CN117091831B - 用于烟草发酵罐的密封胶圈性能检测装置及工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及检测技术领域，具体为一种用于烟草发酵罐的密封胶圈性能检测装置及工作方法。本发明的用于烟草发酵罐的密封胶圈性能检测装置通过设置的夹持工装对待测试的密封胶圈进行固定夹持；通过设置的挤压机构对密封胶圈进行挤压，以使其被压紧在夹持工装中，同时，挤压机构可对密封胶圈施加一定的扭转力，从而使密封胶圈发生轻微扭曲形变，以使密封胶圈模拟成实际使用时发生扭转工况，最后，通过设置的形变检测机构对密封胶圈的横向形变量进行检测，从而根据横向形变量值获得密封胶圈的密封性能。
Description
技术领域
本发明涉及检测技术领域，具体为一种用于烟草发酵罐的密封胶圈性能检测装置及工作方法。
背景技术
烟末发酵罐是为废弃烟末的发酵而设计的通用设备。采用夹套控温，调节 PH值、DO 溶氧等参数来达到发酵目的，其工作原理是将已经处理好的烟末通过真空上料机投入罐内并加入水，向夹层通入热水，保持一定温度，在这个过程中监测 PH、DO ,根据工艺要求通过加入酸碱和通气调整，达到发酵时间，排出夹套热水，通入蒸汽，使发酵液温度升高到设定温度，并保持工艺要求时间，同时在此过程中开启搅拌。
由于发酵罐内酸碱环境及压力环境复杂，其密封胶圈所承受的压力较为不稳定，从而易发生压力波动，导致密封胶圈损坏，影响发酵罐的密封性能，而传统的密封胶圈在出厂前虽然也会进行性能检测，但是通常都只有单一性能，例如压力、抗弯折性能的测试，无法满足实际生产中因为机械振动等造成的复杂工况，例如专利号为CN111678690B公开了一种密封圈检测装置，其虽然对密封胶圈进行了最小封堵力测试，但是其测试时，密封胶圈始终处于固定状态，无法很好的模拟实际工况。
因此，亟需提供一种能够对密封胶圈进行多种工况条件下的性能测试装置。
发明内容
本发明提供了一种用于烟草发酵罐的密封胶圈性能检测装置及工作方法，以解决传统的密封胶圈密封性能检测时无法模拟实际工况进而导致检测精度不足的技术问题。
第一方面，本发明提供了一种用于烟草发酵罐的密封胶圈性能检测装置，包括：夹持工装，用于夹持待测试的密封胶圈；
挤压机构，用于挤压并带动所述密封胶圈转动，以模拟密封胶圈的使用工况；以及
形变检测机构，其包括：若干应变电阻单元；
各所述应变电阻单元圆周阵列设置在所述夹持工装上，以检测所述密封胶圈受压后的横向形变量；
所述夹持工装包括：工装底板和工装顶板；其中
所述工装底板与所述工装顶板之间转动连接；
所述工装底板上开设有供所述密封胶圈安装用的安装槽；以及
所述工装顶板上对应所述安装槽的位置开设有限位槽；
所述安装槽与所述限位槽适于在所述工装底板与所述工装顶板贴合后分别夹紧所述密封胶圈的下端部与上端部；
进一步，所述安装槽的外围开设有用于安装各所述应变电阻单元的环形槽；以及
所述安装槽的外槽壁上开设有与各所述应变电阻单元位置相对应的通孔；其中
各所述应变电阻单元的检测端部分伸入至其所对应的通孔中，以检测密封胶圈形变量。
进一步，所述挤压机构包括：挤压杆、驱动电机和气泵；其中
所述工装顶板上开设有供所述挤压机构中挤压杆伸入的挤压孔；
所述挤压杆的侧壁上设置有限位块；以及
所述挤压杆呈空心杆设置，以通过所述气泵向所述安装槽的槽内部吹入气体，进而推动所述密封胶圈产生向外扩张形变。
进一步，所述形变检测机构还包括控制模块：
