一种用于面料试验后损失评估的压力罐测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及面料测试装置领域，具体涉及一种涂敷或覆膜防护服装面料耐磨损和耐屈挠试验后损失评估的压力罐测试装置。


背景技术：

2.防护服装面料按照标准方法经过一定强度和次数的耐磨损试验后，或者经过一定强度和次数的耐屈挠试验后，需要对经过磨损和屈挠后服装面料的结构破坏和功能损伤情况进行定性定量评估。
3.现有评估方法主要靠测试人员肉眼观察服装面料的损伤情况(纱线断裂及其根数、表面绒毛露底、孔径达到0.5mm，等等)来进行定性判别和评价，评判结果受到测试人员个人身体素质和经验的影响较大。虽然可以借助显微和放大设备并借助测试人员经验，可以较大提高评判结果准确性，但是仍然受限于个人经验，并且无法对表面虽然无上述明细破坏情况但其穿着和防护功能丧失和明显降低的情况。
4.另外一种可用来判别和评价的方法是静水压法。将经过标准方法磨损或屈挠后的面料，覆盖加载固定在静水压测试装置受压力一侧。在标准大气压下，按一定加压速度((0.98
±
0.05)kpa/min)，给受压一侧内部充水加压，同时测试人员肉眼观察面料受压的另外一侧是否有三处渗出的水珠形成。此种方法一方面仍然受到测试人员肉眼观察能力及其经验的影响。但是此种方法更为重要的局限在于，由于必须形成三处水珠渗出的情况才可以进行判定，因此多数情况下要求被测试面料在耐磨损或耐屈挠之前必须满足一定的静水压力条件(如大于200mm的静水压)，才能对面料耐磨损或耐屈挠之前和之后的面料进行区别明显的对比和判定评估。


技术实现要素：

5.针对上述技术问题，本实用新型提供一种涂敷或覆膜防护服装面料耐磨损和耐屈挠试验后损失评估的压力罐测试装置，一方面避免了上述表观观察评估法和静水压法两种方法受测试人员主管因素影响较大的影响，提升了测试准确度和精度，另一方面也解决了静水压法无法测试小于200mm静水压的面料，扩大了评估的适用范围。
6.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
7.一种用于面料试验后损失评估的压力罐测试装置，包括：压力罐、样品夹持装置、真空开关阀、真空泵和压力表；所述样品夹持装置固定于所述压力罐的开口上方，所述压力罐的底部侧面开口通过管路连接一个三通，所述三通的一端连接所述真空开关阀，并通过管路连接到所述真空泵，通过所述真空开关阀的开关切换来进行压力罐抽真空和停止抽真空保持密闭两个状态的切换，所述三通的另一端连接所述压力表，用于监测所述压力罐内部压力变化。
8.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
9.进一步，该装置还包括计时器，所述计时器与所述压力表连接，用于接收所述压力
表输出的信号。
10.进一步，所述样品夹持装置包括样品上垫片、样品下垫片和紧固部件，所述压力罐的顶部开口带有向外扩展的平台，所述压力罐的开口及平台、样品下垫片、样品、样品上垫片和紧固部件从下到上依次组装固定。
11.进一步，该装置还包括气密性检查板，所述压力罐的开口及平台、样品下垫片、气密性检查板、样品上垫片和紧固部件从下到上依次组装固定。
12.进一步，所述紧固部件为固定片，所述固定片通过压紧螺丝与所述压力罐开口的平台固定。
13.进一步，所述样品上垫片和固定片之间还安装中间开设有通气孔的透明窗，所述样品上垫片、样品下垫片和固定片均为相同尺寸的环形。
