CN111175137A - 一种多孔隔热材料压力测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多孔隔热材料压力测试装置，通过设置光线发生器、柱面凹透镜和检测板，通过光线发生器对待检测的多孔隔热材料发射若干束平行的光线，柱面凹透镜能够对光线发生器发出的光线进行散射，从而使散射后照射在检测板上的各束光线之间的距离增大，当多孔隔热材料因施加压力超过承压能力而发生形变量标准以上的形变时，会遮挡光线发生器发出的光线，从而检测板上的至少某一光线传感器接收不到散射后的光线，处理器可以判断出此时多孔隔热材料超出承压范围，得出压力测试结构，克服了现有技术中由于光线直射间距过小难以设置的问题，可以有效减少设置光线传感器后测量极易出现误差的问题，相对于现有的视觉图像检测方法大大节约了成本。

Description

一种多孔隔热材料压力测试装置
技术领域
本发明涉及多孔隔热材料测试技术领域，特别是指一种多孔隔热材料压力测试装置。
背景技术
多孔隔热材料是利用其基体内封闭气孔中气体的低导热性来达到隔热效能的,是隔热材料体系中应用最广、最有效的材料之一，在研发和制备新型多孔隔热材料的过程中，需要对多孔隔热材料的承压性能进行测试，以验证多孔隔热材料投入市场实际使用的可行性和可靠性；
目前，多孔隔热材料的压力测试多采用人工判断和图像分析监测两种方法，但人工判断过于依赖工作人员的经验和目测，测量结果偏差较大，而图像分析检测方法造价较高，且对操作人员有一定的操作门槛，无疑增加了企业的成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种多孔隔热材料压力测试装置。
基于上述目的本发明提供的一种多孔隔热材料压力测试装置，包括：
框架；
导轨，安装在框架上，沿竖直方向设置；
夹具，安装在导轨内，用于固定待测试的多孔隔热材料；
升降机构，安装在框架上，与夹具连接，可带动夹具沿导轨升降；
施压机构，安装在夹具顶部，用于对固定在夹具上的待测试的多孔隔热材料施加压力；
光线发生器，安装在夹具的一侧，用于发射若干束平行的光线；
柱面凹透镜，安装在与光线发生器相对的一侧，用于对光线发生器发出的光线进行散射；
检测板，安装在柱面凹透镜远离光线发生器的一侧，用于对散射后的光线进行检测，检测板包括板体和至少两只光线传感器，其中第一光线传感器安装在光线发生器发出的顶部光线经柱面凹透镜散射后照射在板体上的位置，第二光线传感器安装在光线发生器发出的底部光线经柱面凹透镜散射后照射在板体上的位置；
处理器，用于接收光线传感器的测量结果，在光线传感器因多孔隔热材料的形变检测不到散射后的光线时，发出提示信号。
优选地，还包括：
计时器，与处理器连接；
处理器还用于控制升降机构移动，并根据光线传感器的检测结果，判断光线发生器发出的光线是否被待检测的多孔隔热材料遮挡，控制计时器对多孔隔热材料经过该遮挡点的时间进行计时；
计算模块，用于读取计时器的计时结果，读取升降机构的升降速度，计算升降机构在计时器的计时时间内的升降距离；
处理器还用于，根据计算模块得出的升降距离，通过控制升降机构调节夹具与光线发生器之间的相对高度差。
优选地，夹具包括：
滑块，安装在导轨内；
固定夹，与滑块固定连接，用于夹持待测试的多孔隔热材料；
扳扣锁紧机构，固定在滑块上，用于将滑块锁紧于导轨内。
优选地，检测板、柱面凹透镜和光线发生器之间固定连接有连杆。
优选地，处理器还用于读取施压机构的施加压力，并控制施压机构的运行。
优选地，施压机构为液压压力测试机。
优选地，光线发生器为红外线光线发生器。
从上面所述可以看出，本发明提供的多孔隔热材料压力测试装置，通过设置光线发生器、柱面凹透镜和检测板，通过光线发生器对待检测的多孔隔热材料发射若干束平行的光线，柱面凹透镜能够对光线发生器发出的光线进行散射，从而使散射后照射在检测板上的各束光线之间的距离增大，当多孔隔热材料因施加压力超过承压能力而发生形变量标准以上的形变时，会遮挡光线发生器发出的光线，从而检测板上的至少某一光线传感器接收不到散射后的光线，处理器可以判断出此时多孔隔热材料超出承压范围，得出压力测试结构，克服了现有技术中由于光线直射间距过小难以设置的问题，由于柱面凹透镜能够对光线发生器发出的光线进行散射，扩大了散射后的照射范围，可以有效减少设置光线传感器后测量极易出现误差的问题，相对于现有的视觉图像检测方法大大节约了成本。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构示意图；
图2为本发明实施例的多孔隔热材料俯视结构示意图；
图3为本发明实施例的光线发生器光线传播示意图；
图4为本发明实施例的数据通信示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
