本发明专利技术公开了一种测量圆环形多孔材料渗透率的装置，包括主体部件，主体部件为圆环状的柱体结构，主体部件中间部分为阶梯状的通孔，主体部件的上端部与上端盖相连形成稳压腔，主体部件的下端部与下端盖相连，主体部件的内部与内环相连，内环中间与凸台相连，凸台的上端面设有待检测的多孔部件。本发明专利技术所提供的一种测量圆环形多孔材料渗透率的装置，结构简单，使用方便，制造成本低，测量数据准确。
【技术实现步骤摘要】
一种测量圆环形多孔材料渗透率的装置及方法
本专利技术属于材料测试
，具体涉及一种测量圆环形多孔材料渗透率的装置及方法。
技术介绍
多孔材料是指一种由相互贯通、封闭或半封闭的孔洞构成网络结构的材料。相对于致密材料,多孔材料的显著特征是其内部具有大量的孔隙。而大量的内部孔隙又使多孔材料具有诸多优异的特性,如比重小、比表面大、能量吸收性好、导热率低、换热散热能力高、吸声性好、渗透性优等。随着精密、超精密加工、航空航天及原子能等领域的快速发展，对轴承的要求越来越高，传统滚动轴承已不能满足高精密性(纳米、微纳米)的要求，空气静压轴承应运而生。空气静压主要包括小孔节流和多孔质节流器，多孔质节流器与其他节流器相比有诸多优点如：制造设计简单、高承载力和高刚度、高阻尼、低振动等特性，因此被公认是最有前景的一种新型轴承。然而，在多孔质节流器中，多孔材料节流性能的好坏直接影响着多孔质节流器的性能高低，节流性能通过材料渗透系数进行表征。因而对多孔质材料的研究主要集中在渗透系数上，其作为表征多孔介质传输性能的一个重要参数,对多孔质节流气体静压支承性能有着至关重要的影响,同时也是进行多孔质材料气体静压支承性能数值分析和实验验证的关键数据之一。因此,准确得到多孔介质的渗透系数十分必要。在测量多孔材料渗透率的方面，主要有两种方法，一是对多孔质材料通过液态流体测量渗透率(这种方法只适合材料与流体不发生作用或材料本身工作工况就是液态流体环境，因此测试环境受到限制)，另一种是对多孔材料通过空气测量材料渗透率(这种方法对大多数多孔材料基本无破坏作用，测试环境不限)。目前已经公开的测量多孔质材料渗透率的专利有：中国专利技术专利申请公开说明书(申请号201510555358.5)公开了一种使用液态流体测量不同厚度及平板形状的渗透率的测试装置。专利中所说的不同平板形状与真实形状相差较大，不满足特定的工作需求。中国专利技术专利申请公开说明书(申请号201510981827.X)公开了一种使用液态流体测量多孔圆柱/圆盘材料渗透率的装置，这种测量方法对材料直径及形状限制很大。中国专利技术专利申请公开说明书(申请号201310026422.1)公开了一种带有真空腔、质谱仪的测量多孔质圆盘渗透率的装置，这种带有真空腔测量材料渗透率的方法，对设备要求较高，测量较为复杂。上述专利皆是针对多孔平板材料的测量，而针对实际工程运用(如多孔质止推轴承)，其形状为止推圆环，目前还没有一种合适的测量装置及方法。若继续测量平板材料而不测量加工后的圆环，将会导致测量结果与实际渗透性差异较大，这是由于在多孔质材料(如石墨、多孔金属等)在加工成圆环形止推轴承的过程中因机械加工不可避免地会发生表面堵塞的现象，影响了材料的实际渗透性能，因此有必要针对止推圆环形轴承开发一种测量多孔质材料渗透率的装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述问题，提供一种可以准确测量不同厚度，不同内外径圆环形状多孔材料渗透率的装置及方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种测量圆环形多孔材料渗透率的装置，包括主体部件，主体部件为圆环状的柱体结构，主体部件中间部分为阶梯状的通孔，主体部件的上端部与上端盖相连形成稳压腔，主体部件的下端部与下端盖相连，主体部件的内部与内环相连，内环中间设有凸台，凸台的上端面设有待检测的多孔部件。优选地，所述凸台为圆柱体结构，凸台的上端面设有向内凹陷的环形凹槽，环形凹槽的底部设有多个通孔。优选地，所述上端盖的端面向下凸起形成环形结构，环形结构与主体部件形成稳压腔，稳压腔内设有压力传感器。优选地，所述上端盖与主体部件之间设有第一密封装置。优选地，所述内环为环状结构，内环的上端面向外延伸，内环向外延伸的端面设有向下的环状凸起。优选地，所述主体部件内部阶梯端面上设有环形的第一凹槽，内环的环状凸起与第一凹槽嵌合。优选地，所述下端盖与主体部件通过螺栓连接，下端盖的中间设有可转动的支撑螺栓，支撑螺栓用于支撑凸台。优选地，所述下端盖上还设有贯通下端盖的流体出口通道。优选地，所述多孔部件与凸台之间设有第二密封装置。本专利技术还提供了一种测量量圆环形多孔材料渗透率的方法，包括以下步骤：S1、粘贴材料：多孔部件内圈和外圈均匀贴上环氧树脂，密封内表面，并将多孔部件与内环内圈相粘贴；S2、放置材料：多孔部件的上表面与内环上表面齐平，将凸台放入内环内，将内环放入主体部件内；S3、放置压力传感器：将压力传感器放入稳压腔内，封闭上端盖和下端盖，拧合下端盖中心位置的螺栓，将凸台调整到合适的位置支撑多孔部件；S4、注入气体：将干燥、洁净、气压稳定的气体经流量计流入稳压腔中，待气流稳定后，记录流量计此时的流量读书，并记录此时稳压腔中的压力读数，并在不同的压强下测量多次，气体通过多孔部件并经凸台和下端盖流入大气；S5、计算渗透率：通过测量所得的多孔材料入口的表面压强及时通过多孔材料的流量计算多孔部件的渗透率。