环氧树脂填料混合均匀性的检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及环氧树脂复合材料浇注技术领域，公开了一种环氧树脂填料混合均匀性的检测装置及方法，包括容器、搅拌机构、控制系统及一个或多个超声波组件；超声波组件包括发射探头以及用于采集同组件内发射探头发出的超声波信号的接收探头，发射探头及接收探头均设于容器内周壁上，且发射探头与接收探头关于容器的中心轴线对称设置，搅拌机构设于容器内部，且用于对环氧树脂填料进行搅拌，搅拌机构与超声波组件不在容器内的同一水平位置上，控制系统用于控制发射探头发出超声波信号，并获取接收探头采集到的超声波信号信息。本发明专利技术通过采用发射探头与接收探头相互配合，实现对环氧树脂填料混合均匀性的检测。填料混合均匀性的检测。填料混合均匀性的检测。

【技术实现步骤摘要】
环氧树脂填料混合均匀性的检测装置及方法


[0001]本专利技术涉及环氧树脂复合材料浇注
，特别是涉及环氧树脂填料混合均匀性的检测装置及方法。

技术介绍

[0002]我国国民经济正处于飞速发展的阶段，在此阶段国民对于电力的需求日益增长，电能已成为生产、生活中不可或缺的部分。但目前我国能源结构分布不均匀，能源中心处于西部地区而负荷中心主要位于西南沿海地区，为此，在西电东输的大背景下特高压输电工程正高速发展建设。特高压输电工程具有着电压等级高、输电距离长等特性，其在架设的过程中离不开绝缘子、套管等电力部件的使用。而环氧树脂复合材料凭借自身优良的绝缘性能、稳固的化学稳定性及制造方便等特点，在电力设备关键组部件中被广泛应用，如盆式/三支柱绝缘子、绝缘套管及绝缘拉杆等。
[0003]环氧树脂复合材料作为制造众多电力设备关键部件的主要材料，其自身的特性直接关系到部件的机械、绝缘性能，一旦出现问题极有可能造成事故的发生，从而威胁电力系统的安全稳定运行。环氧树脂复合材料的机械性能和绝缘性能受环氧树脂填料混合均匀性影响，环氧树脂填料混合不均匀则会在固化过程中形成劣化区域甚至缺陷，导致电力设备在运行过程中因电场和力场的联合作用出现机械绝缘失效，严重影响电力设备的正常运行。因此环氧树脂填料的混合均匀性显得尤为重要。为了防止隐患的存在，应当对其进行相关检测。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是：设计一种环氧树脂填料混合均匀性的检测装置，该装置通过采用发射探头与其接收探头相互配合，实现对环氧树脂填料混合均匀性的检测。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种环氧树脂填料混合均匀性的检测装置，包括容器、搅拌机构、控制系统及一个或多个超声波组件；所述超声波组件包括发射探头以及用于采集同组件内所述发射探头发出的超声波信号的接收探头，所述发射探头及所述接收探头均设于所述容器内周壁上，且所述发射探头与所述接收探头关于所述容器的中心轴线对称设置，所述搅拌机构设于所述容器内部，且用于对环氧树脂填料进行搅拌，所述搅拌机构与所述超声波组件不在所述容器内的同一水平位置上，所述控制系统分别与所述接收探头及所述发射探头通信连接，所述控制系统用于控制所述发射探头发出超声波信号，并获取所述接收探头采集到的超声波信号信息。
[0006]优选的，所述容器的顶部具有敞开口，所述搅拌机构包括搅拌叶轮，所述搅拌叶轮从所述敞开口处伸入所述容器内部用于对环氧树脂填料进行搅拌，所述超声波组件位于所述搅拌叶轮的下方。
[0007]优选的，包括至少三个所述超声波组件，各所述超声波组件在所述容器的内周壁上沿周向均匀分布，且各所述超声波组件内的所述发射探头发生的超声波频率均不相同。
[0008]优选的，还包括发热机构，所述发热机构设有与所述容器形状相适配的凹槽，所述容器安装于所述凹槽内。
[0009]优选的，所述凹槽位于所述发热机构的中心区域。
[0010]本专利技术还提供了一种环氧树脂填料混合均匀性的检测方法，包括如下步骤：
[0011]S1将环氧树脂填料注入容器内，并对环氧树脂填料进行加热；
[0012]S2对容器内的环氧树脂填料进行搅拌，同时通过控制系统控制各发射探头发出超声波信号并获取各接收探头采集到的超声波信号信息，所述超声波信号信息包括纵波声速和/或超声波能量；
[0013]S3判断所述纵波声速和/或所述超声波能量是否在预置的关系表内，所述关系表中记录了标准样的纵波声速范围和/或超声波能量范围，若所述纵波声速和/或所述超声波能量在所述关系表内，则说明该环氧树脂填料已混合均匀。
[0014]优选的，所述对容器内的环氧树脂填料进行搅拌具体包括：
[0015]通过搅拌机构的搅拌叶轮对环氧树脂填料进行搅拌，所述搅拌叶轮的转速为50r/min～400r/min。
[0016]优选的，所述通过控制系统控制各发射探头发出超声波信号并获取各接收探头采集到的超声波信号信息具体包括：