一种多孔隔热材料11压力测试装置，包括框架和安装在框架上，沿竖直方向设置的导轨1，导轨1内安装有用于固定待测试的多孔隔热材料11的夹具2，框架上还安装有升降机构3，升降机构3与夹具2连接，可带动夹具2沿导轨1升降，夹具2顶部安装有施压机构4，用于对固定在夹具2上的待测试的多孔隔热材料11施加压力，夹具2的一侧安装有光线发生器5，用于发射若干束平行的光线，光线发生器5相对的一侧安装有柱面凹透镜6，用于对光线发生器5发出的光线进行散射，柱面凹透镜6原理光线发生器5的一侧安装有检测板7，检测板7用于对散射后的光线进行检测，检测板7包括板体71和至少两只光线传感器72，其中第一光线传感器72安装在光线发生器5发出的顶部光线经柱面凹透镜6散射后照射在板体71上的位置，第二光线传感器72安装在光线发生器5发出的底部光线经柱面凹透镜6后照射在板体71上的位置，本测试装置中还设有处理器，用于接收光线传感器72的测量结构，在光线传感器72因多孔隔热材料11的形变检测不到散射后的光线时，发出提示信号。
本发明通过设置光线发生器5、柱面凹透镜6和检测板7，通过光线发生器5对待检测的多孔隔热材料11发射若干束平行的光线，柱面凹透镜6能够对光线发生器5发出的光线进行散射，从而使散射后照射在检测板7上的各束光线之间的距离增大，当多孔隔热材料11因施加压力超过承压能力而发生形变量标准以上的形变时，会遮挡光线发生器5发出的光线，从而检测板7上的至少某一光线传感器72接收不到散射后的光线，处理器可以判断出此时多孔隔热材料11超出承压范围，得出压力测试结构，克服了现有技术中由于光线直射间距过小难以设置的问题，由于柱面凹透镜6能够对光线发生器5发出的光线进行散射，扩大了散射后的照射范围，可以有效减少设置光线传感器72后测量极易出现误差的问题，相对于现有的视觉图像检测方法大大节约了成本。
作为一种实施方式，本压力测试装置还包括计时器，处理器还用于控制升降机构3移动，并根据光线传感器72的检测结果，判断光线发生器5发出的光线是否被待检测的多孔隔热材料11遮挡，控制所述计时器对多孔隔热材料11经过该遮挡点的时间进行计时；设置有计算模块用于读取计时器的计时结果，读取升降机构3的升降速度，计算升降机构3在计时器的计时时间内的升降距离，即多孔隔热材料11的厚度，处理器还用于根据计算模块得出的升降距离，通过控制升降机构3调节夹具2与光线发生器5之间的相对高度差。
通过设置计时器和计算模块，可以方便地对多孔隔热材料11经过光线发生器5发出光线的某一点的时间，如顶部光线或底部光线，则处理器根据第一光线传感器72或第二光线传感器72，可以控制计时器对这段时间进行计时，从而计算出多孔隔热材料11的厚度，由于不同厚度的多孔隔热材料11抗压能力不同，其压力测试时形变量的标准也不同，处理器可根据多孔隔热材料11的厚度，得出该厚度的多孔隔热材料11的形变量标准，通过升降机构3移动多孔隔热材料11，使多孔隔热材料11底部距光线发生器5的某一点的光线的高度差等于该形变量标准，如顶部光线和底部光线。
作为一种实施方式，夹具2包括安装在导轨1内的滑块，滑块上固定连接有固定夹和扳扣锁紧机构，固定夹用于夹持待测试的多孔隔热材料11，扳扣锁紧机构用于将滑块锁紧于导轨1内。
作为一种实施方式，检测板7、柱面凹透镜6和光线发生器5之间固定连接有连杆，连杆可设置在检测板7、柱面凹透镜6和光线发生器5的侧面，避免因振动造成的测量误差。
作为一种实施方式，处理器还用于读取施压机构4的施加压力，并控制施压机构4的运行，在处理器判断多孔隔热材料11的实际形变量达到形变量标准时，可以自动读取施压机构4施加的压力，得到压力测试结构，并停止施压机构4，防止施加压力继续增大带来安全隐患。
作为一种实施方式，施压机构4为液压压力测试机。
作为一种实施方式，光线发生器5可选红外线光线发生器。
在使用本发明公开的一种多孔隔热材料11压力测试装置时，首先使用夹具2将待测试的多孔隔热材料11固定在夹具2中，之后再升降机构3的带动下，将夹具2升至导轨1的顶部，或至少高于光线发生器5发出的顶部光线的位置，此时光线发生器5发出的所有平行光线都不会受到多孔隔热材料11的阻挡，能够经柱面凹透镜6的散射之后照射在检测板7上，并照射到各光线传感器72的所在位置，之后再次启动升降机构3，带动夹具2下降，当多孔隔热材料11下降至遮挡光线发生器5发出的顶部光线时，第一光线传感器72检测不到光线发生器5发出的光线，处理器读取到该检测结果，控制计时器开始计时，之后升降机构3继续带动夹具2下降，直到多孔隔热材料11移动到不再遮挡光线发生器5发出的顶部光线时，第一光线传感器72能够检测到光线发生器5发出的光线，处理器读取到该检测结果，控制计时器停止计时，计算模块根据计时