CN212512969U - 一种孔径测试箱 - Google Patents

Abstract

一种孔径测试箱，包括箱体，在所述箱体设有供气装置、压力显示表组和输出端，所述压力显示表组至少设有一个压强单位的压力显示表，所述供气装置依次连接压力显示表组和输出端，所述输出端用于连接试样为试样提供气体，并将所述试样浸没于试验液体；通过观察压力显示表组的读数，压力显示表组设有不同单位压强的压力表，更加直观更加精确的得出试验气体压力。

Description

一种孔径测试箱

技术领域

本实用新型涉及孔径测试技术领域，具体为一种用于渗透性烧结金属材料孔径的测试箱。

背景技术

根据GB/T5249-2013《可渗透性烧结金属材料气泡试验孔径的测定》所定义的，测定试样的孔径的原理：用试验液体浸润试样，试样密封后，用试验液体浸没试样。由试样的另一面通入气体(通常是空气)，再逐渐增加压力，观察试样表面，当第一个气泡出现时，测定其压力值。根据此压力值和试验液体的液面到试样表面的高度等参数即可计算出试样的等效气泡试验孔径。

随着气体压力的继续增加，试样表面将不断冒泡，不同压力值可以定义不同的孔径。例如，群泡点压力是指试样整个表面出现气泡时的压力，按此压力值对应的是气泡平均孔径。此外，通过气体压力的增加也可观察试样孔径分布的均匀性，也可采用这种方法测试试样是否存在裂缝或堵塞现象。

现有的测试箱存在气体压力供应不稳定、压力读数误差大导致计算出的孔径偏差大等问题。

实用新型内容

本实用新型公开了一种孔径测试箱，用于解决现有的测试箱气体压力供应不稳定、压力读数误差大的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供以下技术方案：孔径测试箱，包括箱体，在所述箱体设有供气装置、压力显示表组和输出端，所述压力显示表组至少设有一个压强单位的压力显示表，所述供气装置依次连接压力显示表组和输出端，所述输出端用于连接试样为试样提供气体，并将所述试样浸没于试验液体。

采用上述技术方案，通过观察压力显示表组的读数，压力显示表组设有不同单位压强的压力表，更加直观更加精确的得出试验气体压力。

进一步的，所述箱体还设有U型压力计，所述供气装置与所述U型压力计两端的任一端连接。

采用上述技术方案，U型压力计液面的波动灵敏度相对于压力显示表组较低，液面波动频率较低，使读数更具有稳定性，提高孔径计算结构的稳定性。

进一步的，所述压力显示表组包括第一压力显示表、第二压力显示表和第三压力显示表，所述第一压力显示表、所述第二压力显示表和所述第三压力显示表所对应的压力显示单位分别为Pa、kPa和MPa，第一压力显示表、第二压力显示表和第三压力显示表分别对应有第一开关、第二开关和第三开关，第一开关、第二开关和第三开关用于控制气体往不同的压力显示表行径，实现气体在不同压强单位的压力显示表显示。

采用上述技术方案，根据试样孔径的大小，选取相应压强单位的压力显示表，使压力显示表的读数更加精确，提高孔径计算结果的可靠性。

进一步的，所述第一压力显示表、所述第二压力显示表和所述第三压力显示表均设有三个显示单元。

采用上述技术方案，由于压力显示表的灵敏度高，具有不稳定性，因此每个不同的压强单位的显示表均设有三个显示单元，提高了读数的稳定性，避免了误差较大的情况发生。

进一步的，在所述箱体上设有控制所述供气装置流量大小的调节器，所述调节器包括手动调节旋钮、逐渐增压按钮和分步增压按钮。

采用上述技术方案，在测试过程中，气体压强从零开始逐渐升压，对于管状试样可采用分步升压，且每步都要保压，将试样绕对称轴转动，没有气泡出现时才可进行下一步的升压，直至最初气泡出现，设置不同的调节开关，可针对不同结构的试样进行测试，适用范围广。

进一步的，所述输出端包括至少一个输出口，且每个所述输出口分别对应有一个排气口，所述输出口与所述排气口均与所述供气装置连接，所述箱体设有控制每个所述输出口与每个所述排气口开闭的开关。

采用上述技术方案，当一个试样测试完之后，打开排气口，将管内的空气排干净，使压强清零，避免对下一个试样的测试结果造成干扰。

进一步的，所述箱体还设有总压力显示表和总开关。

采用上述技术方案，可对测试箱的电源进行一键启停。

进一步的，所述供气装置为气源处理器。

采用上述技术方案，气源处理器的组成包括空气过滤器、减压阀和油雾器，过滤器用于对气源的清洁，可过滤压缩空气中的水份，避免水份随气体进入装置，油雾器可对机体运动部件进行润滑，可以对不方便加润滑油的部件进行润滑，大大延长机体的使用寿命。

