钢桶的部分指标试验方法研究

文/凤巢

摘要：钢桶包装容器的一般应用于较为高档或要求较为高的产品运输包装，例如油品、化学品、食品等，所以对钢桶包装容器进行一定的性能指标测试是有必要的。本文将进行三个方面的测试研究。

关键词：封口密封性；冲击强度；液压试验

一、封口密封性试验

一般来说，包装制品容易产生缺陷的部位大都在密封部位的周围，差压法是较好的检测方法，同样适用于钢桶包装容器。压差式空气泄露检测仪是利用空气对各种各样的包装制品及其部件的泄露进行检查的仪器，能够对泄露进行定量检测的方法之一。

试验原理：

a. 测定回路。检测原理如图1所示，不泄露的标准容器与被测容器加上相同的气压，将阀门V2、V3关闭，将空气封存在里面，被测容器的泄露会被在加两容器之间的微差压传感器所测得。阀门V1、V2、V3加压（减压）、平衡、检出的时间表，如图2所示。

图1 检测原理

图2 检测时间表

微压差传感器工作原理：
是介质的压力直接作用在传感器的膜片上，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个对应于这个压力的标准信号。

图3 微压差传感器

如图3所示，传感器的左侧有两个接线头，一个接在被测容器的一头，另一个接在标准容器的一头，压差值有右侧的OUT端输出，OUT端接判定表示器，直接读数。

b.泄露的定量化。这种方法，由于被测容器空气泄露所引起的压力变化被测得，根据它的大小便知容器泄露点的大小。根据下面公式便可将压力的变化量换算成空气的泄漏量。

式中：QL——泄露量，ml/s;

——等价内容积，ml；

——压力差，Pa；

——检测时间，s

在实际的检测中，500~2000ml的容器如有100~200m的针眼大小的漏洞，可在1~3s内检测出来。

二、冲击强度试验

试验原理：物体收到冲击的严重程度用加速度的大小来评判，所以在进行冲击试验时，主要的参数是加速度。

图4 万能试验机

在万能试验机（图4所示）中装有对射式光电传感器, 由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为对射分离式光电开关，简称对射式光电开关。它的检测距离可达几米乃至几十米。使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。在接收器的输出端接一个红外编码器，记录光被挡的时间，利用公式便可算出物体的加速度。原理如图5所示。

图5 万能试验机原理

三、液压试验

液压传感器作为一种典型的传感器，目前已经得到了广泛的应用，下面就用该传感器进行液压试验。原理如图6所示。

工作原理：接线图如图7所示，液压传感器的工作原理是压力直接作用在传感器的膜片上，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转化输出一个对应于这个压力的标准信号。液体介质流过一体化传感器时，流体压力作用到安装在传感器壳体上的不锈钢上，再经密闭封硅油传输到扩散硅膜片上，同时参考端的压力作用于默片的另一侧。这样在膜片的两侧加上的压差产生一个应力，使膜片的一侧受压，另一侧受拉，一对应变片位于拉伸区内，将两对应变片接成一个全动态电桥，以增大输出信号。该电桥采用恒流源供电，以减小环境温度的影响。当压力变化时，桥臂阻值发生变化引起输出电压变化，经过差分归一放大器放大转换后，再变换成相应的电流信号，该电流经非线性矫正环路补偿后，即产生输入压力信号成近似线性关系的直流4~20mA的标准输出信号。

图6 工作原理示意图

图7 液压传感器接线图

步骤：

1、在钢桶上贴上液压传感器，桶上钻一个洞，连接压力泵，保证密封性。

2、开启压力泵，往桶内注入清水，并一边观察桶的泄露情况，一观察传感器的显示表。

3、在桶开始泄露时停止注入水，并记下此时的压力。

四、试验存在的不足

由于试验条件有限，没有进行进一步的试验操作，没能拿到准确的实验数据，对实验的准确性有一定的影响。

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