一种耐烧蚀材料烧蚀性能的智能化检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种耐烧蚀材料烧蚀性能的智能化检测系统，包括自动上料及测厚装置、滑台传料装置、自动烧蚀测试装置和自动下料及厚度测量装置，自动上料及测厚装置、自动烧蚀测试装置和自动下料及厚度测量装置分别安装在滑台传料装置旁边，烧蚀测试过程中滑台传料装置上的水冷样品盒分别在自动上料及测厚装置、自动烧蚀测试装置和自动下料及厚度测量装置的工位位置停留，完成自动上料及测厚、自动烧蚀、自动下料及厚度测量工作。本发明专利技术具有试验数据智能化处理、数据库自动生成、智能化统计分析功能。一次试验可同时获得材料的线烧蚀率、质量烧蚀率、背温和绝热指数等烧蚀性能指标。

An Intelligent Testing System for Ablation Resistance of Ablative Materials

【技术实现步骤摘要】
一种耐烧蚀材料烧蚀性能的智能化检测系统
本专利技术涉及一种耐烧蚀材料烧蚀性能的检测系统，特别涉及一种耐烧蚀材料烧蚀性能的智能化检测系统。
技术介绍
烧蚀材料具有防热效率高、工作可靠、适应流场变化能力强等优点，广泛应用于航空、宇航、导弹、核工业、加热炉制造以及工况条件要求十分苛刻的行业，目前其烧蚀性能评价指标主要用烧蚀率表征，在固体火箭发动机中，烧蚀材料起着保护发动机和控制推进剂按某种设计要求进行燃烧的双重作用，因此，烧蚀材料性能如何，将直接影响火箭发动机的工作状态、可靠性和信号特征，快速、准确和完整地测试其烧蚀率对于烧蚀材料的研究和使用具有重要的意义。目前国内行业烧蚀性能测试主要采用两人共同作业方式，测试间操作人员将一个圆柱型试样装入水冷样品盒，离开样品盒1米距离后控制间操作人员启动烧蚀机。现有技术缺点：（1）测试效率低烧蚀测试采用两人共同作业方式，一人负责控制系统，一人负责待测圆柱型试样的装卸工作，两人配合密切1小时可测试圆柱型试样20个左右，人均劳动生产率低下。（2）本质安全程度低由于试验过程中烧蚀火焰温度约为3000℃左右，若负责控制系统和负责装卸工作的人员配合不密切容易发生烧蚀枪头旋转造成脸部、手臂灼烧事故。（3）质量控制依赖于测试人员的经验和责任心烧蚀前后厚度测量目前采用千分尺进行测量，操作人员手工移动烧蚀圆柱型试样寻找最低点，而烧蚀后圆柱型试样碳层呈现疏松状态，千分尺表头接触容易破坏碳层，线烧蚀率准确性将会下降，不能正常表征烧蚀圆柱型试样线烧蚀率。（4）烧蚀前后厚度、质量测量数据需人工逐一记录到原始记录本上，并通过科学计算器或计算机进行线烧蚀率和质量烧蚀率异常值取舍，计算繁琐，数据量大，人工出错几率大。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种耐烧蚀材料烧蚀性能的智能化检测系统，以解决待测试样烧蚀性能的自动测试的问题。为解决存在的技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种耐烧蚀材料烧蚀性能的智能化检测系统，包括自动上料及测厚装置、滑台传料装置、自动烧蚀测试装置和自动下料及厚度测量装置，其特征在于：所述自动上料及测厚装置、自动烧蚀测试装置和自动下料及厚度测量装置分别安装在滑台传料装置旁边，烧蚀测试过程中滑台传料装置上的水冷样品盒分别在自动上料及测厚装置、自动烧蚀测试装置和自动下料及厚度测量装置的工位位置停留，完成自动上料及测厚、自动烧蚀、自动下料及厚度测量工作；所述自动上料及测厚装置包括测厚仪、上料盘、真空吸盘、移动横梁和测厚仪及吸盘导轨，上料盘和测厚仪及吸盘导轨分别固定在铁架台上；移动横梁安装在测厚仪及吸盘导轨上，并在测厚仪及吸盘导轨上前后移动；测厚仪和真空吸盘安装在移动横梁上，并通过移动横梁的实现上料盘中每个试样的测厚、吸取和将吸取的试样放置到滑台传料机上的水冷样品盒内；所述滑台传料装置包括水冷样品盒、推入水冷样品盒气缸和样品盒移动导轨，水冷样品盒上部开有适合试样进入水冷样品盒中的孔，水冷样品盒的前端设有凸台，真空吸盘将吸取的试样从水冷样品盒上部的孔放入水冷样品盒中，推入水冷样品盒气缸将放入水冷样品盒中的试样顶到水冷样品盒前端的凸台上，水冷样品盒安装有接水管，接水管两头通冷却水对水冷样品盒循环降温；