一种密封材料性能检测装置的制作方法

本发明涉及一种密封材料性能检测装置，属于密封性能检测。

背景技术：

1、随着科学技术的不断发展，压缩空气储能工程步入规模化发展阶段。空气储能库的技术难题之一为衬砌密封层的失效和气密性能丧失，这与密封材料的密封性能紧密相关。由于压缩空气储能过程中会产生较高温度且气压循环变化，在此实际工程条件下的密封材料的密封性能检测极为重要，而且在气压作用下，密封材料的厚度、材料性能在随时变化，对其密封性能也有一定的影响。

2、现有密封材料的密封性能检测装置，自带高压真空泵，体积较大且检测功能单一，无法通过试验数据获得加压持压过程中密封材料的性能参数，不足以准确模拟密封材料在实际工程中自身材料性能和密封性能，且目前并未提出材料密封性能的评价指标。

技术实现思路

1、本发明提供了一种密封材料性能检测装置，能够解决现有检测装置无法准确模拟密封材料在实际工程中自身材料性能和密封性能的问题。

2、本发明提供了一种密封材料性能检测装置，所述装置包括：

3、密封罐，其侧壁底端设置有贯通侧壁的通气孔，其罐底内表面上铺设有透气垫层，所述透气垫层用于支撑待测密封材料，以使所述待测密封材料的设置高度高于所述通气孔的设置高度；

