用于交通工具的加压气体储罐机械强度的测量方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于交通工具的加压气体储罐(1)的机械强度的测量方法。根据本发明专利技术，该方法包括至少以下步骤：提供包括至少一个开口(10)的储罐(1)；通过所述至少一个开口(10)，将可膨胀元件(2)置入所述储罐(1)内；将所述可膨胀元件(2)连接到液体(6)管道(3)；给所述可膨胀元件(2)充装液体(6)；通过充装有液体(6)的所述可膨胀元件(2)对所述储罐(1)的所有内壁施加压强Pint.；测量所述储罐(1)的可能发生的变形；排空包含在所述可膨胀元件(2)中的液体(6)；通过所述至少一个开口(10)，从所述储罐(1)中取出所述可膨胀元件(2)。(1)中取出所述可膨胀元件(2)。(1)中取出所述可膨胀元件(2)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于交通工具的加压气体储罐机械强度的测量方法和设备


[0001]本专利技术涉及交通工具，例如机动车、卡车、公共汽车、火车、飞机、摩托车或甚至轮船的领域。更具体地说，本专利技术涉及一种用于交通工具的加压气体储罐机械强度的测量方法。本专利技术还涉及一种用于交通工具的加压气体储罐机械强度的测量设备。

技术介绍

[0002]用于交通工具的加压气体储罐通常由称为衬里的内部封套构成，其对罐中所包含的气体具有密封的功能。衬里包括至少一个开口，开口上设有接头。衬里和接头被增强结构包围，该增强结构通常由基于热固性聚合物的复合材料条带卷绕而制成，该复合材料例如基于环氧树脂或聚氨酯树脂，并填充有玻璃和/或碳纤维。由此，“塑料”类型的衬里包括至少一个用于填充和排空罐的开口。它通过热塑性或热固性聚合物材料(缩写为“thermodur”)、例如聚乙烯、聚酰胺、聚邻苯二甲酰胺、聚氨酯、硅酮的注射、旋转模塑或挤出吹塑来制造。这样的罐被称作IV型。或者，罐简单地由没有衬里的热塑性复合材料的壳构成。这样的罐被称作V型。
[0003]这样的用于交通工具的加压气体储罐经受机械强度测试。这些测试在于使所述罐经受大约为标称压强P
n
的1.5倍的压强
Pint.
。取决于用于交通工具的加压气体储罐的用途，该标称压强P
n
一般约为350至700巴。
[0004]在测试用于交通工具的加压气体储罐的机械强度时，借助于液体(一般是水)对所述罐加压。给待测储罐充装液体，所施加的压强P
int.r/>达到标称压强P
n
的1.5倍。一旦达到测试压强P
int.
，或在储罐保持在测试压强P
int.
下经过一定时间之后，对储罐变形的进行测量。这样的机械强度测试特别适用于弹性和永久膨胀的测量，如欧洲标准EC79中所述。
[0005]在机械强度测试结束时，罐排空测试液体并且必须被干燥，特别是为了将其用于储存加压气体。干燥罐的操作时间相对长且复杂，因为必须完全干燥，这显著延长生产周期。此外，用于交通工具的加压气体储罐有时包括聚酰胺“衬里”，这是一种水敏聚合物，因为它能够吸水，从而改变聚酰胺的特性。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的尤其在于克服现有技术的这些缺陷。
[0007]更具体地说，在本专利技术的至少一个实施方式中，本专利技术的一个目的在于实施一种具有比现有方法更短周期的用于测量用于交通工具的加压气体储罐的机械强度的方法。
[0008]在本专利技术的至少一个实施方式中，本专利技术的另一目的在于提供一种测量用于交通工具的加压气体储罐的机械强度的设备。
[0009]根据一个具体实施方式，本专利技术涉及一种用于交通工具的加压气体储罐的机械强度的测量方法。
[0010]根据本专利技术，该方法包括至少以下步骤：
[0011]●
提供包括至少一个开口的用于交通工具的加压气体储罐；
[0012]●
在长度方向上拉伸可膨胀元件；
[0013]●
通过称作第一开口的所述至少一个开口，将可膨胀元件置入用于交通工具的加压气体储罐内；
[0014]·
将可膨胀元件连接到液体管道；
[0015]·
给可膨胀元件充装液体；
[0016]·
通过充装有液体的可膨胀元件对用于交通工具的加压气体储罐的所有内壁施加压强P
int.
；
[0017]·
测量用于交通工具的加压气体储罐的可能发生的变形；
[0018]·
排空包含在可膨胀元件中的液体；
[0019]●
通过称作第一开口的所述至少一个开口，从用于交通工具的加压气体储罐中取出可膨胀元件。
[0020]本专利技术的整体原理基于在机械强度测试时，使用插入用于交通工具的加压气体储罐内的可膨胀元件。该可膨胀元件在测试时被充装液体，能够使得用于交通工具的加压气体储罐受压，同时避免液体与用于交通工具的加压气体储罐的内壁之间直接接触。
[0021]由此，本专利技术基于完全新颖且具有创造性的方法，用于实施测量用于交通工具的加压气体储罐的机械强度的方式，该方式无需在完成测试之后对所测试的储罐进行冗长的干燥步骤，并能够避免对构成储罐内部的衬里可能发生的损坏(退化)。实际上，在测试之后，在从用于交通工具的加压气体储罐中取走可膨胀元件时，内壁仍然是干燥的。而且，根据本专利技术的方法能够避免使用干燥设备，由此降低生产和测试用于交通工具的加压气体储罐的成本。
