一种急速减压试验装置制造方法
【专利摘要】本发明一种急速减压试验装置，包括热真空箱(1)、容器(2)、气路连接系统(3)、负压表(4)、球阀(5)、真空泵(6)、负压传感器(7)、连接软管(8)和拔销器(9)。本发明利用热真空箱(1)将试验箱内气压抽至规定气压，然后用真空泵(6)将产品容器内气压抽至规定气压，然后利用拔销器(9)工作的快速和高同步性，将产品容器上的活塞解锁，利用容器内外的压差将活塞打开，实现急速减压。
【专利说明】一种急速减压试验装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种急速减压试验装置，属于环境试验的应用范畴。
【背景技术】
[0002]急速减压试验属于GJB150.2A-2009《军用装备实验室环境试验方法第2部分:低气压(高度)试验》中试验内容，考核装备对环境急速变化的适应能力，GJB150.2A中提出了试验要求，未明确试验方法。
[0003]要实现以上试验，需要极高抽速的真空泵，如一个Φ600X600mm的真空室要实现以上条件，所需要的真空泵抽速约为2300L/S，而现有真空泵均难以实现。因此只能采用气体平衡的方法实现以上试验，而市面上无相应的试验箱满足要求。
【发明内容】
[0004]本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种急速减压试验装置，解决了压力从75.2kPa在0.1s时间内降低到18.8kPa的难题。
[0005]本发明的技术方案是:一种急速减压试验装置，包括热真空箱、容器、气路连接系统、负压表、球阀、真空泵、负压传感器、连接软管和拔销器；容器放置于热真空箱中，气路连接系统安装在热真空箱的箱壁外侧，容器和气路连接系统通过软管连接；拔销器安装在容器的一侧上，负压传感器安装在容器的另一侧，气路连接系统上分别连接两个负压表和一个球阀，球阀的另一端连接真空泵；
[0006]所述容器包括容器体、盖板、垫圈、活塞、O形密封圈II1、螺栓和螺母；容器体朝向盖板的一面挖有凹槽，垫圈安装在容器体的凹槽内；盖板通过螺栓和螺母盖在容器体挖有凹槽的一侧，并利用垫圈卡在凹槽内；盖板上挖有用于放气的通孔，盖板上还安装有用于安装拔销器的圆筒形凸台，凸台上对称方向挖有与拔销器的壳体相匹配的螺纹孔；活塞装上
O形密封圈III后安装在盖板上，活塞的直径与盖板上的通孔相配合，端面与盖板的端面齐平；活塞上安装有两个支耳，支耳上钻有与拔销器的芯杆直径相匹配的孔；采用两发拔销器安装在盖板的凸台上，将盖板和活塞锁紧在一起；
[0007]所述气路连接系统包括转接法兰盘、垫圈、气路接头和三通接头；法兰盘安装在热真空箱箱壁外侧上，气路接头套上垫圈后安装在转接法兰盘上，气路接头朝向热真空箱内部；三通接头套上垫圈后安装在转接法兰盘上，三通接头朝向热真空箱外部，负压表套上垫圈后安装在转接法兰盘上，另一个负压表套上垫圈后安装在三通接头上；
[0008]所述拔销器包括壳体、螺帽、芯杆、剪切销、O形密封圈1、O形密封圈II和点火器；壳体的凸台上加工有一段外螺纹，用于与安装螺帽连接，侧面对称方向上加工有两个内螺纹，用于安装点火器，在凸台位置的同一轴线方向上挖有两个孔，用于芯杆的安装和限位；在垂直孔的同一轴线上挖一凹槽，O形密封圈II安装在该凹槽内，用于点火器工作后产生的气体的密封；芯杆套上O形密封圈I后装入壳体；剪切销装入壳体，锁紧芯杆，安装螺帽安装在壳体凸台的外螺纹上，用于芯杆的限位，点火器安装在壳体侧面的螺纹孔内。
