CN215893696U - 碳纤维缠绕气瓶的内胆在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种碳纤维缠绕气瓶的内胆在线监测装置，包括位于储气瓶外部的控制终端和显示器，以及位于储气瓶内胆中的信号采集模块；储气瓶至少有一个端塞上贯穿开设有线槽，线缆一端穿过线槽伸入储气瓶内后与信号采集模块电连接；线缆另一端与储气瓶外与控制终端电连接，线缆与端塞密封连接。在监测过程中信号采集模块将采集到的数据通过线缆实时传送给控制终端，经处理后在显示器上呈现，便于操作人员观测。将采集模块位于内胆中，打开端塞时，可以一起将信号采集模块取出；安装端塞时，一起将信号采集模块伸入内胆的腔体中，操作非常方便，利于更换等。第三、储气瓶在经过100Mpa充压，完全制成后，才将信号采集模块放入其中，不易损坏。
Description
技术领域
本实用新型属于碳纤维缠绕气瓶检测设备技术领域，具体涉及一种碳纤维缠绕气瓶的内胆在线监测装置。
背景技术
碳纤维缠绕储气瓶包括碳纤维缠绕层、防电偶腐蚀层和铝内胆。气瓶的最内层为内胆，该部分在承受瓶内气内压作用的同时，还受到复合材料纤维张力的作用。铝内胆只承受很小一部分的瓶内气体压力，大部分压力由外部碳纤维承担。国内目前储氢气瓶的内胆一般选择无缝铝，铝材具有轻量化、与氢气相容性好、抗氢脆、防泄漏、损伤容限高、温度适应范围广、价格合适等优点。纤维增强复合材料层包裹在铝内胆外侧，该层由碳纤维和树脂材料组成，是典型的复合材料层合板结构：该结构由多层单向纤维复合材料组成，每层纤维的缠绕角度不同，该层的主要作用是保证气瓶在较高的内压作用下具有足够的强度。气瓶整体结构中，碳纤维缠绕层承担了绝大部分的压力载荷，约75％～95％左右。
为了研究碳纤维缠绕储气瓶的某些性能，需要在线实时监测碳纤维缠绕储气瓶的对应参数指标，监测时间根据需要可能会很长，比如几个月、几年等。但是储气瓶的内胆为铝材质，且内部为高压密封结构，不易监测。
为此有人建议，将监测参数指标的传感器布置在内胆外壁和碳纤维缠绕层之间，即在制作碳纤维缠绕储气瓶的过程中将传感器置于内胆外壁和碳纤维缠绕层之间。但是碳纤维缠绕储气瓶制作完成后，需要对内胆充100Mpa高压的气体，使铝制内胆发生形变外扩后与碳纤维缠绕层紧紧结合，使碳纤维缠绕层真正起到承压的效果。在100Mpa充压过程中，内胆变形容易导致传感器损坏。因此需要设计一种可操作，且便于监测的传感器布置方案。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种碳纤维缠绕气瓶的内胆在线监测装，解决现有技术中对无法对碳纤维缠绕储氢气瓶实时在线监测的技术问题。
为了解决上述问题，本实用新型通过如下技术方案实现：
一种碳纤维缠绕气瓶的内胆在线监测装置，包括：位于储气瓶外部的控制终端和显示器，以及位于储气瓶内胆中的信号采集模块；
所述储气瓶至少有一个端塞上贯穿开设有线槽，线缆一端穿过线槽伸入储气瓶内后与信号采集模块电连接；线缆的另一端位于储气瓶外与控制终端电连接，线缆与端塞密封连接。
本实用新型通过在储气瓶端塞上开设通孔，线缆穿过通孔伸入内胆与信号采集模块连接，在监测过程中信号采集模块将采集到的数据通过线缆实时传送给控制终端，经处理后在显示器上呈现，便于操作人员观测。将采集模块位于内胆中，直接通过线缆将监测信号传递到储气瓶外，避免了内胆的电磁屏蔽问题，更利于监测，测得数据精准度更高；另外，打开端塞时，可以一起将信号采集模块取出；安装端塞时，一起将信号采集模块伸入内胆的腔体中，操作非常方便，利于更换等。储气瓶在经过100Mpa充压，完全制成后，才将信号采集模块放入其中，不易损坏。
进一步优化，所述信号采集模块包括压力传感器、温度传感器、湿敏传感器、气敏传感器、振动传感器和超声波传感器中的一种或多种，根据具体需要而选择。
进一步优化，位于储气瓶外的线缆端部设置有插接头，控制终端上设置有与插接头适配的插接口；
或者，位于储气瓶外的线缆端部设置有插接口，控制终端上设置有与插接口适配的插接头；
所述插接口为连为USB接口、航空插座、杜邦座或牛角座中的一种；插接头为USB插头连接端子、航空插头、杜邦连接端子或牛角座连接端子中的一种。
通过设置插接头和插接口，便于将信号采集模块与控制终端电连接或断开。特别是打开或安装端塞时，先将插接头拔开，由于端塞与储气瓶为螺纹连接，防止在转动端塞时线缆缠绕。
进一步优化，所述储气瓶两端的端塞上均贯穿开设有线槽，每个端塞均通过对应的线缆连接一个信号采集模块。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过在储气瓶端塞上开设通孔，线缆穿过通孔伸入内胆与信号采集模块连接，在监测过程中信号采集模块将采集到的数据通过线缆实时传送给控制终端，经处理后在显示器上呈现，便于操作人员观测。将采集模块位于内胆中，直接通过线缆将监测信号传递到储气瓶外，避免了内胆的电磁屏蔽问题，更利于监测，测得数据精准度更高；另外，打开端塞时，可以一起将信号采集模块取出；安装端塞时，一起将信号采集模块伸入内胆的腔体中，操作非常方便，利于更换等。储气瓶在经过100Mpa充压，完全制成后，才将信号采集模块放入其中，不易损坏。
附图说明
图1为实用新型所述碳纤维缠绕气瓶的结构示意图；
图2为碳纤维缠绕气瓶的内胆在线监测系统的框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1、2所示，一种碳纤维缠绕气瓶的内胆在线监测装置，包括：位于碳纤维缠绕气瓶1外部的控制终端5和显示器6，以及位于储气瓶内胆中的信号采集模块4。
所述碳纤维缠绕气瓶的一个端塞2上贯穿开设有线槽，线缆3一端穿过线槽伸入储气瓶内后与信号采集模块4电连接；线缆的另一端位于储气瓶外与控制终端5电连接，线缆3与端塞2密封连接。