14.进一步，所述紧固部件包括第一支撑杆、第二支撑杆、丝母固定杆、升降丝杠、压盘和手轮，所述第一支撑杆和第二支撑杆分别固定在所述压力罐的两侧，所述丝母固定杆固定在所述第一支撑杆和第二支撑杆的顶部、压力罐开口上方，所述升降丝杠穿过所述丝母固定杆中间的丝母，所述压盘固定在所述升降丝杠的底部，所述手轮安装在所述升降丝杠的顶部，通过转动所述手轮，可带动所述升降丝杠及其末端的压盘向上或向下运动并压在样品上，从而将样品松开或压紧。
15.进一步，所述压力罐的数量为两个，所述装置还包括用于切换真空泵向所述两个压力罐分别抽气的真空抽气转换开关。
16.进一步，所述两个压力罐分别为圆形压力罐和矩形压力罐，其中，所述圆形压力罐用于测试经过耐磨损试验后的样品；所述矩形压力罐用于测试经过耐屈挠试验后的样品。
17.本实用新型的有益效果是：将样品夹持固定在压力罐的开口上方，可通过抽真空后观察记录压力罐的压力变化的方式来对样品的防护性能进行评估，提升了测试准确度和精度，并且扩大了评估的适用范围。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例提供的一种压力罐测试装置的结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例提供的样品夹持装置的侧视剖面图；
20.图3为本实用新型实施例提供的另一种压力罐测试装置的结构示意图；
21.图4为本实用新型实施例提供的另一种压力罐测试装置的侧视图；
22.图5为本实用新型实施例提供的采用第一种结构紧固部件的压力罐测试装置的俯视图；
23.图6为本实用新型实施例提供的采用第二种结构紧固部件的压力罐测试装置的俯视图；
24.图7为本实用新型实施例提供的采用第二种结构紧固部件的压力罐测试装置的侧视图。
25.附图标记：1、压力罐；11、圆形压力罐；12、矩形压力罐；2、样品夹持装置；21、样品上垫片；22、样品下垫片；23、紧固部件；230、压紧螺丝；231、第一支撑杆；232、第二支撑杆；233、丝母固定杆；2331、丝母； 234、升降丝杠；235、压盘；236、手轮；3、真空开关阀；4、真空泵；41、真空泵开关；5、压力表；6、三通；7、样品；8、透明窗；81、通气孔；9、真空抽气转换开
关；10、计时器。
具体实施方式
26.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
27.图1为本实用新型实施例提供的一种用于面料试验后损失评估的压力罐测试装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括：压力罐1、样品夹持装置2、真空开关阀3、真空泵4和压力表5；样品夹持装置2固定于压力罐1 的开口上方，压力罐1的底部侧面开口通过管路连接一个三通6，三通6的一端连接真空开关阀3，并通过管路连接到真空泵4，通过真空开关阀3的开关切换来进行压力罐抽真空和停止抽真空保持密闭两个状态的切换，三通 6的另一端连接压力表5，用于监测压力罐1内部压力变化。
28.本实用新型实施例提供的一种用于面料试验后损失评估的压力罐测试装置，通过将样品夹持固定在压力罐的开口上方，再通过对压力罐抽真空后观察记录压力罐的压力变化的方式来对样品的防护性能进行评估，一方面避免了现有表观观察评估法和静水压法两种方法受测试人员主管因素影响较大的影响，提升了测试准确度和精度，另一方面也解决了静水压法无法测试小于200mm静水压的面料，扩大了评估的适用范围。
29.可选地，在该实施例中，如图2所示，样品夹持装置2包括样品上垫片 21、样品下垫片22和紧固部件23，压力罐1的顶部开口带有向外扩展的平台，压力罐1的开口及平台、样品下垫片22、样品7、样品上垫片21和紧固部件23从下到上依次组装固定。
