CN220154219U - 一种超低温双轴拉伸气体渗透率测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超低温双轴拉伸气体渗透率测量装置，涉及检测仪器技术领域，包括龙门架、测试腔体单元、夹持单元、双向拉伸载荷驱动单元和超低温加载单元，超低温加载单元位于双向拉伸载荷驱动单元的一侧，双向拉伸载荷驱动单元位于测试腔体单元的两侧，测试腔体单元通过螺栓与龙门架底部的横梁连接，夹持单元位于测试腔体单元的上方。本实用新型采用上述结构的一种超低温双轴拉伸气体渗透率测量装置，在气体渗透率测试仪上增加了对试样的双轴拉伸装置和试验设备的整体降温设备，使用液氮进行降温，模拟材料所处的低温环境，对材料在复杂条件下的气体渗透性能进行评估，更加准确地评估材料的气体渗透性能，提高材料的应用效果和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及检测仪器技术领域，尤其是涉及一种超低温双轴拉伸气体渗透率测量装置。
背景技术
气体渗透率测试仪是一种用于测量材料的气体渗透率的仪器。这种仪器通常用于材料科学、化学工程、食品包装、药品包装等领域中。它可以评估材料对不同气体的渗透性能，以便选择合适的材料用于不同的应用。
气体渗透率测试仪的工作原理是将气体压力差施加在样品的两侧，然后测量气体渗透的速率。该仪器可以使用多种不同的气体，例如氧气、二氧化碳、氮气等，以便评估样品对不同气体的渗透性能。
为深入研究环境温度、应力条件等因素对材料气体渗透率的影响，需要提高气体渗透率测试仪的模拟复杂环境的加载能力。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种超低温双轴拉伸气体渗透率测量装置，在气体渗透率测试仪上增加了对试样的双轴拉伸装置和试验设备的整体降温设备，这种设备可以使用液氮进行降温，模拟材料所处的低温环境，并且能够对材料在复杂条件下的气体渗透性能进行全面评估，可以更加准确地评估材料的气体渗透性能，提高材料的应用效果和可靠性。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种超低温双轴拉伸气体渗透率测量装置，包括龙门架、测试腔体单元、夹持单元、双向拉伸载荷驱动单元和超低温加载单元，所述超低温加载单元位于所述双向拉伸载荷驱动单元的一侧，所述双向拉伸载荷驱动单元位于所述测试腔体单元的两侧，所述测试腔体单元通过螺栓与所述龙门架底部的横梁连接，所述夹持单元位于所述测试腔体单元的上方。
优选的，所述测试腔体单元包括测试腔体、设置在所述测试腔体一侧的充气口、气罐、设置在所述测试腔体上的固定航空插头、与所述固定航空插头连接的温度传感器和温差传感器。
优选的，所述夹持单元包括固定在所述龙门架顶端横梁上方的第一伺服电机、设置在所述龙门架顶端横梁下方的两组作动轴、与所述作动轴连接的夹具，两组所述作动轴分别分布在测试舱体的上方，每组所述作动轴均设置有四个。
所述双向拉伸载荷驱动单元包括第二伺服电机、拉力传感器、作动器和连接件，所述第二伺服电机设置有四个，四个所述第二伺服电机均固定设置在所述龙门架的立柱上，所述第二伺服电机通过电缆与作动器相连接，所述作动器位于所述拉力传感器和所述连接件之间。
所述超低温加载单元包括设置在所述龙门架一侧的液氮罐、与所述液氮罐连接的低温腔体。
所述固定航空插头的数量为4-6个。
所述夹具与所述测试腔体之间放置有待测件，所述待测件的形状为正方形，中央部分为渗透率测量区域，四周为夹持区域。
优选的，所述气罐与所述充气口之间、所述液氮罐与所述低温腔体之间均通过气管连接，所述气管上设置有阀门。
