簡易真空高壓環(huán)境裝置及其標(biāo)定方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種簡易真空高壓環(huán)境裝置及其標(biāo)定方法，其中：上下壓合板分別具有用于安裝緊固部件的通孔，在上下壓合板邊緣處均勻布置上述通孔，同時(shí)每個(gè)緊固部件穿過上下壓合板的通孔，在上壓合板上側(cè)與下壓合板下側(cè)緊固；上壓合板另外具有小通孔，小通孔的上側(cè)與真空閥串聯(lián)，下側(cè)與一個(gè)凹槽并聯(lián)，這個(gè)凹槽的內(nèi)部即壓力區(qū)域；密封膜覆蓋在上壓合板的下側(cè)，覆蓋的區(qū)域是在緊固部件所包絡(luò)的范圍之內(nèi)、凹槽之外；在壓力區(qū)域內(nèi)放有兩塊橡膠墊，兩塊橡膠墊分別置于密封膜的上下側(cè)。上下兩壓合板通過緊固部件提供高壓力，壓力值可以通過壓力傳感器與扭力扳手進(jìn)行標(biāo)定。本裝置制作與使用成本低，體積小，能滿足對(duì)精度要求不高的真空高壓力環(huán)境的需求。
【專利說明】簡易真空高壓環(huán)境裝置及其標(biāo)定方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種提供真空高壓力的裝置，具體是一種能控制提供的壓力的簡易真空高壓力裝置及其標(biāo)定方法。

【背景技術(shù)】
[0002]自1961年中國第一臺(tái)萬噸水壓機(jī)建成，我國的工業(yè)水平有著突飛猛進(jìn)的發(fā)展，不少工業(yè)設(shè)備需要有高壓的環(huán)境才能完成。特殊材料加工過程中常需要高壓真空的環(huán)境，例如碳纖維真空袋成型流程中需要在壓強(qiáng)6atm以上的真空環(huán)境下進(jìn)行能獲得較好的效果。
[0003]一般而言，獨(dú)立的高壓真空設(shè)備價(jià)格昂貴，體積龐大適用于大型企業(yè)做批量生產(chǎn)使用。而在一些高校實(shí)驗(yàn)室中，通常對(duì)于這樣的高壓真空環(huán)境需求量不大，僅需要數(shù)次進(jìn)行小型的實(shí)驗(yàn)測(cè)試即可，為了少量的實(shí)驗(yàn)而投資昂貴的高壓真空實(shí)驗(yàn)設(shè)備往往從經(jīng)濟(jì)角度來看并不可行。
[0004]經(jīng)檢索，中國實(shí)用新型專利CN200720083878.1，該專利提供了一種簡易微型高溫高壓反應(yīng)裝置，它包括有一端開口四周封閉并內(nèi)部形成空腔的罐體，罐體的開口處設(shè)置有罐蓋與罐體緊密配合，在罐蓋的頂部和罐體的底部設(shè)有固緊裝置，在罐體的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)襯。該設(shè)備能夠滿足一般小型實(shí)驗(yàn)室對(duì)于高壓高溫環(huán)境的需求，不過對(duì)于有些實(shí)驗(yàn)環(huán)境，如碳纖維成型工藝，不僅需要高壓強(qiáng)，而且需要真空環(huán)境將碳纖維中的預(yù)浸料更好得透析到外部，則不能滿足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種能控制提供的壓力的簡易真空高壓力裝置及其標(biāo)定方法。該裝置制作與使用成本低，體積小，能滿足對(duì)精度要求不高的真空高壓力環(huán)境的需求。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明提供一種簡易真空高壓環(huán)境裝置，包括:上壓合板、下壓合板、緊固部件、橡膠墊、真空閥以及密封膜。上壓合板、下壓合板分別具有用于安裝緊固部件的通孔，為了使壓力區(qū)域的力分部均勻，在上壓合板、下壓合板邊緣處均勻布置上述通孔，同時(shí)每個(gè)緊固部件穿過上壓合板、下壓合板的通孔，在上壓合板上側(cè)與下壓合板下側(cè)緊固。上壓合板另外具有一個(gè)小通孔，小通孔的上側(cè)與真空閥串聯(lián)，小通孔的下側(cè)與一個(gè)凹槽并聯(lián)，這個(gè)凹槽的內(nèi)部即壓力區(qū)域。密封膜覆蓋在上壓合板的下側(cè)，覆蓋的區(qū)域是在緊固部件所包絡(luò)的范圍之內(nèi)、凹槽之外。為了使壓力區(qū)域的壓力分部進(jìn)一步均勻，在壓力區(qū)域內(nèi)放有兩塊橡膠墊。兩塊橡膠墊分別置于密封膜的上下側(cè)，橡膠墊的大小略小于凹槽。