4、加压单元，穿设在所述密封罐的顶端；所述加压单元、所述密封罐的侧壁与所述待测密封材料围成密封腔体；

5、供气单元，与所述密封腔体连通，用于向所述密封腔体内提供压缩空气；所述加压单元用于对所述密封腔体内的空气进行加压；

6、监测单元，与所述通气孔连通，用于监测所述通气孔的排气量。

7、可选的，所述装置还包括：

8、采集单元，设置在所述密封腔体内，用于采集所述密封腔体内的压力信息；

9、控制单元，与所述采集单元、所述加压单元和所述供气单元均连接，用于根据所述采集单元采集的压力信息控制所述加压单元和所述供气单元工作。

10、可选的，所述装置还包括：

11、处理单元，与所述控制单元和所述监测单元均连接，用于根据所述监测单元监测的排气量确定所述待测密封材料的透气系数。

12、可选的，所述处理单元具体包括：

13、第一计算子单元，获取所述密封罐的内部横截面积与所述待测密封材料的原始厚度的乘积；

14、第二计算子单元，获取所述密封腔体处于额定压力下所述监测单元监测的排气量与所述乘积的比值，并将所述比值作为所述待测密封材料在额定压力下的透气系数。

15、可选的，所述采集单元还用于采集所述密封腔体处于不同额定压力下所述待测密封材料的厚度变化信息；

16、所述处理单元与所述采集单元连接，用于根据所述待测密封材料的多个厚度变化信息确定所述待测密封材料的弹性模量。

17、可选的，所述监测单元包括：

18、排气管，一端与所述通气孔连通；

19、排气量表，连接在所述排气管远离所述通气孔的端部，用于测量所述通气孔的排气量；

20、排气阀门，设置在所述排气管上，用于打开或关闭所述排气管。

21、可选的，所述通气孔为多个，多个所述通气孔对称分布在所述密封罐的侧壁底端一周；

22、所述监测单元还包括：

23、通气管道，绕设在所述密封罐的侧壁底端一周，用于将多个所述通气孔连通；所述排气管的一端与所述通气管道连通。

24、可选的，所述透气垫层由多层纳米格栅膜堆叠而成；

25、所述纳米格栅膜的微观间距为300nm~800nm；从上到下堆叠的多层纳米格栅膜的微观间距逐渐增大。

26、可选的，所述密封罐包括一端开口的密封罐体和用于封闭所述开口的顶盖；

27、所述加压单元包括：

28、压缩活塞，设置在所述密封罐体内，且其边缘与所述密封罐体的侧壁密封连接；

29、驱动件，一端穿过所述顶盖与所述压缩活塞连接，用于驱动所述压缩活塞运动，以压缩所述密封腔体内的空气。

30、可选的，所述供气单元包括：

31、空压机，设置在所述密封罐的外侧，用于提供压缩空气；

32、进气管，一端与所述空压机连接，另一端穿过所述密封罐的侧壁，与所述密封腔体连通，用于将所述空压机产生的压缩空气输送至所述密封腔体内；

33、进气阀门，设置在所述进气管上，用于控制所述进气管内的气体流量。

34、可选的，所述透气垫层的厚度为1.2mm~1.5mm。

35、可选的，所述通气孔为扁长孔；所述通气孔的孔高为0.2mm~0.5mm；所述通气孔沿罐底周长方向的长度为25mm~10mm。

36、本发明能产生的有益效果包括：

37、（1）本发明提供的密封材料性能检测装置，通过供气单元和加压单元在密封罐内部构造出一个高压密封腔体，将待测密封材料置于该密封腔体内，通过监测单元监测密封腔体内的空气透过待测密封材料和透气垫层的排气量，以此判断待测密封材料的密封性能。本发明的检测装置可以准确模拟密封材料在实际工程中自身材料性能和密封性能，从而提高了性能检测的准确性。

38、（2）本发明提供的密封材料性能检测装置，可使用常用的普通空压机进行密封腔体的供气，通过控制单元控制加压单元对密封罐的密封腔体内空气进行加压和持压，并实时监测和采集压力表以及排气量表的试验数据，可获得密封罐内排气量随气压和试验时间的变化曲线，并提出了密封材料的透气系数计算公式，通过计算获得密封材料的透气系数，从而可定量判定密封材料的密封性能。这样提高了检测装置的使用便利性、控制精准度以及数据准确度。

39、（3）本发明提供的密封材料性能检测装置，采用的透气垫层为纳米格栅膜重叠而成，具有低空气过滤阻力和高透气量的特点，可有效防止密封材料封堵通气孔的同时，不影响密封性能的测试结果，提高了密封材料性能检测装置的试验准确性和使用寿命。

40、（4）本发明提供的密封材料性能检测装置，通过采集单元采集密封罐的密封腔体内部气体压力和密封材料的变形位移，可计算密封材料在空气压力变化过程中自身的弹性模量，真实地评估了密封材料在压缩空气储能实际工程应用中的材料性能。

技术特征：

1.一种密封材料性能检测装置，其特征在于，所述装置包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述处理单元具体包括：

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述采集单元还用于采集所述密封腔体处于不同额定压力下所述待测密封材料的厚度变化信息；

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述监测单元包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述通气孔为多个，多个所述通气孔对称分布在所述密封罐的侧壁底端一周；

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述透气垫层由多层纳米格栅膜堆叠而成；

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述密封罐包括一端开口的密封罐体和用于封闭所述开口的顶盖；

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述供气单元包括：

技术总结
本发明公开了一种密封材料性能检测装置，属于密封性能检测技术领域，能够解决现有检测装置无法准确模拟密封材料在实际工程中自身材料性能和密封性能的问题。所述装置包括：密封罐，其侧壁底端设置有贯通侧壁的通气孔，其罐底内表面上铺设有透气垫层，透气垫层用于支撑待测密封材料，以使待测密封材料的设置高度高于通气孔的设置高度；加压单元，穿设在密封罐的顶端；加压单元、密封罐的侧壁与待测密封材料围成密封腔体；供气单元，与密封腔体连通，用于向密封腔体内提供压缩空气；加压单元用于对密封腔体内的空气进行加压；监测单元，与通气孔连通，用于监测通气孔的排气量。本发明用于密封材料的性能检测。

技术研发人员：陆希,赵春龙,贺晶晶,胡炜,王伟,王家元,马高峰
受保护的技术使用者：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/15