一种浮空器囊体材料气密性快速验证的方法技术

本发明专利技术提供一种浮空器囊体材料气密性快速验证的方法，包括如下步骤：选取产品所使用不同种类外囊材料及配套热合布，设置不同种类缝隙，在实际加工参数下进行热合，最终裁剪透氦率样件进行气密测试。气密测试为考核囊体材料的可加工性能与设备的匹配性。本发明专利技术的试验件产品是在实际加工工况下进行制备，可以有效的模拟囊体实际加工时热合缝处的气密性，使用最少的材料、最简便的测试设备、最快速的对材料的气密性进行最真实的验证，不需要制备复杂的试验装置，因为试验件产品是在实际加工工况下进行制备，因此也缩小了囊体材料透氦率的实验室评估与实际使用性能的偏差。具有巨大的市场应用前景。场应用前景。场应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种浮空器囊体材料气密性快速验证的方法


[0001]本专利技术涉及浮空器囊体材料性能验证的
，具体涉及一种提高浮空器囊体材料气密性快速验证的方法。

技术介绍

[0002]浮空器是以浮升气体(以氦气为主)为载体，携带任务载荷，升空到一定高度工作的飞行器。较长的驻空时间使得浮空器不得不面临很多挑战，如强紫外线、很大的昼夜温差等。气囊内的气体(如氦气)透过飞艇表皮向飞艇外渗漏，从而导致飞艇内部浮升气体总摩尔数下降，质量上升，压差降低。
[0003]由于浮空器需要一个最低压差来抵抗风力及其所携带载荷引起的变形，因此氦气渗漏造成的压差下降是限制浮空器航时最重要的原因之一。
[0004]囊体材料作为浮空器的主体结构材料，其性能高低直接影响浮空器的应用效能，其中囊体材料的气体阻隔性是确保浮空器正常工作和延长驻空时间的关键。长时留空浮空器要求囊体材料具有低透氦率，一般浮空器囊体材料的透氦率小于1L/m2·
day
·
atm，但实际使用中，浮空器的氦气泄漏量远高于理论计算值。大量氦气主要通过囊体阀门开口部位和热合缝部位泄漏，因此，长时留空浮空器设计时除选择低泄漏率的囊体材料、加强阀门开口处气密性外，囊体加工后的热合缝处气密性是至关重要因素。
[0005]现有许多专利文献公开了囊体性能的检测方法。
[0006](1)公布号为CN108254133A的专利文献公开一种检测囊体气密性的方法，包括：步骤S1：将囊体结构放置于限位结构内；步骤S2：对囊体结构进行充气，直至囊体结构内部的气压达到气压预设值；步骤S3：检测囊体结构以确定囊体结构的密封性。采用该检测方法能够有效地将囊体结构限制在限位结构内，在对其充气检测囊体结构的密封性的过程中达到减小囊体结构的体积的目的，减小了作业人员对囊体结构气密性检测的劳动强度。
[0007](2)公布号为CN111076873A的专利文献公开了浮空器囊体的检漏方法，包括：步骤S10：向浮空器囊体内注入空气，当浮空器囊体内的压力值达到预设压力值后，向浮空器囊体内注入特征气体；步骤S20：在步骤S10之后，检测浮空器囊体所处的预设环境中的特征气体的浓度M2；步骤S30：检测浮空器囊体的外表面各区域处的特征气体的浓度M1；步骤S40：通过比较浓度M2和浓度M1，确定浮空器囊体的漏点位置。
[0008](3)公布号为CN111238920A的专利申请是本申请人公开的一种浮空器囊体材料性能的检测方法，包括将囊体材料经加工得到若干尺寸相同的片幅，并将各片幅拼接热合制成圆球囊体；将圆球囊体连接压力测控设备，并向圆球囊体内充入空气，对囊体材料的耐压性能进行测试；将圆球囊体接入温度采集设备和压力采集设备，并向圆球囊体内充入氦气；采集记录温度值和压力值，通过分析采集的数值对圆球囊体的气密性进行检测；本专利技术可以模拟实际球体的加工、使用损伤来验证材料在实际制造过程中的工艺性，完成从试验件的直线热合到曲线和曲面热合的验证，通过充入氦气进行气密性检测更加真实的反映材料的实际使用性能；采用较小尺寸进行性能检测，可节省材料及加工时间，从而对囊体材料性
能进行快速判断。
[0009]但是上述公开的文献均是对整个浮空器制作完成后，对整个浮空器充气后进行检测，浮空器尺寸巨大，充气时间较长，检测需要花费大量的时间，检测效率低下，并且还需要制备复杂的试验装置。