水冷样品盒安装在样品盒移动导轨上，并通过样品盒移动导轨移动到自动烧蚀测试装置的烧蚀位置进行烧蚀，烧蚀完成后水冷样品盒通过样品盒移动导轨移动到自动下料及厚度测量装置的下料区域；所述自动下料及厚度测量装置包括下料载具、下料盘、试样顶起气缸和推入下料载具气缸，下料盘固定在铁架台上，推入下料载具气缸垂直安装在下料区域的水冷样品盒的前端，下料载具垂直安装在下料区域的水冷样品盒的后端，水冷样品盒移动到下料区域后，推入下料载具气缸启动将烧蚀后的试样推入下料载具内，下料载具将试样由竖直翻转至水平位置，再由试样顶起气缸将试样顶出下料载具到下料盒内，下料盒通过下料盘移动轴移动到自动下料及厚度测量装置上的测厚仪位置对试样进行测量。一般，自动烧蚀测试装置可采用现有的烧蚀测试装置，特别地，本专利技术所述自动烧蚀测试装置包括烧蚀枪头和烧蚀时间计数器，烧蚀枪头通燃烧气体，依据试验条件通过控制装置设置燃烧气体流量、压力数值，烧蚀枪头垂直水冷样品盒中的试样进行点火烧蚀试样。本专利技术所述智能化检测系统还可以包括上位机，上位机接收测量、测试数据并对采集到的数据进行存储、处理和显示。本专利技术实现自动上下料、自动传输、自动测试和智能化的数据处理，代替手工作业。烧蚀前、后的厚度检测通过非接触式自动测量方法将烧蚀前后圆柱型试样厚度自动测量并将数据自动上传到上位机，不需要手工对照千分表获取数值，提高测量准确度。引入人机隔离理念，实现本质安全，避免由于人员操作不当造成的不稳定烧蚀或人身伤害。所有检测数据实时上传到上位机系统，并进行数据处理，自动生成报表，可实现烧蚀圆柱型试样追溯。有益效果：本专利技术具有试验数据智能化处理、数据库自动生成、智能化统计分析功能。一次试验可同时获得材料的线烧蚀率、质量烧蚀率、背温和绝热指数等烧蚀性能指标。（1）烧蚀材料烧蚀性能智能化检测可实现圆柱型试样连续快速上下料、传输及测试工作，烧蚀过程中人机隔离。（2）圆柱型试样厚度、温度采用非接触测量方式，不会对烧蚀后的圆柱型试样造成破坏，提高了测量的准确性。（3）试验数据自动采集、自动处理、智能化诊断、分析、存储及传输，测试效率可提高三倍以上。（4）一次试验可同时获得材料的线烧蚀率、背温等多项烧蚀性能指标，有效降低成本。（5）应用后可改变烧蚀行业内常规测量设备和方法，具有非常大的推广价值。附图说明图1耐烧蚀材料烧蚀性能的智能化检测系统示意图；图中标记：1-自动上料及测厚装置、2-滑台传料装置、3-自动烧蚀测试装置、4-自动下料及厚度测量装置。图2自动上料及测厚装置示意图；图中标记：5-测厚仪、6-上料盘、7-真空吸盘、8-移动横梁、9-测厚仪及吸盘导轨。图3滑台传料装置示意图；图中标记：10-水冷样品盒、11-接水管、12-推入水冷样品盒气缸、13-样品盒移动导轨。图4自动下料及厚度测量装置示意图；图中标记：14-下料载具、15-下料盘、16-试样顶起气缸、17-推入下料载具气缸、18-下料盘移动轴。具体实施方式下面结合附图通过具体实施例对本专利技术做进一步说明。如图1所示，一种耐烧蚀材料烧蚀性能的智能化检测系统，包括圆柱型试样的自动上料测厚装置1、滑台传料装置2、自动烧蚀测试装置3、圆柱型试样的自动下料及厚度测量装置4。自动上料测厚装置1、自动烧蚀测试装置3、圆柱型试样的自动下料及厚度测量装置4放置在铁架台上，为单独工位。滑台传料装置2在上述三种装置正前方，烧蚀测试过程中滑台传料装置2上的水冷样品盒10通过提前设置好的程序分别在上述三工位位置停留，完成自动上料测厚、自动烧蚀、自动下料及厚度测量工作。如图2所示，自动上料测厚装置1，由测厚仪5、上料盘6、真空吸盘7、移动横梁8、测厚仪及吸盘导轨9组成。上料盘6和测厚仪及吸盘导轨9固定在铁架台上，通过旋转轴实现左右移动，移动横梁8在测厚仪及吸盘导轨9上前后移动，由测厚仪5和真空吸盘7镶嵌在移动横梁8上，通过移动横梁8移动实现每一试样测厚和试样吸取。