CN112229724B - 一种爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法 - Google Patents

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Abstract

一种爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法。其包括设计制作能够在某一方向产生应变的承力构件；在承力构件的表面上加装爆裂预警探测装置；沿通断型探测线敷设的方向对承力构件施加拉力，使承力构件产生应变，逐渐增大拉力，使应变增大，直至通断型探测线产生断裂，这时监控盒将发出报警信号，记录下应变传感器此时的应变值等步骤。本发明提供的爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法具有如下有益效果：通过应变传感器测量通断型探测线断裂时承力构件的应变值，从而确定通断型探测线和涂层整体跟随承力构件应变变化的能力，可客观真实地反映爆裂预警探测装置报警灵敏度的大小。

Description

一种爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法
技术领域
本发明属于安全检测技术领域，特别是涉及一种爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法。
背景技术
中国发明专利申请第200910245130.0号中公开了一种用于检测消防压力气瓶防爆报警功能的方法，根据这种公开的方法，相关技术人员可以设计出用于检测爆裂预警探测装置报警灵敏度的方法。图1为一种已有技术的用于检测爆裂预警探测装置报警灵敏度的方法所采用的装置结构示意图。如图1所示，该方法所采用的试件是加装有爆裂预警探测装置且长度为1.5D的消防气瓶段，D为消防气瓶的直径，爆裂预警探测装置包括安装在试件外壁面上的通断型探测线1和与通断型探测线1两端相连用以检测通断型探测线1通断状态的监控盒2，在消防气瓶段的内壁面上人工刻出轴向贯穿且具有一定深度的矩形裂纹3，消防气瓶段两端分别用堵板密封并设置进水口4。在保证试件爆裂压力低于消防气瓶正常工作压力范围前提下，利用增压设备按照一定的冲压速率通过进水口4向密封的试件内充气或充水，待通断型探测线1断裂时监控盒2将进行报警，记录下报警时间或压力，继续升压，直至试件爆裂，记录爆裂时间或压力。根据试件爆裂时与监控盒2报警时的时间差或压力差即可确定出加装在试件上的爆裂预警探测装置的报警灵敏度。
但是，这种测试方法存在如下问题：1)裂纹3是采用人工方式形成的，其实际尺寸跟自然裂纹之间存在着差异，所以试验时试件壁面的应变跟实际情况下气瓶壁面的应变存在差别；2)由于人工刻裂纹存在技术方面的不足，每次试验的裂纹3尺寸不能完全一致，所以每次试验时试件壁面的应变都有差别。因此这种检测爆裂预警探测装置报警灵敏度的方法与实际情况存在差别，不能完全真实反映爆裂预警探测装置的报警灵敏度。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法。
为了达到上述目的，本发明提供的爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法包括按顺序进行的下列步骤：
1)设计制作能够在某一方向产生应变的承力构件；
2)在承力构件的表面上加装爆裂预警探测装置，所述的爆裂预警探测装置包括沿产生应变方向敷设在承力构件外表面上的通断型探测线、与通断型探测线两端相连用以检测通断型探测线通断状态的监控盒、粘贴固定通断型探测线并使通断型探测线与承力构件表面绝缘的涂层、以及与通断型探测线并行设置的应变传感器；
3)沿通断型探测线敷设的方向对承力构件施加拉力F，使承力构件产生应变ε，逐渐增大拉力F，使应变ε增大，直至通断型探测线产生断裂，这时监控盒将发出报警信号，记录下应变传感器此时的应变值。
所述的承力构件采用厚度为5mm、宽度为10mm、长度为50mm～150mm的金属片。
所述的承力构件采用直径为10mm～50mm的圆柱体形金属棒。
所述的承力构件采用圆柱段长度大于等于其直径1.5倍的圆柱形气瓶或压力容器。