所述控制模块与各所述应变电阻单元电性相连，以获取各所述应变电阻单元所对应位置处密封胶圈的形变量数据；以及
所述控制模块还与所述气泵电性相连，以获取泵入气体的气压值，从而根据气压值的大小与形变量数据测得密封胶圈的形变极限。
进一步，所述驱动电机用于带动所述挤压杆转动，以带动所述工装顶板进行转动，进而使所述密封胶圈发生轻微扭曲形变；以及
所述控制模块与所述驱动电机电性相连，以获取所述工装顶板的转动角度数据，从而根据所述转动角度数据得出密封胶圈在产生扭转时的形变极限数据以及极限扭转角度数据。
第二方面，本发明提供了一种用于烟草发酵罐的密封胶圈性能检测装置的工作方法，包括：通过夹持工装对待测试的密封胶圈进行夹持；
通过挤压机构挤压密封胶圈，以对所述密封胶圈施加压力；
通过挤压机构带动所述密封胶圈转动，以使所述密封胶圈发生轻微扭转形变；
通过形变检测机构测量所述密封胶圈受压后的横向形变量；
所述夹持工装包括：工装底板和工装顶板；其中
所述工装底板与所述工装顶板之间转动连接；
所述工装底板上开设有供所述密封胶圈安装用的安装槽；以及
所述工装顶板上对应所述安装槽的位置开设有限位槽；
所述安装槽与所述限位槽适于在所述工装底板与所述工装顶板贴合后分别夹紧所述密封胶圈的下端部与上端部。
进一步，所述挤压机构包括：挤压杆、驱动电机和气泵；其中
所述工装顶板上开设有供所述挤压机构中挤压杆伸入的挤压孔；
所述挤压杆的侧壁上设置有限位块；以及
所述挤压杆呈空心杆设置，以通过所述气泵向所述安装槽的槽内部吹入气体，进而推动所述密封胶圈产生向外扩张形变；
所述驱动电机用于带动所述挤压杆转动，以带动所述工装顶板进行转动，进而使所述密封胶圈发生轻微扭曲形变。
进一步，所述形变检测机构包括：若干应变电阻单元和控制模块；
各所述应变电阻单元圆周阵列设置在所述夹持工装上，以检测所述密封胶圈受压后的横向形变量；
所述控制模块与各所述应变电阻单元电性相连，以获取各所述应变电阻单元所对应位置处密封胶圈的形变量数据。
本发明的有益效果是，本发明的用于烟草发酵罐的密封胶圈性能检测装置通过设置的夹持工装对待测试的密封胶圈进行固定夹持；通过设置的挤压机构对密封胶圈进行挤压，以使其被压紧在夹持工装中，同时，挤压机构可对密封胶圈施加一定的扭转力，从而使密封胶圈发生轻微扭曲形变，以使密封胶圈模拟成实际使用时发生扭转工况，最后，通过设置的形变检测机构对密封胶圈的横向形变量进行检测，从而根据横向形变量值获得密封胶圈的密封性能。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的用于烟草发酵罐的密封胶圈性能检测装置的立体结构示意图；
图2是本发明的用于烟草发酵罐的密封胶圈性能检测装置中夹持工装的爆炸结构示意图；
图3是本发明的用于烟草发酵罐的密封胶圈性能检测装置中工装底板的立体结构示意图；
图4是本发明的用于烟草发酵罐的密封胶圈性能检测装置中工装底板的俯视图；
图5是本发明的用于烟草发酵罐的密封胶圈性能检测装置中工装顶板的结构示意图；
图6是本发明的用于烟草发酵罐的密封胶圈性能检测装置中夹持工装的内部剖面爆炸图；
图7是图3中A处的放大示意图。