[0017]各发射探头发出的超声波信号频率为20MHz～100MH，且各超声波组件的发射探头发出的超声波信号频率均不相同。
[0018]优选的，所述对环氧树脂填料进行加热具体包括：
[0019]通过发热机构对容器进行加热，所述发热机构的加热温度为70℃～150℃。
[0020]优选的，根据采集到的超声波信号信息中的所述纵波声速对环氧树脂填料混合均匀性进行定量判断，其具体判断方法如下：
[0021]当超声波在传播的过程中，由弹性模量E、泊松比σ以及介质密度ρ确定，具体公式如下：
[0022][0023]弹性模量E、泊松比σ通常而言受到拉梅常数λ
′
以及μ的影响，具体公式如下：
[0024][0025][0026]将公式(2)(3)代入公式(1)可得介质密度ρ计算公式如下：
[0027][0028]其中，c
L
为纵波声速，λ
′
以及μ均为拉梅常数。
[0029]根据采集到的纵波声速结合公式(4)获得介质密度值从而对环氧树脂填料内的杂质含量进行定量判断。
[0030]本专利技术实施例一种环氧树脂填料混合均匀性的检测装置及方法与现有技术相比，其有益效果在于：
[0031]本专利技术实施例的环氧树脂填料混合均匀性的检测装置及方法，其所采用的发射探头以及与其同组件内正对的接收探头相互配合，控制系统获取接收探头采集到的纵波声速及超声波能量等超声波信号信息，结合预置关系表，对环氧树脂填料混合均匀性进行检测判断，能够避免环氧树脂填料的混合不均匀，防止固化后的环氧树脂复合材料出现性能劣化，保证电力设备的安全稳定运行。
附图说明
[0032]图1是本专利技术实施例环氧树脂填料混合均匀性的检测装置的结构示意图；
[0033]图2是本专利技术实施例环氧树脂填料混合均匀性的检测装置的超声波组件结构示意图；
[0034]图3是超声波在介质中折射、反射示意图；
[0035]图4是超声波在多介质中折射、反射示意图。
[0036]图中，1、容器；11、敞开口；2、搅拌机构；21、搅拌叶轮；3、控制系统；4、超声波组件；41、发射探头；42、接收探头；5、发热机构；51、凹槽。
具体实施方式
[0037]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0038]在本专利技术的描述中，应当理解的是，本专利技术中采用术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0039]在本专利技术的描述中，应当理解的是，本专利技术中采用术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环氧树脂填料混合均匀性的检测装置，其特征在于，包括容器、搅拌机构、控制系统及一个或多个超声波组件；所述超声波组件包括发射探头以及用于采集同组件内所述发射探头发出的超声波信号的接收探头，所述发射探头及所述接收探头均设于所述容器内周壁上，且所述发射探头与所述接收探头关于所述容器的中心轴线对称设置，所述搅拌机构设于所述容器内部，且用于对环氧树脂填料进行搅拌，所述搅拌机构与所述超声波组件不在所述容器内的同一水平位置上，所述控制系统分别与所述接收探头及所述发射探头通信连接，所述控制系统用于控制所述发射探头发出超声波信号，并获取所述接收探头采集到的超声波信号信息。2.根据权利要求1所述的环氧树脂填料混合均匀性的检测装置，其特征在于，所述容器的顶部具有敞开口，所述搅拌机构包括搅拌叶轮，所述搅拌叶轮从所述敞开口处伸入所述容器内部用于对环氧树脂填料进行搅拌，所述超声波组件位于所述搅拌叶轮的下方。3.根据权利要求1所述的环氧树脂填料混合均匀性的检测装置，其特征在于，包括至少三个所述超声波组件，各所述超声波组件在所述容器的内周壁上沿周向均匀分布，且各所述超声波组件内的所述发射探头发生的超声波频率均不相同。4.根据权利要求1～3中任一项所述的环氧树脂填料混合均匀性的检测装置，其特征在于，还包括发热机构，所述发热机构设有与所述容器形状相适配的凹槽，所述容器安装于所述凹槽内。5.根据权利要求4中所述的环氧树脂填料混合均匀性的检测装置，其特征在于，所述凹槽位于所述发热机构的中心区域。6.一种环氧树脂填料混合均匀性的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1将环氧树脂填料注入容器内，并对环氧树脂填料进行加热；S2对容器内的环氧树脂填料进行搅拌，同时通过控制系统控制各发射探头发出超声波信号并获取各接收探头采集到的超声波信号信息，所述超声波信号信息包括纵波声速...

【专利技术属性】
技术研发人员：李盈，庞小峰，姚聪伟，周福升，高超，孙帅，李兴旺，宋坤宇，赵晓凤，王增彬，陈祖伟，杨贤，温爱辉，黄若栋，杨芸，熊佳明，王国利，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：