所述的涂层采用喷、涂和刷在内的工艺涂覆在承力构件上，厚度为0.1～2mm，宽度为5～20mm，长度为30～50mm，选用环氧树脂。
向所述的承力构件施加拉力F时，通断型探测线的两端处于不受外力的自由状态。
所述的监控盒报警时，应变传感器的应变值应小于等于2％。
所述的承力构件采用合金钢或碳素钢中的任一种。
本发明提供的爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法具有如下有益效果：通过应变传感器测量通断型探测线断裂时承力构件的应变值，从而确定通断型探测线和涂层整体跟随承力构件应变变化的能力，可客观真实地反映爆裂预警探测装置报警灵敏度的大小。
附图说明
图1为一种已有技术的爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法所采用的装置结构示意图。
图2为承力构件采用金属片时本发明提供的爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法检测过程示意图。
图3(a)和(b)分别为本发明中应变传感器和通断型探测线两种并行设置结构示意图。
图4为本发明中应变传感器和通断型探测线另一种并行设置结构示意图。
图5(a)为本发明中应变传感器和通断型探测线在承力构件两侧面上并行设置结构示意图；图5(b)为图5(a)中A—A向剖视图。
图6为本发明中应变传感器与通断型探测线重叠设置结构示意图。
图7(a)为本发明中涂层采用一步固定法涂覆在承力构件上的结构示意图；图7(b)为本发明中涂层采用两步固定法涂覆在承力构件上的结构示意图。
图8为承力构件采用圆柱体形金属棒时本发明提供的爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法检测过程示意图。
图9为承力构件采用圆柱段大于等于其直径1.5倍的圆柱形气瓶或压力容器时本发明提供的爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法检测过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明提供的爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法进行详细说明。与已有技术相同的部件采用相同的附图标号。
实施例一
本实施例提供的爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法包括按顺序进行的下列步骤：
1)如图2所示，设计制作一片厚度为5mm左右、宽度为10mm左右、长度为50mm～150mm左右，并且能够在长度方向产生一定应变的金属片作为承力构件6；
2)在承力构件6的侧面上加装爆裂预警探测装置，所述的爆裂预警探测装置包括沿承力构件6的长度敷设在承力构件6侧面上的通断型探测线1、与通断型探测线1两端相连用以检测通断型探测线1通断状态的监控盒2、粘贴固定通断型探测线1并使通断型探测线1与承力构件6外表面绝缘的涂层5、以及与通断型探测线1并行设置的应变传感器7；
3)利用拉力试验机上的夹具夹住承力构件6的两个短边，开启拉力试验机进行拉伸试验，向承力构件6施加拉力F，使承力构件6产生应力及应变ε，该应力会通过涂层5传递给通断型探测线1，使通断型探测线1也产生一定的应变，逐渐增大拉力F，使应变ε增大，直至通断型探测线1产生断裂，这时监控盒2将发出报警信号，记录下应变传感器7此时的应变值。此应变值可近似等于通断型探测线1断裂时承力构件6上安装应变传感器7处的应变值。此应变值越小，说明爆裂预警探测装置中通断型探测线1和涂层5整体跟随承力构件6应变变化的能力越强，则通断型探测线1和涂层5的整体应变跟随性好，爆裂预警探测装置的报警灵敏度高。
所述的承力构件6采用合金钢或碳素钢中的任一种。
所述的并行设置是指应变传感器7和通断型探测线1的敷设方向一致，以下为几种并行设置的示例，但不局限以下几种示例：
①如图3所示，应变传感器7和通断型探测线1敷设方向一致且相隔一定间距平行敷设，两者的中心位置平移后可重合，如图3(a)所示，也可不重合，如图3(b)所示；