在其他实施例中，所述纤维缠绕气瓶两端的端塞上均贯穿开设有线槽，每个端塞均通过对应的线缆连接一个信号采集模块。
本实用新型通过在储气瓶端塞上开设通孔，线缆穿过通孔伸入内胆与信号采集模块连接，在监测过程中信号采集模块将采集到的数据通过线缆实时传送给控制终端，经处理后在显示器上呈现，便于操作人员观测。将采集模块4位于内胆 12中，而不是内胆12和碳纤维缠绕层11之间，更利于监测，测得数据精准度更高；另外，打开端塞时，可以一起将信号采集模块取出；安装端塞时，一起将信号采集模块伸入内胆的腔体中，操作非常方便，利于更换等。储气瓶在经过 100Mpa充压，完全制成后，才将信号采集模块放入其中，不易损坏。
在本实施例中，所述信号采集模块4包括压力传感器、温度传感器、湿敏传感器、气敏传感器、振动传感器和超声波传感器中的一种或多种，根据具体需要而选择。
在本实施例中，位于纤维缠绕气瓶1的线缆3端部设置有插接头，控制终端上设置有与插接头适配的插接口；所述插接头为航空插头，插接口为航空插座。通过设置插接头和插接口，便于将信号采集模块与控制终端电连接或断开。特别是打开或安装端塞时，先将插接头拔开，由于端塞与储气瓶为螺纹连接，防止在转动端塞时线缆缠绕。
在其他实施例中，位于纤维缠绕气瓶的线缆端部设置有插接口，控制终端上设置有与插接口适配的插接头。
在其他实施例中，所述插接口为连为USB接口、杜邦座或牛角座中的一种；插接头为USB插头连接端子、杜邦连接端子或牛角座连接端子中的一种。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型；凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种碳纤维缠绕气瓶的内胆在线监测装置，其特征在于，包括：位于储气瓶外部的控制终端和显示器，以及位于储气瓶内胆中的信号采集模块；
所述储气瓶至少有一个端塞上贯穿开设有线槽，线缆一端穿过线槽伸入储气瓶内后与信号采集模块电连接；线缆的另一端位于储气瓶外与控制终端电连接，线缆与端塞密封连接。
2.根据权利要求1所述的碳纤维缠绕气瓶的内胆在线监测装置，其特征在于，所述信号采集模块包括压力传感器、温度传感器、湿敏传感器、气敏传感器、振动传感器和超声波传感器中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的碳纤维缠绕气瓶的内胆在线监测装置，其特征在于，位于储气瓶外的线缆端部设置有插接头，控制终端上设置有与插接头适配的插接口；
或者，位于储气瓶外的线缆端部设置有插接口，控制终端上设置有与插接口适配的插接头；
所述插接口为连为USB接口、航空插座、杜邦座或牛角座中的一种；插接头为USB插头连接端子、航空插头、杜邦连接端子或牛角座连接端子中的一种。
4.根据权利要求3所述的碳纤维缠绕气瓶的内胆在线监测装置，其特征在于，所述储气瓶两端的端塞上均贯穿开设有线槽，每个端塞均通过对应的线缆连接一个信号采集模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122213294.4U CN215893696U (zh) | 2021-09-13 | 2021-09-13 | 碳纤维缠绕气瓶的内胆在线监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CN202122213294.4U CN215893696U (zh) | 2021-09-13 | 2021-09-13 | 碳纤维缠绕气瓶的内胆在线监测装置 |
Publications (1)
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| CN215893696U true CN215893696U (zh) | 2022-02-22 |
Family
ID=80337285
Family Applications (1)
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| CN202122213294.4U Active CN215893696U (zh) | 2021-09-13 | 2021-09-13 | 碳纤维缠绕气瓶的内胆在线监测装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN215893696U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114526173A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-24 | 中国工程物理研究院总体工程研究所 | 一种具有推力可调功能的冷气喷射型姿态控制系统 |
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2021
- 2021-09-13 CN CN202122213294.4U patent/CN215893696U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114526173A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-24 | 中国工程物理研究院总体工程研究所 | 一种具有推力可调功能的冷气喷射型姿态控制系统 |
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