CN212851053U - 一种用于复合材料修复的加热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种用于复合材料修复的加热装置涉及复合材料修复技术领域，具体涉及一种用于复合材料修复的加热装置，包括依次重叠且固定相连的粘结层、加热隔离层、加热层及背面层；所述粘结层和加热隔离层之间设置有均热层，所述均热层包括相互重叠且固定相连的金属网层和金属网隔离层，所述金属网层位于粘结层和金属网隔离层之间；还包括测温装置。本实用新型采用金属网层替代常用的金属箔作为加热片的匀热层，可在确保加热片柔软度不变的前提下增大金属层导热截面积，提高匀热效果以及匀热层与硅橡胶的粘接效果，有效防止现有加热片弯曲时极易出现的金属箔与硅橡胶分层的现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及复合材料修复技术领域，具体涉及一种用于复合材料修复的加热装置。
背景技术
目前，复合材料修复时所用到的加热片要求具有防止自身过热的监控保护和较高的加热温度场均匀性，现有的方案是在常规硅橡胶加热片背面预埋温度监控电路，利用热敏电阻监控整个加热片平均温度；并精确定位加热片的电热丝排布，确保发热均匀，必要时粘贴金属箔片加强匀热效果，但此类加热片在实际使用过程中存在以下问题：
1.加热片的加热温度需要根据复合材料修复所用材料确定，而温度监控电路由于预埋后无法更改，对于保护温度的设定一般取加热片的极限使用温度，因此加热片低温加热时，可能出现严重超温。
2.温度监控电路监控温度为整个加热片平均温度，对于局部温度异常不敏感。当遇到加热区域为多材料拼接区域或加热片面内加载压力不一致的情况，加热片局部温度偏差加大，导致温度监控失效，造成加热片或复合材料损坏。
3.目前对于加热温度场均匀性的标定均是在无加热负载的情况下，仅对加热片自身温度场进行标定，但实际使用时由于加热负载和压力环境等多个因素的干扰，要确保加热的均匀性就需要增加匀热层。采用粘贴金属箔片的方式可以有所改善，但金属箔片受热或弯曲后易出现与加热片硅橡胶的脱粘分层，造成导热不良匀热效果下降。
4.采用金属箔片进行匀热是，其厚度受到严格限制，以避免其刚度过大造成加热片与复合材料贴合不好，影响维修区域的加压，但金属箔片过薄时，其截面较小，导热能力有限，进而影响其匀热效果。
5.加热片的使用需引出大量温度传感器导线和电源线，线束在穿过真空袋密封胶层时，受到线束间空隙及部分导线绝缘层不气密的影响，极易出现漏气现象，加大了真空排气量，使真空度降低。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于复合材料修复的加热装置，解决加热片温度检测、加热温度场均匀性和引出线束密封问题。
本实用新型一种用于复合材料修复的加热装置，包括依次重叠且固定相连的粘结层、加热隔离层、加热层及背面层；
所述粘结层和加热隔离层之间设置有均热层，所述均热层包括相互重叠且固定相连的金属网层和金属网隔离层，所述金属网层位于粘结层和金属网隔离层之间；
还包括测温装置，所述测温装置包括用于测量加热装置自身温度的预埋测温装置和用于测量复核材料修复区域温度的外接测温装置，所述外接测温装置伸出加热装置并伸入复核材料修复区域。
优选地，金属网层为铜丝或者不锈钢丝编织而成的单层金属网层。
优选地，金属网层为铜丝或者不锈钢丝编织而成的多层金属网层。
或者优选地，铜丝或者不锈钢丝的直径小于等于1mm。
优选地，预埋测温装置为预埋测温传感器，所述预埋测温传感器固定设置在金属网隔离层和加热隔离层之间。
优选地，预埋测温装置为预埋测温传感器，所述预埋测温传感器固定设置在背面层中。
或者优选地，预埋测温传感器设置为两个，两个预埋温度传感器均设置在背面层对应加热层的中央区域。
优选地，外接测温装置为外接测温传感器，所述外接测温传感器设置为四个，外接测温传感器朝加热装置相对应的两侧伸出，且位于加热装置同一侧的外接测温传感器为两个。
优选地，加热层为电热丝加热层或者热电偶加热层。
或者优选地，粘结层、金属网隔离层、加热隔离层及背面层均为硅橡胶层；