②如图4所示，应变传感器7和通断型探测线1敷设方向一致且相隔一定间距设置，并且应变传感器7和通断型探测线1的轴线位于同一条直线上；
③如图5所示，应变传感器7和通断型探测线1敷设方向一致且敷设在承力构件6的不同侧面上。
应变传感器7和通断型探测线1并行设置，是为了保证通断型探测线1断裂时应变传感器7的应变值近似等于承力构件6上安装应变传感器7处的应变值，因此应变传感器7与通断型探测线1的距离越小越好，在不影响应变传递的条件下，应变传感器7也可敷设在通断型探测线1的外侧而与通断型探测线1重叠在一起，如图6所示。
所述的涂层5采用喷、涂、刷在内的工艺涂覆在承力构件6上，其厚度宜为0.1～2mm，宽度宜为5～20mm，长度宜为30～50mm，太短不宜通断型探测线1的粘贴固定。涂层5选用能够固定通断型探测线1且使通断型探测线1与承力构件6绝缘的环氧树脂。
所述的涂层5可采用一步或两步固定法涂覆在承力构件6上，一步固定法是指将通断型探测线1粘贴固定在承力构件6上只需涂覆一层涂层5，如图7(a)所示；两步固定法是指将通断型探测线1粘贴固定在承力构件6上需涂覆两层涂层，其中内涂层5a用于将通断型探测线1粘贴固定在承力构件6上，外涂层5b用于加固通断型探测线1，内涂层5a和外涂层5b能够采用相同的材料，也可以采用不同的材料，如图7(b)所示。
所述的通断型探测线1通过涂层5粘贴固定在承力构件6上，涂层5固化后，向承力构件6施加拉力F时，通断型探测线1的两端处于不受外力的自由状态，不能将通断型探测线1的两端用焊点、贴片等方式固定，否则在承力构件6受拉时通断型探测线1会受两端拉力的影响而断裂。
所述的应变传感器7的量程应在0.1～3％。
所述的应变传感器7在监控盒2报警时的应变值应小于等于2％，则爆裂预警探测装置的灵敏度为合格。
实施例二
本实施例提供的爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法包括按顺序进行的下列步骤：
1)如图8所示，设计制作一个直径在10mm～50mm之间，能够沿其轴向产生一定应变的圆柱体形金属棒作为承力构件6；
2)在承力构件6的外圆周面上加装爆裂预警探测装置，所述的爆裂预警探测装置包括沿承力构件6轴向敷设在承力构件6外圆周面上的通断型探测线1、与通断型探测线1两端相连用以检测通断型探测线1通断状态的监控盒2、粘贴固定通断型探测线1并使通断型探测线1与承力构件6外圆周面绝缘的涂层5、以及与通断型探测线1并行设置的应变传感器7；
3)利用拉力试验机上的夹具夹住承力构件6的两端，开启拉力试验机进行拉伸试验，向承力构件6施加拉力F，使承力构件6产生应力及应变ε，该应力会通过涂层5传递给通断型探测线1，使通断型探测线1也产生一定的应变，逐渐增大拉力F，使应变ε增大，直至通断型探测线1产生断裂，这时监控盒2将发出报警信号，记录下应变传感器7此时的应变值。此应变值可近似等于通断型探测线1断裂时承力构件6上安装应变传感器7处的应变值。此应变值越小，说明爆裂预警探测装置中通断型探测线1和涂层5整体跟随承力构件6应变变化的能力越强，则通断型探测线1和涂层5的整体应变跟随性好，爆裂预警探测装置的报警灵敏度高。
所述的圆柱体形金属棒与实施例一中的金属片材质相同，涂层5的材质、制作方法和结构特征以及应变传感器7的结构同实施例一。
所述的应变传感器7和通断型探测线1并行设置。圆柱体形金属棒的外圆周面展开即为一个长方形，其形状同实施例一中金属片的外表面形状，所以承力构件6外圆周面上的应变传感器7和通断型探测线1并行设置的方式同实施例一。
实施例三
本实施例提供的爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法包括按顺序进行的下列步骤：
1)如图9所示，设计制作或直接截取一段圆柱段长度大于等于其直径1.5倍的圆柱形气瓶或压力容器作为承力构件6；
2)在承力构件6的外圆周面上加装爆裂预警探测装置，所述的爆裂预警探测装置包括沿承力构件6的周向敷设在承力构件6外圆周面上的通断型探测线1、与通断型探测线1两端相连用以检测通断型探测线1通断状态的监控盒2、粘贴固定通断型探测线1并使通断型探测线1与承力构件6外圆周面绝缘的涂层5、以及与通断型探测线1并行设置的应变传感器7；