[0009]本发明与现有技术相比的优点在于:目前在GJB150.2A上提出了试验要求，未给出试验的实现方法，目前国内也无相关的厂家或设备能进行该项试验。本发明的装置是对成熟的真空技术的开发应用，方法简单，安全可靠，成功达到了试验目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明系统原理图；
[0011]图2为本发明容器装配图；
[0012]图3为本发明气路连接系统装配图；
[0013]图4为本发明拔销器装配图。
【具体实施方式】
[0014](I)首先，应根据试验产品的大小，确定试验所用容器的体积即容器要有足够的空间摆放产品。
[0015](2)确定容器和热真空箱的体积后，根据试验前后气体压强，利用公式PV = nRT确定热真空箱的初始压强。假设初始状态热真空箱压强为Pb，体积为Vb，温度为Tb，容器压强为Pa，体积为Ta，气体平衡后的压强为P，容器内温度为TA’，容器外温度为TB’，其中PA、
丨一1
VB> P已知，VA, Ta, Tb, Tb'可自行设定,贝U可通过公式弋=rA(备)k计算TB’，进而通过公式
^ /I
Pb(Vb-V4) P4V4 P(Vb-Va) PVa
~- +~〒’——+ 7可计算 PB。
1BiA.
[0016](3)利用气瓶放气公式，查阅机械手册，确定放气通道面积，即盖板22上用于放气的通孔的尺寸。
[0017](4)在容器体积和放气通道面积确定后，即可设计出满足试验要求的容器。
[0018](5)为使整个试验具有可控性和追溯性，采用负压表监测容器内外压力，采用负压传感器监测容器内压力-时间变化曲线。
[0019]下面结合附图对本方法作进一步详细的描述:
[0020]如图1所示，将待试验产品装入容器2中，将容器2安装在热真空箱I内，将气路连接系统3安装在热真空箱壁上I，气路连接系统3是用于在低气压状态下为抽取容器2内的气体和监控容器2和热真空箱I的压力提供通道。依次在气路连接系统上安装负压表4、球阀5、真空泵6，气路连接系统3通过软管8与产品容器2连接，然后将负压传感器7安装在容器2上，最后将两发拔销器9安装在容器2上。
[0021]如图2所示，本方法容器2包括:容器体21、盖板22、垫圈23、活塞24、O形密封圈III 25、M12的螺母26、M12的螺栓27。产品装入容器体21后，将垫圈23装在容器体21凹槽内，涂抹适量硅脂，将盖板22盖住容器体21，用12颗M12螺栓27和Ml2螺母26连接紧固，将活塞24装上O形密封圈III25，涂抹适量润滑脂，然后装在盖板22上，采用两发拔销器9锁住活塞24。
[0022]如图3所示，本方法所用的气路连接系统包括:转接法兰盘31、垫圈、气路接头33、三通接头34。将转接法兰盘31通过12个MlO螺栓安装在热真空箱壁上，气路接头33套上垫圈安装在法兰盘31上，气路接头33朝向热真空箱I内部，在容器2和转接法兰盘上31的气路接头33通过气管8连接，将三通接头34套上垫圈后，安装在法兰盘31上，三通接头34朝向热真空箱I外，然后将负压表4连接在三通接头34上，用于监测容器内压强，三通接头34另一通路连接一个球阀5以及气管和真空泵6，用于抽取容器2内空气。
[0023]如图4所示，本方法所用的拔销器包括:壳体91、螺帽92、芯杆93、剪切销94、第一O形密封圈95、第二 O形密封圈96和点火器97。第二 O形密封圈96安装在壳体91凹槽内，然后芯杆93套上第一 O形密封圈95装入壳体91，剪切销94装入壳体91，锁紧芯杆93，然后安装螺帽92和点火器97。芯杆93用于锁紧容器2的盖板22和活塞24，点火器97工作后产生高压气体使芯杆93回缩，从而使容器2的活塞24解锁，放气通道打开。