所述加热层上连接有一电源线，所述预埋测温装置和外接测温装置上分别连接有传感器导线，所述背面层的一侧上设置有两个扁平状出线口，所述电源线和传感器导线S型弯曲后分别从扁平状出线口穿出，所述电源线和传感器导线在扁平状出线口内均平铺且密封相连；
所述扁平状出线口均由硅橡胶制成。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型采用金属网层替代常用的金属箔作为加热片的匀热层，可在确保加热片柔软度不变的前提下增大金属层导热截面积，提高匀热效果以及匀热层与硅橡胶的粘接效果，有效防止现有加热片弯曲时极易出现的金属箔与硅橡胶分层的现象。
本实用新型加热层的电源线和传感器导线采用硅橡胶密封固化为两个扁平出线口，有利于真空袋密封胶带的密封，避免了多股线束之间空隙多，及部分导线不气密所导致的局部漏气问题，有效提高真空袋真空度。
本实用新型预埋测温传感器可布置在加热装置的高温区域，并根据加热温度精确设置加热装置的温度保护上限，与控温设备联合使用可有效防止加热严重超温；外接测温传感器作为温度控制基准，实现复合材料维修区的精确控温。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
附图标记：1-粘结层，2-金属网层，3-金属网隔离层，4-预埋测温传感器，5-加热隔离层，6-加热层，7-背面层，8-外接测温传感器。
具体实施方式
本实用新型一种用于复合材料修复的加热装置，包括依次重叠且固定相连的粘结层1、加热隔离层5、加热层6及背面层7；
所述粘结层1和加热隔离层5之间设置有均热层，所述均热层包括相互重叠且固定相连的金属网层2和金属网隔离层3，所述金属网层2位于粘结层1和金属网隔离层3之间；
还包括测温装置，所述测温装置包括用于测量加热装置自身温度的预埋测温装置和用于测量复核材料修复区域温度的外接测温装置，所述外接测温装置伸出加热装置并伸入复核材料修复区域。
金属网层2为铜丝或者不锈钢丝编织而成的单层金属网层2。
也可以如下设置，金属网层2为铜丝或者不锈钢丝编织而成的多层金属网层2。
铜丝或者不锈钢丝的直径小于等于1mm。
预埋测温装置为预埋测温传感器4，所述预埋测温传感器4固定设置在金属网隔离层3和加热隔离层5之间。
当传感器导线直径较大时，影响金属网隔离层3和加热隔离层5的平整度时，也可以如下设置，预埋测温装置为预埋测温传感器4，所述预埋测温传感器4固定设置在背面层7中。
预埋测温传感器4设置为两个，两个预埋温度传感器均设置在背面层7对应加热层6的中央区域。
外接测温装置为外接测温传感器8，所述外接测温传感器8设置为四个，外接测温传感器8朝加热装置相对应的两侧伸出，且位于加热装置同一侧的外接测温传感器8为两个。
加热层6为电热丝加热层6或者热电偶加热层6。
粘结层1、金属网隔离层3、加热隔离层5及背面层7均为硅橡胶层；
所述加热层6上连接有一电源线，所述预埋测温装置和外接测温装置上分别连接有传感器导线，所述背面层7的一侧上设置有两个扁平状出线口，所述电源线和传感器导线S型弯曲后分别从扁平状出线口穿出，所述电源线和传感器导线在扁平状出线口内均平铺且密封相连；
所述扁平状出线口均由硅橡胶制成。
其中金属网隔离层3的作用为：用于金属网层2与预埋测温传感器4之间的绝缘隔离，防止传感器短路；加热隔离层5的作用为：用于加热层6与预埋测温传感器4之间的绝缘隔离，防止加热层6通电时漏电。
使用时，预埋测温传感器4和外接测温传感器8均为J型热电偶，使用时，将粘结层1粘结在待加热的复合材料修复区域，并将外接测温传感器8设置在复合材料修复区域，预埋测温传感器4可布置在加热装置的高温区域，并根据加热温度精确设置加热装置的温度保护上限，与控温设备联合使用可有效防止加热严重超温；外接测温传感器8作为温度控制基准，实现复合材料维修区的精确控温。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型采用金属网层2替代常用的金属箔作为加热片的匀热层，可在确保加热片柔软度不变的前提下增大金属层导热截面积，提高匀热效果以及匀热层与硅橡胶的粘接效果，有效防止现有加热片弯曲时极易出现的金属箔与硅橡胶分层的现象。