3)使承力构件6形成具有至少一个进水口4的密封腔，用增压设备按照一定的冲压速率通过进水口4向密封的承力构件6内部充气或充水，使承力构件6的表面产生拉应力F，使承力构件6产生应力及应变ε，该应力会通过涂层5传递给通断型探测线1，使通断型探测线1也产生一定的应变，逐渐增大拉力F，使应变ε增大，直至通断型探测线1产生断裂，这时监控盒2将发出报警信号，记录下应变传感器7此时的应变值。此应变值可近似等于通断型探测线1断裂时承力构件6上安装应变传感器7处的应变值。此应变值越小，说明爆裂预警探测装置中通断型探测线1和涂层5整体跟随承力构件6应变变化的能力越强，则通断型探测线1和涂层5的整体应变跟随性好，爆裂预警探测装置的报警灵敏度高。
所述的圆柱形气瓶或压力容器与实施例一中的金属片及实施例二中的圆柱体形金属棒与材质相同，涂层5的材质、制作方法和结构特征以及应变传感器7的结构同实施例一和实施例二。
所述的应变传感器7和通断型探测线1并行设置。圆柱形气瓶或压力容器的外表面展开即为一个长方形，其形状同实施例一中金属片和实施例二中圆柱体形金属棒的外表面形状，所以承力构件6外圆周面上的应变传感器7和通断型探测线1并行设置的方式同实施例一和实施例二。
以上结合附图和实施方案对本发明进行了说明，但应能理解，本领域技术人员可在不偏离本发明的实质精神和范围的情况下对本发明进行变化或改进。

Claims (8)

1.一种爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法，其特征在于：所述的检测方法包括按顺序进行的下列步骤：
1)设计制作能够在某一方向产生应变的承力构件(6)；
2)在承力构件(6)的表面上加装爆裂预警探测装置，所述的爆裂预警探测装置包括沿产生应变方向敷设在承力构件(6)外表面上的通断型探测线(1)、与通断型探测线(1)两端相连用以检测通断型探测线(1)通断状态的监控盒(2)、粘贴固定通断型探测线(1)并使通断型探测线(1)与承力构件(6)表面绝缘的涂层(5)、以及与通断型探测线(1)并行设置的应变传感器(7)；
3)沿通断型探测线(1)敷设的方向对承力构件(6)施加拉力F，使承力构件(6)产生应变ε，逐渐增大拉力F，使应变ε增大，直至通断型探测线(1)产生断裂，这时监控盒(2)将发出报警信号，记录下应变传感器(7)此时的应变值。
2.根据权利要求1所述的爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法，其特征在于：所述的承力构件(6)采用厚度为5mm、宽度为10mm、长度为50mm～150mm的金属片。
3.根据权利要求1所述的爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法，其特征在于：所述的承力构件(6)采用直径为10mm～50mm的圆柱体形金属棒。
4.根据权利要求1所述的爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法，其特征在于：所述的承力构件(6)采用圆柱段长度大于等于其直径1.5倍的圆柱形气瓶。
5.根据权利要求1所述的爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法，其特征在于：所述的涂层(5)采用喷和刷在内的工艺涂覆在承力构件(6)上，厚度为0.1～2mm，宽度为5～20mm，长度为30～50mm，选用环氧树脂。
6.根据权利要求1所述的爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法，其特征在于：向所述的承力构件(6)施加拉力F时，通断型探测线(1)的两端处于不受外力的自由状态。
7.根据权利要求1所述的爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法，其特征在于：所述的监控盒(2)报警时，应变传感器(7)的应变值应小于等于2％。
8.根据权利要求1所述的爆裂预警探测装置报警灵敏度的检测方法，其特征在于：所述的承力构件(6)采用合金钢或碳素钢中的任一种。
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