[0022]可膨胀元件对于液体是不可渗透的。术语“对于液体是不可渗透的”是指在进行测试期间，液体不会因穿过可膨胀元件扩散而与用于交通工具的加压气体储罐的内壁接触。可膨胀元件例如是具有大表面积的片材，其能够在液体的重量作用下覆盖用于交通工具的加压气体储罐的内壁。
[0023]在给可膨胀气体充装液体的步骤期间，提供对可膨胀元件中包含的气体以及如果需要对储罐中包含的气体的排空。该排空是通过气体排空装置来实现的。该气体例如是空气或示踪气体。示踪气体有利地能够将机械强度测试与用于交通工具的加压气体储罐的密封性测试组合到一起。实际上，如果例如在可膨胀元件与储罐的内壁之间封闭有一定体积的示踪气体，对可膨胀元件施压使得该示踪气体体积受压。在存在泄露的情况下，则能够在用于交通工具的加压气体储罐外部检测到该示踪气体。而且，与现有密封性测试(泄露测试)方法相比，由于加压到高压的示踪气体的体积减少，在储罐破裂时释放的能量也是减少的，因此能够简化安全设备的尺寸设置。这能够显著节省密封性测试专用的时间周期、投资与损耗品。
[0024]优选地，在通过所述至少一个开口将可膨胀元件置入储罐内的步骤之前，实施连接可膨胀元件的步骤。
[0025]测量用于交通工具的加压气体储罐的可能发生的变形的步骤例如是测量罐直径和长度类型的尺寸测量。该尺寸测量可使用摄像机(照相机)、3D扫描仪、借助于激光或LVDT(Linear Variable Differential Transformer,的英文缩写)类型的探头的距离测量，或使用比较器类型的系统通过接触来实现。根据另一示例，测量用于交通工具的加压气体储
罐的可能发生的变形是对应于测量加压期间所添加的液体量的体积测量。如果用于交通工具的加压气体储罐的可能发生的变形的测量是尺寸测量，则必须能够计算体积膨胀。该测量用于交通工具的加压气体储罐的可能发生的变形的步骤旨在确定体积膨胀保持在公差范围内。所述公差范围使得储罐的变形不超过相同生产批次的所有储罐的变形平均值的10％。
[0026]有利地，所述用于交通工具的加压气体储罐的机械强度的测量方法是这样的：可膨胀元件是囊袋。
[0027]由此，囊袋类型的可膨胀元件能够更容易地将可膨胀元件插入用于交通工具的加压气体储罐内。
[0028]所述用于交通工具的加压气体储罐的机械强度的测量方法是这样的：它包括在长度方向上拉伸可膨胀元件的步骤。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于交通工具的加压气体储罐(1)的机械强度的测量方法，所述方法包括至少以下步骤：
·
提供包括至少一个开口(10)的用于交通工具的加压气体储罐；
·
在长度方向上拉伸可膨胀元件(2)；
·
通过所述至少一个开口(10)，将可膨胀元件(2)置入用于交通工具的加压气体储罐(1)内；
●
将可膨胀元件(2)连接到液体(6)管道(3)；
·
给所述可膨胀元件(2)充装液体(6)；
·
通过充装有液体(6)的可膨胀元件(2)对用于交通工具的加压气体储罐(1)的所有内壁施加压强P
int.
；
·
测量用于交通工具的加压气体储罐(1)的可能发生的变形；
·
排空包含在所述可膨胀元件(2)中的液体(6)；
·
通过所述至少一个开口(10)，从用于交通工具的加压气体储罐(1)中取出可膨胀元件(2)。2.如权利要求1所述的用于交通工具的加压气体储罐(1)的机械强度的测量方法，其中，所述可膨胀元件(2)是囊袋(20)。3.如上述权利要求中任一项所述的用于交通工具的加压气体储罐的机械强度的测量方法，其中，该方法包括将第一耦接装置(4)组装到所述可膨胀元件(2)的步骤。4.如上述权利要求中任一项所述的用于交通工具的加压气体储罐(1)的机械强度的测量方法，其中，拉伸所述可膨胀元件(2)的步骤通过第一拉伸装置(5)相对于所述第一耦接装置(4)的至少一个平移运动来实施。5.如权利要求4所述的用于交通工具的加压气体储罐(1)的机械强度的测量方法，其中，所述第一拉伸装置(5)是给所述可膨胀元件(2)充装液体(6)的充装管道(3)。6.如权利要求5所述的用于交通工具的加压气体储罐的机械强度的测量方法，其中，给所述可膨胀元件(2)充装液体(6)的所述充装管道(3)具有比所述至少一个开口(10)的内直径更小的外直径。7.如上述权利要求中任一项所述的用于交通工具的加压气体储罐(1)的机械强度的测量方法，其中，所述液体(6)选自由水或基于水的溶液构成的液体组合，所述液体(6)优选地是自来水。8.如上述权利要求中任一项所述的用于交通工具的加压气体储罐的机械强度的测量方法，其中，所述可膨胀元件(2)基于选自以下材...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修，
申请(专利权)人：法国全耐塑料新能源公司，
类型：发明
国别省市：