[0024]应用本发明装置进行试验的具体流程为:首先将待测产品放入容器2内，关闭热真空箱I门，开启热真空箱1，将压力抽至压力平衡前所需的压强，关闭热真空箱1，然后开启真空泵6，将容器2内压强抽至试验所需的初始压强，然后关闭球阀5，关闭真空泵6。待容器2内外压强稳定后，向两发拔销器9通入额定发火电流，拔销器9可靠工作后，活塞24解锁，容器2内外的压强差将活塞24迅速推出，实现气体平衡，此时观察待测产品是否完好，从而达到试验目的。
[0025]本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域技术人员的公知技术。
【权利要求】
1.一种急速减压试验装置，其特征在于:包括热真空箱(I)、容器(2)、气路连接系统(3)、负压表(4)、球阀(5)、真空泵(6)、负压传感器(7)、连接软管⑶和拔销器(9);容器(2)放置于热真空箱(I)中，气路连接系统(3)安装在热真空箱(I)的箱壁外侧，容器(2)和气路连接系统(3)通过软管(8)连接；拔销器(9)安装在容器(2)的一侧上，负压传感器(7)安装在容器(2)的另一侧，气路连接系统(3)上分别连接两个负压表(4)和一个球阀(5)，球阀(5)的另一端连接真空泵(6)； 所述容器(2)包括容器体(21)、盖板(22)、垫圈、活塞(24)、O形密封圈III (25)、螺栓(26)和螺母(27);容器体(21)朝向盖板(22)的一面挖有凹槽，垫圈安装在容器体(21)的凹槽内；盖板(22)通过螺栓(27)和螺母(26)盖在容器体(21)挖有凹槽的一侧，并利用垫圈卡在凹槽内；盖板(22)上挖有用于放气的通孔，盖板(22)上还安装有用于安装拔销器(9)的圆筒形凸台，凸台上对称方向挖有与拔销器(9)的壳体(91)相匹配的螺纹孔；活塞(24)装上O形密封圈III (25)后安装在盖板(22)上，活塞(24)的直径与盖板(22)上的通孔相配合，端面与盖板(22)的端面齐平；活塞(24)上安装有两个支耳，支耳上钻有与拔销器(9)的芯杆(93)直径相匹配的孔；采用两发拔销器(9)安装在盖板(22)的凸台上，将盖板(22)和活塞(24)锁紧在一起； 所述气路连接系统(3)包括转接法兰盘(31)、垫圈、气路接头(33)和三通接头(34)；法兰盘(31)安装在热真空箱(I)箱壁外侧上，气路接头(33)套上垫圈后安装在转接法兰盘(31)上，气路接头(33)朝向热真空箱(I)内部；三通接头(34)套上垫圈后安装在转接法兰盘(31)上，三通接头(34)朝向热真空箱(I)外部，负压表(4)套上垫圈后安装在转接法兰盘(31)上，另一个负压表(4)套上垫圈后安装在三通接头(34)上；所述拔销器(9)包括壳体(91)、螺帽(92)、芯杆(93)、剪切销(94)、0形密封圈I (95)、O形密封圈II (96)和点火器(97);壳体(91)的凸台上加工有一段外螺纹，用于与安装螺帽(92)连接，侧面对称方向上加工有两个内螺纹，用于安装点火器(97)，在凸台位置的同一轴线方向上挖有两个孔，用于芯杆(93)的安装和限位；在垂直孔的同一轴线上挖一凹槽，O形密封圈II (96)安装在该凹槽内，用于点火器(97)工作后产生的气体的密封；芯杆(93)套上O形密封圈I (95)后装入壳体(91);剪切销(94)装入壳体(91)，锁紧芯杆(93)，安装螺帽(92)安装在壳体(31)凸台的外螺纹上，用于芯杆(93)的限位，点火器(97)安装在壳体(91)侧面的螺纹孔内。
【文档编号】G01M99/00GK104198208SQ201410484726
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】熊国明, 蒋春 申请人:中国航天科技集团公司川南机械厂