技术实现思路

[0010]本专利技术所要解决的技术问题在于如何提高浮空器囊体材料气密性检测的效率。
[0011]本专利技术采用以下技术方案解决上述技术问题：一种浮空器囊体材料气密性快速验证的方法，包括如下步骤：
[0012]选取产品所使用不同种类外囊材料及配套热合布，设置不同种类缝隙，在实际加工参数下进行热合，最终裁剪透氦率样件进行气密测试。
[0013]作为具体的实施方案，气密测试为考核囊体材料的可加工性能与设备的匹配性。
[0014]作为较佳的实施方案，所述外囊及配套热合布材料为尼龙织物复合材料、聚酰亚胺织物复合材料、聚芳酯织物复合材料中的一种或多种。
[0015]较佳的，所述缝隙种类分别为正方形、圆形、矩形中的一种或多种。
[0016]较佳的，所述正方形的边长为3～15mm。
[0017]较佳的，所述圆形的直径为4～10mm。
[0018]较佳的，所述矩形的长边为10～45mm，短边为3
‑
7mm。
[0019]较佳的，所述的热合方式为高频热合。
[0020]较佳的，热合参数设置为：热合电流为0.2～1.5A，热合时间为5～40s。
[0021]较佳的，在热合时的底板温度为70～120℃。
[0022]较佳的，囊体材料热合之后进行透氦率测试，透氦率测试数值为0～1800L/m2.24h.atm。
[0023]与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：本专利技术的试验件产品是在实际加工工况下进行制备，可以有效的模拟囊体实际加工时热合缝处的气密性，使用最少的材料、最简便的测试设备、最快速的对材料的气密性进行最真实的验证，不需要制备复杂的试验装置，因为试验件产品是在实际加工工况下进行制备，因此也缩小了囊体材料透氦率的实验室评估与实际使用性能的偏差。具有巨大的市场应用前景。
附图说明
[0024]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的详细说明。
[0025]图1是本专利技术实施例中热合缝隙为圆形的透氦率试验件示意图；
[0026]图2是本专利技术实施例中热合缝隙为矩形的透氦率试验件示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合具体实施例对本专利技术做出进一步说明
[0028]实施例一
[0029]选用聚芳酯织物复合材料的外囊及热合布材料，在外囊材料上按照图1的示意图等间距开直径为6mm的圆孔，之后在电流1.0A、底板温度80℃条件下外囊的布面与热合布的
胶面热合18s，裁剪透氦率样件进行测试。
[0030]实施例二
[0031]选用聚酰亚胺织物复合材料的外囊及热合布材料，在外囊材料上按照图1的示意图等间距开直径为10mm的圆孔，之后在电流0.8A、底板温度100℃条件下外囊的布面与热合布的胶面热合20s，裁剪透氦率样件进行测试。
[0032]实施例三
[0033]选用尼龙织物复合材料的外囊及热合布材料，在外囊材料上按照图1的示意图等间距开直径为4mm的圆孔，之后在电流0.2A、底板温度70℃条件下外囊的布面与热合布的胶面热合5s，裁剪透氦率样件进行测试。
[0034]实施例四
[0035]选用聚酰亚胺织物复合材料的外囊及热合布材料，在外囊材料上横向等间距开边长为10mm的正方形孔，之后在电流0.6A、底板温度100℃条件下外囊的布面与热合布的胶面热合25s，裁剪透氦率样件进行测试。
[0036]实施例五
[0037]选用聚芳酯织物复合材料的外囊及热合布材料，在外囊材料上横向等间距开边长为3mm本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浮空器囊体材料气密性快速验证的方法，其特征在于：选取产品所使用不同种类外囊材料及配套热合布，设置不同种类缝隙，在实际加工参数下进行热合，最终裁剪透氦率样件进行气密测试。2.如权利要求1所述的一种浮空器囊体材料气密性快速验证的方法，其特征在于，气密测试为考核囊体材料的可加工性能与设备的匹配性。3.如权利要求1所述的一种浮空器囊体材料气密性快速验证的方法，其特征在于，所述外囊及配套热合布材料为尼龙织物复合材料、聚酰亚胺织物复合材料、聚芳酯织物复合材料中的一种或多种。4.如权利要求1所述的一种浮空器囊体材料气密性快速验证的方法，其特征在于，所述缝隙种类分别为正方形、圆形、矩形中的一种或多种。5.如权利要求4所述的一种浮空器囊体材料气密性快速验证的方法，其特征在于，所述正方形的边长为3～15mm。6.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：董莉，田越，朱善璋，肖尚明，袁军行，姚芮，徐笑笑，刘洋，朱昌琼，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：