器的计时时间，也就是多孔隔热材料11整体经过光线发生器5的顶部光线所用的世界，在根据升降机构3的升降速度，计算出多孔隔热材料11的厚度，由于不同厚度的多孔隔热材料11抗压能力不同，其压力测试时形变量的标准也不同，处理器可根据多孔隔热材料11的厚度，得出该厚度的多孔隔热材料11的形变量标准，通过升降机构3移动多孔隔热材料11，使多孔隔热材料11底部距光线发生器5的底部光线的高度差等于该形变量标准，之后通过锁紧机构将夹具2锁紧，启动施压机构4对待测试的多孔隔热材料11施加压力，并逐渐增大施加的压力，当施压机构4施加的压力超过多孔隔热材料11能够承受的压力时，多孔隔热材料11会产生超出形变量标准的形变，则多孔隔热材料11的形变会遮挡光线传感器72的底部光线，使第二光线传感器72接收不到光线发生器5发出的光线，处理器读取到该测量结果后，判断第二光线传感器72是因为多孔隔热材料11的形变而检测不到散射后的光线，发出提示信号，在一种实施方式中，处理器也可读取施压机构4此时的压力数据，并控制施压机构4停止加压，从而方便使用者得知多孔隔热材料11的压力测试结果。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本发明难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路（IC）芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本发明难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的（即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内）。在阐述了具体细节（例如，电路）以描述本发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构（例如，动态RAM（DRAM））可以使用所讨论的实施例。
本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多孔隔热材料压力测试装置，其特征在于，包括：
框架；
导轨，安装在所述框架上，沿竖直方向设置；
夹具，安装在所述导轨内，用于固定待测试的多孔隔热材料；
升降机构，安装在所述框架上，与所述夹具连接，可带动所述夹具沿所述导轨升降；
施压机构，安装在所述夹具顶部，用于对固定在所述夹具上的待测试的多孔隔热材料施加压力；
光线发生器，安装在所述夹具的一侧，用于发射若干束平行的光线；
柱面凹透镜，安装在与所述光线发生器相对的一侧，用于对所述光线发生器发出的光线进行散射；
检测板，安装在所述柱面凹透镜远离所述光线发生器的一侧，用于对散射后的光线进行检测，所述检测板包括板体和至少两只光线传感器，其中第一光线传感器安装在所述光线发生器发出的顶部光线经所述柱面凹透镜散射后照射在所述板体上的位置，第二光线传感器安装在所述光线发生器发出的底部光线经所述柱面凹透镜散射后照射在所述板体上的位置；
处理器，用于接收所述光线传感器的测量结果，在所述光线传感器因多孔隔热材料的形变检测不到散射后的光线时，发出提示信号。
2.根据权利要求1所述的多孔隔热材料压力测试装置，其特征在于，还包括：
计时器，与所述处理器连接；
所述处理器还用于控制所述升降机构移动，并根据所述光线传感器的检测结果，判断所述光线发生器发出的光线是否被待检测的多孔隔热材料遮挡，控制所述计时器对多孔隔热材料经过该遮挡点的时间进行计时；
计算模块，用于读取所述计时器的计时结果，读取所述升降机构的升降速度，计算所述升降机构在所述计时器的计时时间内的升降距离；
所述处理器还用于，根据所述计算模块得出的升降距离，通过控制所述升降机构调节所述夹具与所述光线发生器之间的相对高度差。
3.根据权利要求1所述的多孔隔热材料压力测试装置，其特征在于，所述夹具包括：
滑块，安装在所述导轨内；
固定夹，与所述滑块固定连接，用于夹持待测试的多孔隔热材料；
扳扣锁紧机构，固定在所述滑块上，用于将所述滑块锁紧于所述导轨内。
4.根据权利要求1所述的多孔隔热材料压力测试装置，其特征在于，所述检测板、所述柱面凹透镜和所述光线发生器之间固定连接有连杆。
5.根据权利要求1所述的多孔隔热材料压力测试装置，其特征在于，所述处理器还用于读取所述施压机构的施加压力，并控制所述施压机构的运行。
6.根据权利要求1所述的多孔隔热材料压力测试装置，其特征在于，所述施压机构为液压压力测试机。
7.根据权利要求1所述的多孔隔热材料压力测试装置，其特征在于，所述光线发生器为红外线光线发生器。
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