进一步的，所述输出端为空气快速接头。

采用上述技术方案，使输出端与试样通过管道能够实现快速地安装和拆卸，实用性强。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

1、通过观察压力显示表组的读数，压力显示表组设有不同直观的得出试验气体压力，根据试样孔径的大小，选取相应压强单位的压力显示表，使压力显示表的读数更加精确，提高孔径计算结果的可靠性。

2、U型压力计液面的波动灵敏度相对于压力显示表组较低，液面波动频率较低，使读数更具有稳定性，提高孔径计算结构的稳定性。

3、由于压力显示表的灵敏度高，具有不稳定性，因此每个不同的压强单位的显示表均设有三个显示单元，提高了读数的稳定性，避免了误差较大的情况发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例的结构示意图。

图2是图1中另一角度的结构示意图。

图3是图1中另一角度的结构示意图。

图4是本实用新型实施例的内部结构示意图。

图5是本实用新型实施例的测试示意图。

其中，1、箱体；101、后盖；102、内部管道；2、供气装置；3、压力显示表组；31、第一压力显示表；32、第二压力显示表；33、第三压力显示表；34、第一开关；35、第二开关；36、第三开关；37、显示单元；4、输出端；41、输出口；42、排气口；43、第二输出口；44、开关；5、调节器；51、手动调节旋钮；52、逐渐增压按钮；53、分步增压按钮；54、显示表；6、U型压力计；7、管道；8、试样；9、试验液体；10、总开关；11、总压力表。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面将结合附图来描述本实用新型的具体实施方式。

本实用新型提供一种孔径测试箱，旨在解决现有的测试箱气体压力供应不稳定、读书误差大的问题。

参见图1至图5，孔径测试箱，包括箱体1，在箱体1设有供气装置2、压力显示表组3和输出端4，压力显示表组3至少设有一个压强单位的压力显示表，供气装置2依次连接压力显示表组3和输出端4，输出端4用于连接试样8为试样8提供气体，并将所述试样8浸没于试验液体，参照图5，在实验过程中，试样保持在一定的高度h进行测试。

具体的，输出端4包括多个输出口41，输出口41用于连接试样8，为试样8提供气体压力，多个输出口41分别独立与供气装置2进行连接，多个压力显示表也可分别与多个输出口41分别连接，实现多个试样8同时测试的目的。

由于压力显示表的灵敏度较大，导致读书的波动范围大，因此在箱体1设置一个与供气装置2连接的U型压力计6，参照图1和图2，U型压力计6嵌入箱体1，且设有透明板方便对U型压力计6的液面进行观察，U型压力计6的灵敏度相对于压力显示表较低，稳定性较高，在测试中，通过观察U型压力计6和压力显示表的读书，计算出压力值，两者数据进行对比，若相差较大，需要重新测试，以确保测试的准确性。

压力显示表组3包括第一压力显示表31、第二压力显示表32和第三压力显示表33，第一压力显示表31、第二压力显示表32和第三压力显示表33所对应的压力显示单位分别为Pa、kPa和MPa，第一压力显示表31、第二压力显示表32和第三压力显示表33分别对应有第一开关34、第二开关35和第三开关36，第一开关34、第二开关35和第三开关36用于控制气体往不同的压力显示表行径，实现气体在不同压强单位的压力显示表显示，参照图4，气体从供气装置2进入箱体1内，箱体1内设有多条内部管道102的分支，通过控制每个开关的开闭控制气体的流向，具体的，当测试的试样压力范围在500Pa，打开第一开关34，将气体引入第一压力表31，通过第一压力表31显示的数据直观地得出压力值。

为了避免压力显示表的不稳定性对测试的数据误差较大，参照图1和图2，第一压力表31、第二压力表32和第三压力33表均设有三个显示单元37，在测试过程中，取三个显示单元37的平均值作为所需要的压力值，减小测试误差，当三个显示单元37的显示数值相差较大时，需要重新进行测试。

在箱体1上设有控制所述供气装置2流量大小的调节器5，所述调节器5包括手动调节旋钮51、逐渐增压按钮52和分步增压按钮53，在测试中，气体压强从零开始逐渐升压，对于管状试样可采用分步升压，且每步都要保压，将试样绕对称轴转动，没有气泡出现时才可进行下一步的升压，直至最初气泡出现，设置不同的调节开关，可针对不同结构的试样进行测试，适用范围广。