30.具体的，样品垫片可采用硅橡胶材质，样品上垫片、样品下垫片均为相同尺寸的环形，上下两个垫片的环形结构可以保证样品面料与真空罐内部空间保持接触，并且可以将样品面料夹持固定并保持自然平铺状态。
31.可选地，在该实施例中，该装置还包括气密性检查板，压力罐1开口及平台、样品下垫片22、气密性检查板、样品上垫片21和紧固部件23从下到上依次组装固定。气密性检查板用于在进行压力罐测试前对压力罐进行气密性检查。
32.可选地，样品上垫片和固定片之间还安装用于保护和观察样品的透明窗 8，为避免压力罐抽真空时影响压力值，透明窗8中间开设有通气孔81，如图5及图6所示。
33.可选地，在该实施例中，压力罐1为不锈钢材质，如图3所示，压力罐 1的数量可以为两个，分别为圆形压力罐11和矩形压力罐12，其中，圆形压力罐用于测试经过耐磨损试验后的样品；矩形压力罐用于测试经过耐屈挠试验后的样品，该装置还包括用于切换真空泵向两个压力罐分别抽气的真空抽气转换开关9。
34.如图4所示，圆形压力罐11和矩形压力罐12嵌在一个箱体上，真空开关阀3、真空泵4及连接的管路可设置于箱体内部，如图5及图6所示，压力表5的显示界面和真空抽气转换开关9的操作机构设置于箱体上表面，另外，箱体上表面还安装有真空泵开关41，以便操作人员观察压力表的读数及进行相应操作。
35.相应地，该实施例中，样品垫片可采用圆形和矩形的，分别用于两个压力罐，其中，圆形样品垫片尺寸为内径82mm、外径105mm的圆环；矩形样品垫片尺寸矩形环，内环尺寸30mm*80mm、外环50mm*105mm。
36.本实施例中，通过配备圆形和矩形两种形状规格的压力罐，分别适用于经过耐磨
损测试的圆形面料样品和经过耐屈挠测试后的矩形面料样品，压力罐测试方法所用用品和耐磨损测试样品和耐屈挠测试样品规格尺寸完全一致，而且充分利用和测试评估了经过耐磨损和耐屈挠测试的样品区域，实现了无缝对接——没有浪费、也没有考察面积不足。相对而言，静水压测试设备施压面积基本固定为几种规格、形状基本为圆形，测试样品面积或者浪费或者存在考察评估不足的情况。
37.可选地，在该实施例中，如图1所示，该装置还包括计时器10，计时器 10与压力表5连接，用于接收压力表5输出的信号。可设定压力表5读数为 1000pa时，计时器10自动开始计时。如图5及图6所示，计时器10的显示界面设置于箱体的上表面，以便操作人员观察计时情况。
38.可选地，在该实施例中，紧固部件23的结构有以下两种：
39.第一种结构的紧固部件23采用固定片，如图5所示，固定片及压力罐开口的平台上开有螺丝孔，以便固定片通过压紧螺丝230与压力罐开口的平台固定，另外，固定片采用与样品上下垫片相同形状和尺寸的环形。
40.如图7所示，第二种结构的紧固部件23包括第一支撑杆231、第二支撑杆232、丝母固定杆233、升降丝杠234、压盘235和手轮236，第一支撑杆 231和第二支撑杆232分别固定在压力罐1的两侧，丝母固定杆233固定在第一支撑杆231和第二支撑杆232的顶部、压力罐1开口上方，升降丝杠234 穿过丝母固定杆233中间的丝母2331，压盘235固定在升降丝杠234的底部，手轮236安装在升降丝杠234的顶部，通过转动手轮236，可带动升降丝杠 234及其末端的压盘235向上或向下运动并压在样品上，从而将样品松开或压紧。
41.本专利测试装置包括两个压力罐测试系统，圆形压力罐测试系统用于测试经过耐磨损试验后的样品；矩形压力罐测试系统用于测试经过耐屈挠试验后的样品。两套测试系统分别独立运行，共用真空泵、压力表、计时器等。运行原理及过程，以圆形压力罐为例进行叙述，矩形压力罐测试运行原理及过程基本相同。
42.圆形压力罐测试原理及过程：