因此，本实用新型采用上述结构的一种超低温双轴拉伸气体渗透率测量装置，在气体渗透率测试仪上增加了对试样的双轴拉伸装置和试验设备的整体降温设备。这种设备可以使用液氮进行降温，模拟材料所处的低温环境，并且能够对材料在复杂条件下的气体渗透性能进行全面评估
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型一种超低温双轴拉伸气体渗透率测量装置实施例的结构示意图；
图2为本实用新型一种超低温双轴拉伸气体渗透率测量装置实施例测量装置的待测件的示意图；
图3为本实用新型一种超低温双轴拉伸气体渗透率测量装置实施例测量装置的“A”的放大图；
附图标记
1、龙门架；2、测试腔体；3、充气口；4、固定航空插头；5、第一伺服电机；6、作动轴；7、夹具；8、第二伺服电机；9、拉力传感器；10、连接件；11、电缆；12、气罐；13、气管；14、低温腔体；15、阀门；16、待测件；17、液氮罐。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。
除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
实施例
如图1-3所示，本实用新型提供了一种超低温双轴拉伸气体渗透率测量装置，包括龙门架1、测试腔体单元、夹持单元、双向拉伸载荷驱动单元和超低温加载单元，超低温加载单元位于双向拉伸载荷驱动单元的两侧，用于实现样品测试时的超低温环境。双向拉伸载荷驱动单元位于测试腔体2单元的两侧，用来给待测件16施加双向拉力载荷。测试腔体单元通过螺栓与龙门架1底部的横梁连接。夹持单元位于测试腔体单元的上方，用于紧固待测件16。
测试腔体单元包括测试腔体2、设置在测试腔体2一侧的充气口3、气罐12、设置在测试腔体2上的固定航空插头4、与固定航空插头4连接的温度传感器和温差传感器(图未示)，用于气密性测量时容纳气体。固定航空插头4的数量为4-6个。测试腔体2上留有充气口3和用来连接传感器的接口，用于收集测试数据。气罐12与充气口3之间通过气管13连接，气管13上设置有阀门15。气罐12用于向测试腔体2内部充入试验气体，气罐12内的气体种类可以根据测试的需要，选择氦气、氢气、氧气等各种气体，用以测试材料对不同气体的渗透率。
夹持单元包括固定在龙门架1顶端横梁上方的第一伺服电机5、设置在龙门架1顶端横梁下方的两组作动轴6、与作动轴6连接的夹具7，两组作动轴6分别分布在测试舱体的上方，每组作动轴6均设置有四个，总数有8个(图中未全画出)，夹具7与测试腔体2之间放置有待测件16。第一伺服电机5用于驱动作动轴6向下运动夹紧待测件16，测试腔体2上方有对应夹具7形状的凹槽结构，待测件16通过夹具7和测试腔体2上方夹紧固定，在启动第一伺服电机5使作动轴6向下运动夹具7待测件16之前，需要在待测件16下方与测试腔体2接触的部分涂抹密封用的润滑脂，以保证测试腔体2的密封性。
双向拉伸载荷驱动单元包括第二伺服电机8、拉力传感器9、作动器(图未示)和连接件10，第二伺服电机8设置有四个(图中未全画出)，四个第二伺服电机8均固定设置在龙门架1的立柱上，第二伺服电机8通过电缆11与作动器相连接，作动器位于拉力传感器9和连接件10之间，即连接件10和拉力传感器9均设置为四组，每组连接件10为两根钢管组成的T型结构，之间通过螺纹连接。待测件16通过翻转边缘并只粘接外侧的方式，形成的一个通道，可以将钢管从孔隙中穿进去，这样在朝着待测件16的这条边的垂直方向拉动这根钢管的时候，可以对待测件16边缘施加一个均匀的拉应力。在使用时，首先将一根钢管穿入待测件16边缘，再将另一根钢管与之连接组成一个T字型结构，T字型的尾端与作动器相连接，即作动器位于拉力传感器9和连接件10之间。