人工将0-100件圆柱型试样依次放置于上料盘6中，移动横梁8移动使测厚仪5到指定圆柱型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐烧蚀材料烧蚀性能的智能化检测系统，包括自动上料及测厚装置（1）、滑台传料装置（2）、自动烧蚀测试装置（3）和自动下料及厚度测量装置（4），其特征在于：所述自动上料及测厚装置（1）、自动烧蚀测试装置（3）和自动下料及厚度测量装置（4）分别安装在滑台传料装置（2）旁边，烧蚀测试过程中滑台传料装置（2）上的水冷样品盒（10）分别在自动上料及测厚装置（1）、自动烧蚀测试装置（3）和自动下料及厚度测量装置（4）的工位位置停留，完成自动上料及测厚、自动烧蚀、自动下料及厚度测量工作；所述自动上料及测厚装置（1）包括测厚仪（5）、上料盘（6）、真空吸盘（7）、移动横梁（8）和测厚仪及吸盘导轨（9），上料盘（6）和测厚仪及吸盘导轨（9）分别固定在铁架台上；移动横梁（8）安装在测厚仪及吸盘导轨（9）上，并在测厚仪及吸盘导轨（9）上前后移动；测厚仪（5）和真空吸盘（7）安装在移动横梁（8）上，并通过移动横梁（8）的实现上料盘（6）中每个试样的测厚、吸取和将吸取的试样放置到滑台传料机（2）上的水冷样品盒（10）内；所述滑台传料装置（2）包括水冷样品盒（10）、推入水冷样品盒气缸（12）和样品盒移动导轨（13），水冷样品盒（10）上部开有适合试样进入水冷样品盒（10）中的孔，水冷样品盒（10）的前端设有凸台，真空吸盘（7）将吸取的试样从水冷样品盒（10）上部的孔放入水冷样品盒（10）中，推入水冷样品盒气缸（12）将放入水冷样品盒（10）中的试样顶到水冷样品盒（10）前端的凸台上，水冷样品盒（10）安装有接水管（11），接水管（11）两头通冷却水对水冷样品盒（10）循环降温；水冷样品盒（10）安装在样品盒移动导轨（13）上，并通过样品盒移动导轨（13）移动到自动烧蚀测试装置（3）的烧蚀位置进行烧蚀，烧蚀完成后水冷样品盒（10）通过样品盒移动导轨（13）移动到自动下料及厚度测量装置（4）的下料区域；所述自动下料及厚度测量装置（4）包括下料载具（14）、下料盘（15）、试样顶起气缸（16）和推入下料载具气缸（17），下料盘（15）固定在铁架台上，推入下料载具气缸（17）垂直安装在下料区域的水冷样品盒（10）的前端，下料载具（14）垂直安装在下料区域的水冷样品盒（10）的后端，水冷样品盒（10）移动到下料区域后，推入下料载具气缸（17）启动将烧蚀后的试样推入下料载具（14）内，下料载具（14）将试样由竖直翻转至水平位置，再由试样顶起气缸（16）将试样顶出下料载具（14）到下料盒（15）内，下料盒（15）通过下料盘移动轴（18）移动到自动下料及厚度测量装置（4）上的测厚仪位置对试样进行测量。...

【技术特征摘要】
1.一种耐烧蚀材料烧蚀性能的智能化检测系统，包括自动上料及测厚装置（1）、滑台传料装置（2）、自动烧蚀测试装置（3）和自动下料及厚度测量装置（4），其特征在于：所述自动上料及测厚装置（1）、自动烧蚀测试装置（3）和自动下料及厚度测量装置（4）分别安装在滑台传料装置（2）旁边，烧蚀测试过程中滑台传料装置（2）上的水冷样品盒（10）分别在自动上料及测厚装置（1）、自动烧蚀测试装置（3）和自动下料及厚度测量装置（4）的工位位置停留，完成自动上料及测厚、自动烧蚀、自动下料及厚度测量工作；所述自动上料及测厚装置（1）包括测厚仪（5）、上料盘（6）、真空吸盘（7）、移动横梁（8）和测厚仪及吸盘导轨（9），上料盘（6）和测厚仪及吸盘导轨（9）分别固定在铁架台上；移动横梁（8）安装在测厚仪及吸盘导轨（9）上，并在测厚仪及吸盘导轨（9）上前后移动；测厚仪（5）和真空吸盘（7）安装在移动横梁（8）上，并通过移动横梁（8）的实现上料盘（6）中每个试样的测厚、吸取和将吸取的试样放置到滑台传料机（2）上的水冷样品盒（10）内；所述滑台传料装置（2）包括水冷样品盒（10）、推入水冷样品盒气缸（12）和样品盒移动导轨（13），水冷样品盒（10）上部开有适合试样进入水冷样品盒（10）中的孔，水冷样品盒（10）的前端设有凸台，真空吸盘（7）将吸取的试样从水冷样品盒（10）上部的孔放入水冷样品盒（10）中，推入水冷样品盒气缸（12）将放入水冷样品盒（10）中的试样顶到水冷样品盒（10）前端的凸台上，水冷样品...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永向，肖树华，李玉霞，李久州，贾兆臣，
申请(专利权)人：内蒙古航天红峡化工有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15