图中：夹持工装1、工装底板11、安装槽110、外槽壁1101、环形槽111、滑槽112、工装顶板12、限位槽120、挤压孔121、滑块122、挤压机构2、挤压杆21、驱动电机22、形变检测机构3、应变电阻单元31、密封胶圈4。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图7所示，本实施例提供了一种用于烟草发酵罐的密封胶圈性能检测装置，包括：夹持工装1，用于夹持待测试的密封胶圈4；挤压机构2，用于挤压并带动所述密封胶圈4转动，以模拟密封胶圈4的使用工况；以及形变检测机构3，其包括：若干应变电阻单元31；各所述应变电阻单元31圆周阵列设置在所述夹持工装1上，以检测所述密封胶圈4受压后的横向形变量。
在一些实施例中，通过设置的夹持工装1对待测试的密封胶圈4进行固定夹持；通过设置的挤压机构2对密封胶圈4进行挤压，以使其被压紧在夹持工装1中，同时，挤压机构2可对密封胶圈4施加一定的扭转力，从而使密封胶圈4发生轻微扭曲形变，以使密封胶圈4模拟成实际使用时发生扭转工况，最后，通过设置的形变检测机构3对密封胶圈4的横向形变量进行检测，从而根据横向形变量值获得密封胶圈4的密封性能。
在一些实施例中，所述夹持工装1包括：工装底板11和工装顶板12；其中所述工装底板11与所述工装顶板12之间转动连接；所述工装底板11上开设有供所述密封胶圈4安装用的安装槽110；以及所述工装顶板12上对应所述安装槽110的位置开设有限位槽120；所述安装槽110与所述限位槽120适于在所述工装底板11与所述工装顶板12贴合后分别夹紧所述密封胶圈4的下端部与上端部。
在一些实施例中，所述工装底板11和所述工装顶板12之间采用转动连接，作为实施例的优选，所述工装底板11与工装顶板12设置为圆形板，以及所述工装顶板12的底面上设置有滑块122，所述工装底板11的顶面上开设有滑槽112，从而使所述工装顶板12可与所述工装底板11贴合，并进行转动。
在一些实施例中，所述工装底板11呈凹形板设计，以及所述工装底板11上开设有用于夹持所述密封胶圈4下端的安装槽110，所述工装顶板12呈平面板设计，以及所述工装顶板12上开设有与所述安装槽110位置相对应的限位槽120，以夹持所述密封胶圈4的上端；
具体的，当对密封胶圈4进行检测时，可先将密封胶圈4插入至安装槽110中，从而使密封胶圈4保持直立状态，随后将工装顶板12盖合在工装底板11的上表面，由于密封胶圈4此时以被工装底板11夹持并限位，从而使得密封胶圈4的上端与限位槽120位置相对应，从而实现对密封胶圈4上端的卡入，此种安装方式使得密封胶圈4的安装更为便捷，缩短检测时间。
在一些实施例中，所述安装槽110的外围开设有用于安装各所述应变电阻单元31的环形槽111；以及所述安装槽110的外槽壁1101上开设有与各所述应变电阻单元31位置相对应的通孔；其中各所述应变电阻单元31的检测端部分伸入至其所对应的通孔中，以检测密封胶圈4形变量。
在一些实施例中，所述安装槽110的外围开设的环形槽111用于放置应变电阻单元31，作为本实施例的优选，所述应变电阻单元31的数量选择为5个，并且各应变电阻单元31等间距圆周放置在环形槽111中，并且各所述述应变电阻单元31检测端伸入至安装槽110的外槽壁1101上开设的通孔中，从而在密封胶圈4放置后可以抵接在密封胶圈4的外侧壁上，进而在密封胶圈4发生横向形变，即向外扩张时，检测到形变时产生压力的大小，得到密封胶圈4的形变量数据。
在一些实施例中，由于密封胶圈4的作用是为了使设备的连接处密封，因此，在关节环境下的密封胶圈4会受到轴向的挤压力，同时还会受到内部向外的扩张力，从而使密封胶圈4产生横向形变进而导致泄露，因此，通过对密封胶圈4的横向形变量进行检测，可有效得知密封胶圈4的最大封堵力以及相对应的密封圈形变量。