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术所提供的一种测量圆环形多孔材料渗透率的装置避免了材料进气口面由于夹具遮挡导致进气口面积误差；避免了由于多孔材料加工堵塞引起的测量不准确的问题，实现了测量实际工装中的多孔质圆环材料的渗透率，使多孔质材料渗透率测量更加准确、可信。2、内嵌圆环结构使得对于不同内外径材料的测量更加方便，测量不同内外径材料只需更换内环及凸台，实现不同内、外径圆环材料的测量，圆环上设有密封圈，实现气体的密封。3、设置下端盖中心部分上的螺栓能实现不同厚度材料渗透率的测量，并保证在通气时，环形多孔质材料可以实现稳定定位。4、凸台外环及内圈上放置有具有一定弹性的密封圈，可以更好的密封气体及实现对材料表面孔隙的保护，避免材料表面因接触而损坏。5、稳压腔内的压力传感器可以直接准确测量材料表面的压力，比传统的测量管道内压力更加准确。6、上端盖与主体部件之间有密封环，可以保证密封性。7、本专利技术的测试方法能够测试圆环形多孔材料的渗透率，通过调节螺栓来支撑凸台，实现多孔材料在工作时的准确定位，可对同一内外径不同厚度的多孔材料进行测量。加入的凸台，通过改变凸台的直径，使得其可以测量不同内径的多孔材料。配合内环、凸台及螺栓可以实现不同内外径和不同厚度的环形多孔材料的的装夹和测量。这种方法测得的渗透率准确，装夹及测试方便，考虑了加工堵塞情况下渗透率变化的问题，考虑了入口压强测量不当引起的测量误差，考虑了装置密封性对测量结果的影响，实现了真实工况下圆环形多孔材料渗透率的准确测量。附图说明图1是本专利技术一种测量圆环形多孔材料渗透率的装置及方法的原理图；图2是本专利技术一种测量圆环形多孔材料渗透率的装置的结构示意图；图3是本专利技术图2的剖视图；图4是本专利技术上端盖的结构示意图；图5是本专利技术图主体部件的结构示意图；图6是本专利技术图5的剖视图；图7是本专利技术下端盖的结构示意图；图8是本专利技术凸台的结构示意图；图9是本专利技术图8的俯视图；图10是本专利技术图9的剖视图；图11是本专利技术内环的结构示意图；图12是本专利技术内环的主视图；图13是本专利技术图12的剖视图；图14是本专利技术压力流量直线图；图15是本专利技术压力流量曲线图；图16是本专利技术的方法步骤图；具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的说明：如图2、图3、图5和图6所示，本专利技术提供的一种测量圆环形多孔材本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种测量圆环形多孔材料渗透率的装置，其特征在于，包括主体部件(1)，主体部件(1)为圆环状的柱体结构，主体部件(1)中间部分为阶梯状的通孔，主体部件(1)的上端部与上端盖(2)相连形成稳压腔(7)，主体部件(1)的下端部与下端盖(3)相连，主体部件(1)的内部与内环(4)相连，内环(4)中间与凸台(5)相连，凸台(5)的上端面设有待检测的多孔部件(6)。
【技术特征摘要】
1.一种测量圆环形多孔材料渗透率的装置，其特征在于，包括主体部件(1)，主体部件(1)为圆环状的柱体结构，主体部件(1)中间部分为阶梯状的通孔，主体部件(1)的上端部与上端盖(2)相连形成稳压腔(7)，主体部件(1)的下端部与下端盖(3)相连，主体部件(1)的内部与内环(4)相连，内环(4)中间与凸台(5)相连，凸台(5)的上端面设有待检测的多孔部件(6)。2.根据权利要求1所述的一种测量圆环形多孔材料渗透装置，其特征在于，所述凸台(5)为圆柱体结构，凸台(5)的上端面设有向内凹陷成环形的第二凹槽(51)，第二凹槽(51)的底部设有多个通孔(52)。3.根据权利要求1所述的一种测量圆环形多孔材料渗透装置，其特征在于，所述上端盖(2)的端面向下凸起形成环形结构(21)，环形结构(21)与主体部件(1)形成稳压腔(7)，稳压腔(7)内设有压力传感器。4.根据权利要求1所述的一种测量圆环形多孔材料渗透装置，其特征在于，所述上端盖(2)与主体部件(1)之间设有第一密封装置(8)。5.根据权利要求1所述的一种测量圆环形多孔材料渗透装置，其特征在于，所述内环(4)为环状结构，内环(4)的上端面向外延伸，内环(4)向外延伸的端面设有向下的环状凸起(41)。6.根据权利要求5所述的一种测量圆环形多孔材料渗透装置，其特征在于，所述主体部件(1)内部阶梯端面上设有环形的第一凹槽(11)，内环...
【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，张敏，崔海龙，蒋云峰，何林山，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51
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