱动气缸15驱动第二板18转动，第二板18带动锁紧板19抵紧在锁紧环20上表面上。

一种碳纤维瓶的检测方法，如图1、图2所示，包括以下步骤：

步骤一，在碳纤维瓶中装满水并静置12小时，在检测罐中加满水；

步骤二，将碳纤维瓶螺纹连接在通水管10上；

步骤三，驱动电机21带动收卷辊23转动，收卷辊23带动提升绳24运动，提升绳24带动密封盖4向下运动，密封盖4抵紧在放置环8上表面上；

步骤四，密封盖4上的橡胶环13抵紧在放置环8上表面上；

步骤五，驱动气缸15驱动第二板18转动，第二板18带动锁紧板19抵紧在锁紧环20上；

步骤六，通过通水管10持续往碳纤维瓶中加压通水，碳纤维瓶形变，检测罐中的水通过检测管12通到烧杯中；

步骤七，去掉通水管10上的压力，碳纤维瓶复位，在虹吸的作用下，烧杯中的水通过检测管12吸到检测罐中；

步骤八，测量烧杯中残留的水。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1. 一种碳纤维瓶的检测设备，包括底座(1)，在所述底座(1)上固定连接有一支架(2)，其特征在于：在所述底座(1)上表面上固定连接有一试验罐(3)，在所述试验罐(3)上表面上盖设有一密封盖(4)，在支架(2)上设有用于驱动密封盖(4)上下运动的驱动机构(5)，在所述试验罐(3)侧壁上设有用于将密封盖(4)锁紧在试验罐(3)上表面上的锁紧机构(6)，在所述试验罐(3)上表面上固定连接有一挡环(7)，所述挡环(7)内径与试验罐(3)内径相同，在所述挡环(7)内壁上固定连接有一放置环(8)，在所述放置环(8)下表面上开设有一导向面(9)，导向面(9)朝向试验罐(3)中心位置设置，所述密封盖(4)抵紧在放置环(8)上表面上，在所述密封盖(4)上固定连接有一通水管(10)，所述通水管(10)贯穿密封盖(4)，碳纤维瓶螺纹连接在通水管(10)位于密封盖(4)下方的一端上，在所述通水管(10)位于密封盖(4)上方的一端上固定连接有一加水管(11)，在所述密封盖(4)上固定连接有一检测管(12)，检测管(12)贯穿密封盖(4)上下表面，所述驱动机构(5)包括固定连接在支架(2)上表面上的驱动电机(21)、固定连接在支架(2)上的转动架(22)、转动连接在转动架(22)上的收卷辊(23)、一端固定连接在收卷辊(23)上的提升绳(24)、固定连接在支架(2)上表面一端上的定滑轮(25)和转动连接在通水管(10)位于密封盖(4)上方的一端外壁上的吊环(26)和设置在支架(2)和提升绳(24)之间用于减小提升绳(24)晃动的限位件(27)，所述驱动电机(21)输出轴与收卷辊(23)固定连接且呈同轴设置，所述提升绳(24)一端绕过定滑轮(25)后与吊环(26)固定连接, 所述限位件(27)包括固定连接在支架(2)远离底座(1)的一端侧壁上的连接板(28)、开设在连接板(28)上的连接孔(29)、滑动连接在连接孔(29)中的连接杆(30)、固定连接在连接杆(30)一端上的连接环(31)和一端固定连接在提升绳(24)靠近吊环(26)的一端外壁上的连杆(32)，所述连接孔(29)呈竖直设置，所述连接杆(30)呈竖直设置，所述连杆(32)的另一端与连接杆(30)的一端固定连接, 在所述支架(2)上固定连接有一支板(33)，在所述支板(33)上开设有一通孔(34)，在通孔(34)两侧内壁之间固定连接有滑杆(35)，在所述提升绳(24)靠近吊环(26)的一端外壁上固定连接有连块(36)，在连块(36)一侧侧壁上转动连接有一支杆(37)，在支杆(37)上开设有一腰型槽(38)，支杆(37)通过腰型槽(38)滑动连接在滑杆(35)上。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维瓶的检测设备，其特征在于：在所述密封盖(4)下表面上固定连接有一橡胶环(13)，所述橡胶环(13)远离密封盖(4)的一端呈扩口设置，所述橡胶环(13)的宽度大于橡胶圈靠近密封盖(4)的一端到密封盖(4)外壁的距离，所述放置环(8)上表面和挡环(7)内壁之间呈圆滑设置。

3.根据权利要求2所述的一种碳纤维瓶的检测设备，其特征在于：所述锁紧机构(6)包括两块固定连接在试验罐(3)外壁上的安装板(14)、转动连接在安装板(14)上表面上的驱动气缸(15)、固定连接在试验罐(3)上端外壁上的转动耳(16)、转动连接在转动耳(16)上的第一板(17)、固定连接在第一板(17)上表面上的第二板(18)、固定连接在第二板(18)一端上的锁紧板(19)和固定连接在密封盖(4)上表面上的锁紧环(20)，两块所述安装板(14)在试验罐(3)外壁上呈中心对称设置，所述第二板(18)一端与驱动气缸(15)伸缩端转动连接，所述锁紧板(19)一端抵紧在锁紧环(20)上表面上。

4.一种运用上述权利要求3所述的碳纤维瓶的检测设备的检测方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一，在碳纤维瓶中装满水，在检测罐中加满水；

步骤二，将碳纤维瓶螺纹连接在通水管(10)上；

步骤三，驱动电机(21)带动收卷辊(23)转动，收卷辊(23)带动提升绳(24)运动，提升绳(24)带动密封盖(4)向下运动，密封盖(4)抵紧在放置环(8)上表面上；

步骤四，密封盖(4)上的橡胶环(13)抵紧在放置环(8)上表面上；

步骤五，驱动气缸(15)驱动第二板(18)转动，第二板(18)带动锁紧板(19)抵紧在锁紧环(20)上；

步骤六，通过通水管(10)持续往碳纤维瓶中加压通水，碳纤维瓶形变，检测罐中的水通过检测管(12)通到烧杯中；

步骤七，去掉通水管(10)上的压力，碳纤维瓶复位，在虹吸的作用下，烧杯中的水通过检测管(12)吸到检测罐中；

步骤八，测量烧杯中残留的水。

5.根据权利要求4所述的一种碳纤维瓶的检测设备的检测方法，其特征在于：在步骤一中，在碳纤维瓶中加满水后，将碳纤维瓶静置12小时。