[0008]本發(fā)明的工作原理為:上下兩壓合板通過緊固部件提供高壓力，通過真空閥外接真空泵，利用上述結(jié)構(gòu)對(duì)密封膜與上壓合板之間的區(qū)域抽氣提供真空環(huán)境。兩塊橡膠墊使壓力區(qū)域提供的壓力分布均勻。壓力值的大小可以通過壓力傳感器與扭力扳手進(jìn)行標(biāo)定。將所有緊固部件用扭力扳手以某一扭力扭緊，通過壓力傳感器讀出壓力區(qū)域的壓力，便能得出不同扭力下扭力與壓力的關(guān)系，實(shí)際使用時(shí)只需根據(jù)事先標(biāo)定的數(shù)據(jù)，使用扭力扳手扭到指定大小的扭力，便可獲得所需要的壓力。
[0009]優(yōu)選地，所述凹槽采用“回”字形凹槽。上述凹槽是在上壓合板下表面形成的，通過機(jī)械加工制作。凹槽制作在上壓合板，整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，因?yàn)檎婵臻y一般放置于最上方方便使用。使用“回”字形的凹槽配合一個(gè)小孔，這種方式加工簡單，成本低，能簡單直接地達(dá)到真空的目的。
[0010]優(yōu)選地，所述緊固部件可以采用螺栓、螺母等常用部件，起緊固連接作用，數(shù)量可以改變，進(jìn)一步的，基于尺寸和操作便捷性角度考慮，可以采用8個(gè)。優(yōu)選地，所述螺栓的長度大于上下壓合板厚度的總和。使用螺母螺栓等緊固部件，能夠方便后期標(biāo)定，配合扭力扳手使用。
[0011]優(yōu)選地，所述上壓合板與下壓合板的形狀都為正方形。
[0012]優(yōu)選地，所述上壓合板與下壓合板上通孔的位置平均分布在四條邊緣附近，每兩個(gè)通孔關(guān)于邊緣中垂線軸對(duì)稱。采用這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及正方形形狀，是為了能使壓合板對(duì)于任何方向都是相同的，為了方便使用，能適合更普遍的環(huán)境。另外，優(yōu)選8個(gè)螺母，以及鋼板具有一定的厚度，能盡量消除應(yīng)力分布不均勻的現(xiàn)象。
[0013]優(yōu)選地，所述上壓合板的小通孔位置在八個(gè)通孔所包絡(luò)的范圍之內(nèi)，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行必有的約束，以實(shí)現(xiàn)真空的目的。
[0014]優(yōu)選地，所述上壓合板的小通孔直徑小于等于“回”字形凹槽的槽寬，小通孔坐落于上述凹槽中，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行必有的約束，以實(shí)現(xiàn)真空的目的。
[0015]優(yōu)選地，所述密封膜的尺寸小于上壓合板八個(gè)通孔包絡(luò)的面積，大于“回”字形凹槽，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行必有的約束，以實(shí)現(xiàn)真空的目的。
[0016]優(yōu)選地，所述兩塊橡膠墊的尺寸小于“回”字形凹槽內(nèi)側(cè)的尺寸，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行必有的約束，以實(shí)現(xiàn)真空的目的。
[0017]本發(fā)明提供一種上述簡易真空高壓環(huán)境裝置的標(biāo)定方法，具體為:在兩塊橡膠墊之間放入薄膜壓力傳感器，使用扭力扳手設(shè)置某一扭力值，將緊固部件全部擰緊至扭力扳手上設(shè)定的扭力值；通過薄膜壓力傳感器測(cè)得此時(shí)施加在傳感器上的壓力大小；將扭力扳手設(shè)置下一扭力值，重復(fù)上述工作，再次獲得施加在傳感器上的壓力值；多次測(cè)量，紀(jì)錄每一次的扭力與傳感器受到的壓力，得到扭力-壓力列表。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0019]本發(fā)明與常規(guī)真空高壓裝置相比，使用與制作成本更低，體積小，操作簡便，更適合用于使用次數(shù)少，對(duì)壓力精度不高的情況。與現(xiàn)有的簡易微型高溫高壓反應(yīng)裝置相比，增加了提供真空環(huán)境的功能，使該設(shè)備能滿足復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)環(huán)境需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0021]圖1為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)的正視圖；