在一些实施例中，所述挤压机构2包括：挤压杆21、驱动电机22和气泵（图中未示出）；其中所述工装顶板12上开设有供所述挤压机构2中挤压杆21伸入的挤压孔121；所述挤压杆21的侧壁上设置有限位块（图中未示出）；以及所述挤压杆21呈空心杆设置，以通过所述气泵向所述安装槽110的槽内部吹入气体，进而推动所述密封胶圈4产生向外扩张形变。
在一些实施例中，由于所述工装底板11呈凹形板设计，因此，当气泵向安装槽110的槽内部吹入气体时，气体将会向四周施加压力，从而挤压密封胶圈4的内侧面，使密封胶圈4向外扩张，产生形变。
在一些实施例中，所述形变检测机构3还包括控制模块：所述控制模块与各所述应变电阻单元31电性相连，以获取各所述应变电阻单元31所对应位置处密封胶圈4的形变量数据；以及所述控制模块还与所述气泵电性相连，以获取泵入气体的气压值，从而根据气压值的大小与形变量数据测得密封胶圈4的形变极限。
在一些实施例中，当密封胶圈4发生形变后，其受到的气体压力将会转移表达为其形变量的大小，并且，形变后的密封胶圈4外侧面将会挤压应变电阻单元31的检测端，从而被应变电阻单元31获取形变数据，进而得知密封胶圈4所能承受的封堵力。
在一些实施例中，所述驱动电机22用于带动所述挤压杆21转动，以带动所述工装顶板12进行转动，进而使所述密封胶圈4发生轻微扭曲形变；以及所述控制模块与所述驱动电机22电性相连，以获取所述工装顶板12的转动角度数据，从而根据所述转动角度数据得出密封胶圈4在产生扭转时的形变极限数据以及极限扭转角度数据。
在一些实施例中，由于在实际使用过程中，密封胶圈4不会始终保持稳定状态，会由于管路转动或机械振动导致转动，因此，通过驱动电机22带动工装顶板12的转动，可充分模拟密封胶圈4的转动情况，使得检测更加精准；
具体的，在一些实施例中，由于密封胶圈4被工装顶板12与工装底板11夹紧，并且由于密封胶圈4的弹性较大，可在轻微扭转力的作用下就发生形变，因此，当工装顶板12转动时，其会带动密封胶圈4的上端进行转动，而使密封胶圈4整体呈现扭转状态，并且，可通过调节驱动电机22的转动频率和转动幅度，从而模拟出更多极限情况，获取更精准的检测数据。
另一方面，本发明还提供了一种用于烟草发酵罐的密封胶圈性能检测装置的工作方法，包括：通过夹持工装1对待测试的密封胶圈4进行夹持；通过挤压机构2挤压密封胶圈4，以对所述密封胶圈4施加压力；通过挤压机构2带动所述密封胶圈4转动，以使所述密封胶圈4发生轻微扭转形变；通过形变检测机构3测量所述密封胶圈4受压后的横向形变量。
综上所述，本发明的用于烟草发酵罐的密封胶圈性能检测装置通过设置的夹持工装1对待测试的密封胶圈4进行固定夹持；通过设置的挤压机构2对密封胶圈4进行挤压，以使其被压紧在夹持工装1中，同时，挤压机构2可对密封胶圈4施加一定的扭转力，从而使密封胶圈4发生轻微扭曲形变，以使密封胶圈4模拟成实际使用时发生扭转工况，最后，通过设置的形变检测机构3对密封胶圈4的横向形变量进行检测，从而根据横向形变量值获得密封胶圈4的密封性能。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (5)
1.一种用于烟草发酵罐的密封胶圈性能检测装置，其特征在于，包括：
夹持工装，用于夹持待测试的密封胶圈；
挤压机构，用于挤压并带动所述密封胶圈转动，以模拟密封胶圈的使用工况；以及