本实用新型加热层6的电源线和传感器导线采用硅橡胶密封固化为两个扁平出线口，有利于真空袋密封胶带的密封，避免了多股线束之间空隙多，及部分导线不气密所导致的局部漏气问题，有效提高真空袋真空度。
本实用新型预埋测温传感器4可布置在加热装置的高温区域，并根据加热温度精确设置加热装置的温度保护上限，与控温设备联合使用可有效防止加热严重超温；外接测温传感器8作为温度控制基准，实现复合材料维修区的精确控温。
Claims (10)
1.一种用于复合材料修复的加热装置，包括依次重叠且固定相连的粘结层（1）、加热隔离层（5）、加热层（6）及背面层（7）；其特征在于：
所述粘结层（1）和加热隔离层（5）之间设置有均热层，所述均热层包括相互重叠且固定相连的金属网层（2）和金属网隔离层（3），所述金属网层（2）位于粘结层（1）和金属网隔离层（3）之间；
还包括测温装置，所述测温装置包括用于测量加热装置自身温度的预埋测温装置和用于测量复核材料修复区域温度的外接测温装置，所述外接测温装置伸出加热装置并伸入复核材料修复区域。
2.如权利要求1所述一种用于复合材料修复的加热装置，其特征在于，所述金属网层（2）为铜丝或者不锈钢丝编织而成的单层金属网层（2）。
3.如权利要求1所述一种用于复合材料修复的加热装置，其特征在于，所述金属网层（2）为铜丝或者不锈钢丝编织而成的多层金属网层（2）。
4.如权利要求2或3所述一种用于复合材料修复的加热装置，其特征在于，所述铜丝或者不锈钢丝的直径小于等于1mm。
5.如权利要求1所述一种用于复合材料修复的加热装置，其特征在于，所述预埋测温装置为预埋测温传感器（4），所述预埋测温传感器（4）固定设置在金属网隔离层（3）和加热隔离层（5）之间。
6.如权利要求1所述一种用于复合材料修复的加热装置，其特征在于，所述预埋测温装置为预埋测温传感器（4），所述预埋测温传感器（4）固定设置在背面层（7）中。
7.如权利要求5或6所述一种用于复合材料修复的加热装置，其特征在于，所述预埋测温传感器（4）设置为两个，两个预埋温度传感器均设置在背面层（7）对应加热层（6）的中央区域。
8.如权利要求1所述一种用于复合材料修复的加热装置，其特征在于，所述外接测温装置为外接测温传感器（8），所述外接测温传感器（8）设置为四个，外接测温传感器（8）朝加热装置相对应的两侧伸出，且位于加热装置同一侧的外接测温传感器（8）为两个。
9.如权利要求1所述一种用于复合材料修复的加热装置，其特征在于，所述加热层（6）为电热丝加热层（6）或者热电偶加热层（6）。
10.如权利要求1或2或3或5或6或8或9所述一种用于复合材料修复的加热装置，其特征在于，所述粘结层（1）、金属网隔离层（3）、加热隔离层（5）及背面层（7）均为硅橡胶层；
所述加热层（6）上连接有一电源线，所述预埋测温装置和外接测温装置上分别连接有传感器导线，所述背面层（7）的一侧上设置有两个扁平状出线口，所述电源线和传感器导线S型弯曲后分别从扁平状出线口穿出，所述电源线和传感器导线在扁平状出线口内均平铺且密封相连；
所述扁平状出线口均由硅橡胶制成。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114261643A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-01 | 南通四方罐式储运设备制造有限公司 | 一种分布式自粘加热毯系统控温的罐式集装箱 |
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2020
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| CN114261643B (zh) * | 2021-12-30 | 2023-03-14 | 南通四方罐式储运设备制造有限公司 | 一种分布式自粘加热毯系统控温的罐式集装箱 |
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