[0022]圖2為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0023]圖3為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的上壓合板的正等軸測(cè)圖；
[0024]圖4為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的下壓合板的正等軸測(cè)圖；
[0025]圖中:真空閥1，上壓合板2，兩塊橡膠墊3，5，密封膜4，下壓合板6，螺栓與螺母7，小通孔8，凹槽9，通孔10，11。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0027]如圖1，2所示，本實(shí)施例提供一種簡易真空高壓環(huán)境裝置的優(yōu)選實(shí)施方式，包括:真空閥1，上壓合板2，兩塊橡膠墊3，5，密封膜4，下壓合板6，螺栓與螺母7。
[0028]如圖3所示是上壓合板2，包括壓力區(qū)域內(nèi)的小通孔8，“回”字形凹槽9，8個(gè)通孔10。
[0029]如圖4所示是下壓合板6，包括8個(gè)通孔11。
[0030]真空閥I的型號(hào)不定，與外界真空泵匹配即可。
[0031]本實(shí)施例中，螺栓與螺母7中的螺栓長度大于4cm。螺栓與螺母都選用直徑Icm的標(biāo)準(zhǔn)配件。
[0032]橡膠墊3，5的材料不定，普通的軟橡膠墊即可，本實(shí)施例中，橡膠墊尺寸為長寬均16cm,厚 2mm。
[0033]本實(shí)施例中，上下壓合板2，6使用304號(hào)鋼，長寬均為26cm，厚2cm。每塊壓合板上的8個(gè)通孔10，11都分布在四條邊緣附近，每條邊緣附近有兩個(gè)通孔，并且水平位置關(guān)于上述邊緣的中垂線對(duì)稱，距離上述邊緣2cm，距離上述中垂線5cm。通孔的直徑為1cm。
[0034]本實(shí)施例中，上壓合板2中的小通孔8直徑2mm，位于任意一條壓合板邊緣附近，距離上述邊緣4.9cm,圓心在上述邊緣中垂線上?！盎亍弊中伟疾墼谏蠅汉习宓南卤砻?，形狀為正方形，深度為2mm，上述正方形的中心與上壓合板2中心在同一豎直線上，上述正方形的邊緣與上壓合板2的邊緣平行，上述正方形的內(nèi)側(cè)長度為16cm。
[0035]上下壓合板2，6邊緣對(duì)齊，使用螺栓穿過上下壓合板的邊緣的通孔，即螺栓與螺母7’通孔10，11組合在一起。
[0036]真空閥I放于小通孔8的上側(cè)，密封膜4放于上壓合板2的下側(cè)。橡膠墊3放于密封膜4與上壓合板2之間，橡膠墊5放于密封膜4與下壓合板6之間。
[0037]上下兩壓合板2，6通過螺栓與螺母7緊固提供高壓力，通過真空閥I外接真空泵，利用上述結(jié)構(gòu)對(duì)密封膜4與上下兩壓合板2，6之間的區(qū)域抽氣提供真空環(huán)境。兩塊橡膠墊3，5使壓力區(qū)域提供的壓力分布均勻。
[0038]該設(shè)備的標(biāo)定過程為:在兩塊橡膠墊之間放入薄膜壓力傳感器，使用扭力扳手設(shè)置某一扭力值，將螺栓全部擰緊至扭力扳手上設(shè)定的扭力值。通過薄膜壓力傳感器測(cè)得此時(shí)施加在傳感器上的壓力大小。將扭力扳手設(shè)置下一扭力值，重復(fù)上述工作，再次獲得施加在傳感器上的壓力值。多次測(cè)量，紀(jì)錄每一次的扭力與傳感器受到的壓力，得到扭力-壓力列表。
[0039]實(shí)際使用時(shí)只需根據(jù)事先標(biāo)定的數(shù)據(jù)，使用扭力扳手扭到指定大小的扭力，便可獲得所需要的壓力。本裝置使用普通的扭力扳手(如350Nm)，在真空環(huán)境下，可產(chǎn)生9atm的壓力，整個(gè)裝置制作成本低，使用方便，體積小，能滿足對(duì)精度要求不高的真空高壓力環(huán)境的需求。
