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耐静水压测试仪的研发细节探究

发布日期:2015-12-18 14:36

一、引言
防水性 (抗渗水性) 是在一定压力下, 水渗过空气过滤纸所需要的最小压头, 以 Pa 或 mmH2O 表示, 是军用高效空气过滤纸的一项重要指标, 过滤纸防水性的高低直接影响到过滤罐防护性能的高低。 防水性能是用测定试验样品在水穿透前维持的静压高差来测量的, 将试验样品的一面用夹具严密地夹持, 另一面暴露于基本以恒速增加的水压中,出现穿透 (根据指示纸显示) 所需的水柱高低就是试验条件下样品的防水性, 依此, 笔者设计了这台耐静水压测定仪。

二、基本设计思路
1、主要性能
本仪器适用于军用高效空气过滤纸耐静水压性能的测定, 也适用于防水织物的耐静水压性能的测定。
2、设计需要及解决的问题
设计这台仪器的关键点就是如何提供 GJB1152—91 《军用高效空气过滤纸通用规范》 所要求的基本恒速增加的水压。 为了精确调节电机的转速,笔者利用变频器通过调整电动机输入电源的频率达到调节电动机转速的目的, 并且可以做到对电动机转速进行极细微的调节。 从而使链条带动的金属容器获得不同的上升速度以便做高效过滤纸和防水织物的耐静水压的两种测定试验, 做到一机两用。

三、仪器设计
1、结构特征
①、采用的主要器件有: 变频器、 三相电动机、 减速器等。
②、加压速度连续可调。
③、加压介质: 蒸馏水或去离子水。
④、特制试样夹具保证牢固夹持。
2、主要技术指标
①、压 力 范 围 及 测 量 精 度 : 0 mmH2O~ 600mmH2O (6 kPa), 精确度: ±0.02 kPa 。3.2.2 升压数率: 1 kPa/min~100 kPa/min 连续可调。
3、试样尺寸: 100 mm × 100 mm ,受压力面积 φ49 mm 圆形。
4、加压介质用量: 700 ml。
5、设备材料
设备组成材料。
6、控制线路的工作过程
控制线路的工作过程。
7、变频器功能码设置
变频器功能码设置见表 3
8、耐静水压测定仪
耐静水压测定仪示意图见图 2。
9、变频器频率设置
通过反复试验, 最后确定变频器频率设置为7Hz 时, 可以使金属容器以 30cm/min 的速度匀速上升, 满足 GJB 1152—91 《军用高效空气过滤纸通用规范》 关于防水高效空气过滤纸的抗渗水性试验对于加压速度的要求。

四、耐静水压测定仪做抗渗水性的测定步骤
1、把军用高效空气过滤纸和指示纸裁成100mm × 100mm 大小的试样, 然后把指示纸放到滤纸试样的上方一同放进夹具、 旋紧夹具固定好。 按下上升按钮, 盛有 700ml 水的金属容器在电动机的带动下开始匀速上升, 对夹具中的滤纸试样增加水压, 通过夹具塑料窗观察覆盖于滤纸试样上指示纸的颜色变化来测量水的穿透。 当指示纸颜色变化 (从蓝色到粉红色) 的初始信号出现时, 立即读出标尺水位高度, 以 Pa (mmH2O) 表示, 并再次按下上升按钮使金属容器停止上升, 记录读书做为滤纸抗渗水性的试验数据。
打开夹具, 取出滤纸试样和指示纸, 用软布擦干夹具的塑料窗, 检查夹具中水位, 如果需要, 再重装水。 用另一滤纸试样和指示纸重新置于夹具上, 并重复上述试验步骤进行试验。
2、指示纸的制备方法可参照 《军用高效空气过滤纸通用规范》 的有关规定。

五、应注意的有关问题
1、在做完一次抗渗水性试验后, 需按下下降按钮使金属容器下降到标尺的初始位置后, 再次按下下降按钮使之停止, 为下次试验做好准备。
2、通过变频器面板调整频率, 从而改变金属容器的上升速度, 因此这台耐静水压测定仪不但适用于军用高效空气过滤纸耐静压性能的测定, 还适用于防水织物耐静水压性能的测定。 防水织物耐静水压试验方法参照 GB 4744—84 《纺织织物 抗渗水性测定方法静水压试验法》。

六、结束语
用这台耐静水压测定仪做军用滤纸和防水织物抗渗水性试验, 利用变频器对电动机输入电源频率的调节可以保证试验过程中金属容器保持均匀的上升速度, 可以提高试验数据的准确性, 另外测定仪的电气线路简单, 使测定仪具有高可靠性, 便于日常维护。

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