形变检测机构，其包括：若干应变电阻单元；
各所述应变电阻单元圆周阵列设置在所述夹持工装上，以检测所述密封胶圈受压后的横向形变量；
所述夹持工装包括：工装底板和工装顶板；其中
所述工装底板与所述工装顶板之间转动连接；
所述工装底板上开设有供所述密封胶圈安装用的安装槽；以及
所述工装顶板上对应所述安装槽的位置开设有限位槽；
所述安装槽与所述限位槽适于在所述工装底板与所述工装顶板贴合后分别夹紧所述密封胶圈的下端部与上端部；
所述安装槽的外围开设有用于安装各所述应变电阻单元的环形槽；以及
所述安装槽的外槽壁上开设有与各所述应变电阻单元位置相对应的通孔；其中
各所述应变电阻单元的检测端部分伸入至其所对应的通孔中，以检测密封胶圈形变量；
所述挤压机构包括：挤压杆、驱动电机和气泵；其中
所述工装顶板上开设有供所述挤压机构中挤压杆伸入的挤压孔；
所述挤压杆的侧壁上设置有限位块；以及
所述挤压杆呈空心杆设置，以通过所述气泵向所述安装槽的槽内部吹入气体，进而推动所述密封胶圈产生向外扩张形变。
2.如权利要求1所述的用于烟草发酵罐的密封胶圈性能检测装置，其特征在于，
所述形变检测机构还包括控制模块：
所述控制模块与各所述应变电阻单元电性相连，以获取各所述应变电阻单元所对应位置处密封胶圈的形变量数据；以及
所述控制模块还与所述气泵电性相连，以获取泵入气体的气压值，从而根据气压值的大小与形变量数据测得密封胶圈的形变极限。
3.如权利要求2所述的用于烟草发酵罐的密封胶圈性能检测装置，其特征在于，
所述驱动电机用于带动所述挤压杆转动，以带动所述工装顶板进行转动，进而使所述密封胶圈发生轻微扭曲形变；以及
所述控制模块与所述驱动电机电性相连，以获取所述工装顶板的转动角度数据，从而根据所述转动角度数据得出密封胶圈在产生扭转时的形变极限数据以及极限扭转角度数据。
4.一种如权利要求1所述的用于烟草发酵罐的密封胶圈性能检测装置的工作方法，其特征在于，包括：
通过夹持工装对待测试的密封胶圈进行夹持；
通过挤压机构挤压密封胶圈，以对所述密封胶圈施加压力；
通过挤压机构带动所述密封胶圈转动，以使所述密封胶圈发生轻微扭转形变；
通过形变检测机构测量所述密封胶圈受压后的横向形变量；
所述夹持工装包括：工装底板和工装顶板；其中
所述工装底板与所述工装顶板之间转动连接；
所述工装底板上开设有供所述密封胶圈安装用的安装槽；以及
所述工装顶板上对应所述安装槽的位置开设有限位槽；
所述安装槽与所述限位槽适于在所述工装底板与所述工装顶板贴合后分别夹紧所述密封胶圈的下端部与上端部；
所述挤压机构包括：挤压杆、驱动电机和气泵；其中
所述工装顶板上开设有供所述挤压机构中挤压杆伸入的挤压孔；
所述挤压杆的侧壁上设置有限位块；以及
所述挤压杆呈空心杆设置，以通过所述气泵向所述安装槽的槽内部吹入气体，进而推动所述密封胶圈产生向外扩张形变；
所述驱动电机用于带动所述挤压杆转动，以带动所述工装顶板进行转动，进而使所述密封胶圈发生轻微扭曲形变。
5.如权利要求4所述的用于烟草发酵罐的密封胶圈性能检测装置的工作方法，其特征在于，
所述形变检测机构包括：若干应变电阻单元和控制模块；
各所述应变电阻单元圆周阵列设置在所述夹持工装上，以检测所述密封胶圈受压后的横向形变量； 所述控制模块与各所述应变电阻单元电性相连，以获取各所述应变电阻单元所对应位置处密封胶圈的形变量数据。
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