超低温加载单元包括设置在龙门架1一侧的液氮罐17、与液氮罐17连接的低温腔体14，液氮罐17与低温腔体14之间通过气管13连接，气管13上设置有阀门15，能够控制低温加载的启停。超低温加载单元通过液氮冷却的方式对低温腔体14进行降温，使待测件16表面实现-100℃的低温加载。(关于超低温加载的说明：低温加载模拟的实际环境是一个密闭的气囊处于外界低温环境中，在本装置中可将测试腔体2看作气囊内部，低温腔体14看作外界环境，因此仅需要低温腔体14一侧达到-100℃的低温即可。)
待测件16的形状为正方形，中央部分为渗透率测量区域，四周为夹持区域，待测件16的中心位置可以连接其他零件，可作为蒙皮-金属件组合体开展渗透率测量。
本实用新型在使用时包括以下步骤：
1、将待测件16通过夹持单元固定；
2、施加双向拉力载荷；
3、施加超低温载荷；
4、充入试验气体；
5、采集测试数据；
6、分析材料渗透率。
因此，本实用新型采用上述结构的一种超低温双轴拉伸气体渗透率测量装置，在气体渗透率测试仪上增加了对试样的双轴拉伸装置和试验设备的整体降温设备，这种设备可以使用液氮进行降温，模拟材料所处的低温环境，并且能够对材料在复杂条件下的气体渗透性能进行全面评估。通过该装置及方法，可以更加准确地评估材料的气体渗透性能，提高材料的应用效果和可靠性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种超低温双轴拉伸气体渗透率测量装置，其特征在于：包括龙门架、测试腔体单元、夹持单元、双向拉伸载荷驱动单元和超低温加载单元，所述超低温加载单元位于所述双向拉伸载荷驱动单元的一侧，所述双向拉伸载荷驱动单元位于所述测试腔体单元的两侧，所述测试腔体单元通过螺栓与所述龙门架底部的横梁连接，所述夹持单元位于所述测试腔体单元的上方。
2.根据权利要求1所述的一种超低温双轴拉伸气体渗透率测量装置，其特征在于：所述测试腔体单元包括测试腔体、设置在所述测试腔体一侧的充气口、气罐、设置在所述测试腔体上的固定航空插头、与所述固定航空插头连接的温度传感器和温差传感器。
3.根据权利要求2所述的一种超低温双轴拉伸气体渗透率测量装置，其特征在于：所述夹持单元包括固定在所述龙门架顶端横梁上方的第一伺服电机、设置在所述龙门架顶端横梁下方的两组作动轴、与所述作动轴连接的夹具，两组所述作动轴分别分布在测试舱体的上方，每组所述作动轴均设置有四个。
4.根据权利要求3所述的一种超低温双轴拉伸气体渗透率测量装置，其特征在于：所述双向拉伸载荷驱动单元包括第二伺服电机、拉力传感器、作动器和连接件，所述第二伺服电机设置有四个，四个所述第二伺服电机均固定设置在所述龙门架的立柱上，所述第二伺服电机通过电缆与作动器相连接，所述作动器位于所述拉力传感器和所述连接件之间。
5.根据权利要求4所述的一种超低温双轴拉伸气体渗透率测量装置，其特征在于：所述超低温加载单元包括设置在所述龙门架一侧的液氮罐、与所述液氮罐连接的低温腔体。
6.根据权利要求5所述的一种超低温双轴拉伸气体渗透率测量装置，其特征在于：所述固定航空插头的数量为4-6个。
7.根据权利要求6所述的一种超低温双轴拉伸气体渗透率测量装置，其特征在于：所述夹具与所述测试腔体之间放置有待测件，所述待测件的形状为正方形，中央部分为渗透率测量区域，四周为夹持区域。
8.根据权利要求7所述的一种超低温双轴拉伸气体渗透率测量装置，其特征在于：所述气罐与所述充气口之间、所述液氮罐与所述低温腔体之间均通过气管连接，所述气管上设置有阀门。
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