43.1)首先将气密性检查板代替样品，夹持在两个样品夹持环中间，然后将气密性检查板加载到圆形压力罐中，缓慢旋转紧固扳手，确保压紧。然后开启真空泵对圆形压力罐进行抽气(确保矩形压力罐真空开关阀处于关闭状态)，当压力表读数大于1050-1200pa时，关闭压力罐真空开关阀。之后，当压力表显示圆形压力罐中压力从大气压降低至-(1000
±
10)pa，测量并记录 1min后的压力变化。如果压力增加小于20pa，则确认该圆形压力罐系统处于气密良好状态。
44.2)将待测试的完好样品(未经过磨损或屈挠试验等任何损耗性测试)，代替气密性压力检查板，夹持在样品夹持环中间。将样品及夹持环一起加载到圆形压力罐开口一端，确保试样耐磨损和耐屈挠面(即服装外侧面)处于受压力一侧，缓慢旋转紧固扳手，确保压紧，但是不要让样品面料扭曲变形 (确保样品平铺没有褶皱和凹陷等变形)。然后开启真空泵对圆形压力罐进行抽气(确保矩形压力罐真空开关阀处于关闭状态)，当压力表读数大于 1050-1200pa时，关闭压力罐真空开关阀。之后，当压力表显示圆形压力罐中压力从大气压降低至-(1000
±
10)pa，测量并记录1min后的压力变化的最大值。如果该最大值小于100pa，则确认该面料可用于圆形压力罐系统进行气密性测试。
45.3)将经过耐磨损试验后的样品(马丁代尔测试仪，样品放置在磨台上，磨料加载9n
的向下力，经过一个完整的李莎茹曲线为一次循环，记录每个样品经过磨损循环次数)，加载到圆形压力罐上，先用样品夹持环(上下两片)固定样品，确保试样耐磨损和耐屈挠面(即服装外侧面)处于受压力一侧，缓慢旋转紧固扳手，确保压紧，但是不要让样品面料扭曲变形(确保样品平铺没有褶皱和凹陷等变形)。然后开启真空泵对圆形压力罐进行抽气(确保矩形压力罐真空开关阀处于关闭状态)，当压力表读数大于1050-1200pa 时，关闭压力罐真空开关阀。之后，当压力表显示圆形压力罐中压力从大气压降低至-(1000
±
10)pa，测量并记录1min后的压力变化的最大值。计算该样品磨损前和磨损后两次压力罐测试的最大值的差值，如果该样品在该磨损次数下的磨损前后压力罐测试最大值的差值不大于100pa，则判定该样品可以通过该磨损次数下的压力罐次数，该样品经过该磨损试验后的受损情况还不足以破坏其保护功能。
46.4)按照标准要求的磨损次数增加梯度，继续增加磨损次数，并进行样品磨损试验前后压力罐测试最大值的差值，并进行评估，直至该差值大于 100pa，则说明该样品经过该磨损次数后，其磨损严重、防护性能已经不能满足要求。
47.本专利所述压力罐测试装置主要针对涂敷或覆膜防护服装面料，用于考察该面料经过耐磨损或耐屈挠试验后，面料表面和结构的受损程度、是否依然保持足够气密性，并给出定量评估结果。
48.相比测试人员凭经验和肉眼观察、静水压法，压力罐法测试过程更加具有客观性，不需要测试人员的观察进行评估，不再受限于待测试样必须具有一定本地静水压，压力罐法依靠压力表读数进行计算后对面料性能进行定量评估，提高了该方法的测试精度和准确度。
49.涂敷或覆膜防护服装面料多用于在危险作业环境下作业人员针对化学品进行防护的化学防护服、以及突发危化品灾害事故后的应急处置人员穿着的化学防护服，而对该防护服进行客观、精准的测试和性能评估，则直接关系到上述作业人员和应急救援人员的生命和安全健康。因此该方法的客观、可靠和准确对于我国应急救援和安全生产行业管理和产业个体防护工作意义重大。
50.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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。