参照图2，输出端4包括三组输出机构，每组输出机构均包括输出口41、排气口42和第二输出口43，输出口41通过管道7连接试样8，为试样8提供气体，当一个试样8完成测试之后，打开排气口，对内部管道的空气进行排空，避免影响下一步的测试，第二输出口43用于连接U型压力计6，每个输出口41、排气口42以及第二输出口43均对应一个控制其气体开闭的开关44。

箱体1还设有总压力显示表11和总开关10，可对测试箱的电源进行一键启停，及观察总的气体压力值。

参照图2，箱体1还设有流量表54，流量表51通过管道7反馈的信息，可得出试样液体9在试样8的通过的流量大小。

上述的供气装置2为气源处理器，气源处理器的组成包括空气过滤器、减压阀和油雾器，过滤器用于对气源的清洁，可过滤压缩空气中的水份，避免水份随气体进入装置，油雾器可对机体运动部件进行润滑，可以对不方便加润滑油的部件进行润滑，大大延长机体的使用寿命。

输出端4为空气快速接头，使输出端4与试样8或U型压力计6通过管道能够实现快速地安装和拆卸，实用性强。

本实用新型的工作原理：

测试试样的孔径，参见GB/T5249-2013,气泡试验孔径是试样的最大等效毛细管直径，由第一气泡对应的压力计算。第一气泡将在具有最大喉道的孔里形成，喉道是这个孔的最窄部位。气泡试验孔径测试的示意图参见图5。

假设气泡在充满试验液体的等效圆柱形毛细管的端部形成，等效圆柱形毛细管的直径与形成气泡压力间的关系用公式(1)表示：

d＝4γ/Δp…………(1)

式中：

d——试样毛细管的等效直径，单位为米(m)；

γ——试样液体的表面张力，单位为牛顿每米(N/m)；

Δp——在静态下，试样上的压力差，单位为帕斯卡(Pa)。

Δp由公式(2)计算：

Δp＝pg-p1…………(2)

式中：

pg——试验气体压力，单位为帕斯卡(Pa)；

p1——在气泡形成的平面上试验液体的压力，单位为帕斯卡(Pa)。

p1由公式(3)计算：

p1＝9.81×ρ1×h…………(3)

式中：

ρ1——试验液体密度，单位为千克每立方米(kg/m³)；

h——试验液体表面到试样表面的高度，单位为米(m)。

其中，试样液体的密度ρ1和表面张力γ参照表1；

表1金属多孔材料常用液体20℃时的密度及表面张力

试验气体压力pg根据U型压力计的读书计算或根据压力显示表的读书得出。

高度h参照图5。

取得以上数据，通过公式(1)的计算即可得出试样毛细管的等效直径d。

以上所述为本实用新型的优选实施方式，并不限制于本实用新型。对本领域技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下做出的若干改进和变型，也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种孔径测试箱，包括箱体，其特征在于，在所述箱体设有供气装置、压力显示表组和输出端，所述压力显示表组至少设有一个压强单位的压力显示表，所述供气装置依次连接压力显示表组和输出端，所述输出端用于连接试样为试样提供气体，并将所述试样浸没于试验液体。

2.根据权利要求1所述的孔径测试箱，其特征在于，所述箱体还设有U型压力计，所述供气装置与所述U型压力计两端的任一端连接。

3.根据权利要求1所述的孔径测试箱，其特征在于，所述压力显示表组包括第一压力显示表、第二压力显示表和第三压力显示表，所述第一压力显示表、所述第二压力显示表和所述第三压力显示表所对应的压力显示单位分别为Pa、kPa和MPa，第一压力显示表、第二压力显示表和第三压力显示表分别对应有第一开关、第二开关和第三开关，第一开关、第二开关和第三开关用于控制气体往不同的压力显示表行径，实现气体在不同压强单位的压力显示表显示。

4.根据权利要求3所述的孔径测试箱，其特征在于，所述第一压力显示表、所述第二压力显示表和所述第三压力显示表均设有三个显示单元。

5.根据权利要求1所述的孔径测试箱，其特征在于，在所述箱体上设有控制所述供气装置流量大小的调节器，所述调节器包括手动调节旋钮、逐渐增压按钮和分步增压按钮。

6.根据权利要求1所述的孔径测试箱，其特征在于，所述输出端包括至少一个输出口，且每个所述输出口分别对应有一个排气口，所述输出口与所述排气口均与所述供气装置连接，所述箱体设有控制每个所述输出口与每个所述排气口开闭的开关。

7.根据权利要求1所述的孔径测试箱，其特征在于，所述箱体还设有总压力显示表和总开关。

8.根据权利要求1至7任一所述的孔径测试箱，其特征在于，所述供气装置为气源处理器。

9.根据权利要求8所述的孔径测试箱，其特征在于，所述输出端为空气快速接头。

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