[0040]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種簡易真空高壓環(huán)境裝置，其特征在于包括:上壓合板、下壓合板、緊固部件、橡膠墊、真空閥以及密封膜；其中:上壓合板、下壓合板分別具有用于安裝緊固部件的通孔，為了使壓力區(qū)域的力分部均勻，在上壓合板、下壓合板邊緣處均勻布置上述通孔，同時(shí)每個(gè)緊固部件穿過上壓合板、下壓合板的上述通孔，在上壓合板上側(cè)與下壓合板下側(cè)緊固；上壓合板另外具有一個(gè)小通孔，小通孔的上側(cè)與真空閥串聯(lián)，小通孔的下側(cè)與一個(gè)凹槽并聯(lián)，這個(gè)凹槽的內(nèi)部即壓力區(qū)域；密封膜覆蓋在上壓合板的下側(cè)，覆蓋的區(qū)域是在緊固部件所包絡(luò)的范圍之內(nèi)、凹槽之外；為了使壓力區(qū)域的壓力分部進(jìn)一步均勻，在壓力區(qū)域內(nèi)放有兩塊橡膠墊，兩塊橡膠墊分別置于密封膜的上下側(cè)，橡膠墊的大小略小于凹槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易真空高壓環(huán)境裝置，其特征在于:上壓合板與下壓合板的形狀都為正方形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的簡易真空高壓環(huán)境裝置，其特征在于:所述上壓合板與下壓合板上通孔的位置平均分布在四條邊緣附近，每兩個(gè)通孔關(guān)于邊緣中垂線軸對(duì)稱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易真空高壓環(huán)境裝置，其特征在于:所述上壓合板的小通孔位置在用于安裝緊固部件的通孔所包絡(luò)的范圍之內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的簡易真空高壓環(huán)境裝置，其特征在于:所述凹槽采用“回”字形凹槽，上述凹槽是在上壓合板下表面形成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的簡易真空高壓環(huán)境裝置，其特征在于:所述上壓合板的小通孔直徑小于等于“回”字形凹槽的槽寬，小通孔坐落于上述凹槽中。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的簡易真空高壓環(huán)境裝置，其特征在于:所述密封膜的尺寸小于上壓合板上通孔包絡(luò)的面積、大于“回”字形凹槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的簡易真空高壓環(huán)境裝置，其特征在于:所述兩塊橡膠墊的尺寸小于“回”字形凹槽內(nèi)側(cè)的尺寸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的簡易真空高壓環(huán)境裝置，其特征在于:所述緊固部件采用螺栓、螺母，所述螺栓的長度大于上壓合板、下壓合板厚度的總和。
10.一種權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述裝置的標(biāo)定方法，其特征在于:在兩塊橡膠墊之間放入薄膜壓力傳感器，使用扭力扳手設(shè)置某一扭力值，將緊固部件全部擰緊至扭力扳手上設(shè)定的扭力值；通過薄膜壓力傳感器測(cè)得此時(shí)施加在傳感器上的壓力大小；將扭力扳手設(shè)置下一扭力值，重復(fù)上述工作，再次獲得施加在傳感器上的壓力值；多次測(cè)量，紀(jì)錄每一次的扭力與傳感器受到的壓力，得到扭力-壓力列表。
【文檔編號(hào)】B65D81/20GK104443813SQ201410539310
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】張衛(wèi)平, 樓星梁, 鄒陽, 柯?？? 張正, 柴雙雙, 吳凡, 胡楠, 張偉, 陳文元, 葉以楠, 李一帆 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)