专利名称：一种连续纤维束轴向稳态渗透率的测量装置及测量方法
技术领域：
本发明涉及树脂基纤维增强复合材料液体成型技术领域，具体为ー种连续纤维束轴向稳态渗透率的測量装置及測量方法。
背景技术：
渗透率是表征压力作用下流体在多孔介质中流动难易程度的參数，渗透率越大表示多孔介质对流体的流动阻カ越小。采用RTM注射成型或其它液体成型技术沿纤维轴向注射连续纤维增强预成型体的过程中，轴向渗透率是决定其流动速度的关键參数。轴向渗透率分为轴向稳态渗透率和轴向瞬态渗透率。目前，纤维束的轴向稳态渗透率都是在平板模具中进行测量的。该方法是将纤维束放入平板模具内并计算该纤维增强 体的孔隙率，通过单向注射实验测量纤维束的滲透率，用该渗透率表示一定孔隙率下纤维束的轴向稳态渗透率。由于纤维束在平板模具内铺放不均，尤其在模具边缘处，纤维增强体的孔隙率高、树脂流动快，即边缘效应。边缘效应将导致所测得的滲透率比实际值偏大。
发明内容
要解决的技术问题为解决现有技术中存在边缘效应的问题，本发明提出了ー种连续纤维束轴向稳态滲透率的測量装置及測量方法，用于测量不同注射压カ下同等孔隙率纤维束的滲透率以及相同压カ下不同孔隙率纤维束的滲透率。技术方案本发明通过气罐给纤维束滲透率測量提供一定的压力，通过测量完全浸润后的纤维束在一定时间内流出的液体质量来计算纤维束的渗透率。本发明的技术方案为所述ー种连续纤维束轴向稳态渗透率的測量装置，其特征在于包括气罐、压カ阀、注射器、塑料短管和纤维束夹紧管；气罐出口密封连接压力阀进ロ ；压カ阀出口密封连接三通的水平端ロ，三通的另一水平端ロ与塑料短管一端密封连接，三通的竖直端ロ与注射器出口密封连接；塑料短管另一端内插入有纤维束夹紧管，且塑料短管与纤维束夹紧管过盈配合；液体存储在注射器内；纤维束夹紧管内插入有纤维束；纤维束夹紧管为刚性非滲透管；纤维束夹紧管出口有盛接液体的容器。所述ー种连续纤维束轴向稳态渗透率的測量装置，其特征在干包括粗精度压カ阀和高精度压カ阀；粗精度压カ阀和高精度压カ阀密封串联；气罐出ロ密封连接粗精度压カ阀进ロ，高精度压カ阀出口密封连接三通的水平端ロ。所述ー种连续纤维束轴向稳态渗透率的測量装置，其特征在干纤维束夹紧管采用树脂和玻璃管制成，纤维束夹紧管外圈为树脂，内圈为玻璃管，玻璃管内嵌在树脂内。所述ー种连续纤维束轴向稳态渗透率的測量装置，其特征在干纤维束夹紧管内纤维束的纤维密度介于40% 70%之间。
所述ー种连续纤维束轴向稳态渗透率的測量方法，其特征在于包括以下步骤步骤I :打开注射器阀门，存储在注射器内的液体受自身重力作用进入塑料短管内；而后关闭注射器阀门；步骤2 :打开气罐，调节压力阀，使塑料短管内的液体浸润纤维束夹紧管内纤维束，当纤维束夹紧管出ロ有液体流出时，认为液体完全浸润纤维束；步骤3 :在液体完全浸润纤维束后，称量t时间内从纤维束夹紧管出口流出的液体的质量m，由公式
权利要求
1.一种连续纤维束轴向稳态渗透率的測量装置，其特征在于包括气罐、压カ阀、注射器、塑料短管和纤维束夹紧管；气罐出口密封连接压力阀进ロ ；压カ阀出口密封连接三通的水平端ロ，三通的另一水平端ロ与塑料短管一端密封连接，三通的竖直端ロ与注射器出ロ密封连接；塑料短管另一端内插入有纤维束夹紧管，且塑料短管与纤维束夹紧管过盈配合；液体存储在注射器内；纤维束夹紧管内插入有纤维束；纤维束夹紧管为刚性非滲透管；纤维束夹紧管出ロ有盛接液体的容器。
2.根据权利要求I所述的ー种连续纤维束轴向稳态渗透率的測量装置，其特征在于包括粗精度压カ阀和高精度压カ阀；粗精度压カ阀和高精度压カ阀密封串联；气罐出口密封连接粗精度压カ阀进ロ，高精度压カ阀出口密封连接三通的水平端ロ。
3.根据权利要求I或2所述的ー种连续纤维束轴向稳态渗透率的測量装置，其特征在于纤维束夹紧管采用树脂和玻璃管制成，纤维束夹紧管外圈为树脂，内圈为玻璃管，玻璃管内嵌在树脂内。
4.根据权利要求3所述的ー种连续纤维束轴向稳态渗透率的測量装置，其特征在于纤维束夹紧管内纤维束的纤维密度介于40% 70%之间。
5.一种连续纤维束轴向稳态渗透率的測量方法，其特征在于包括以下步骤 步骤I :打开注射器阀门，存储在注射器内的液体受自身重力作用进入塑料短管内；而后关闭注射器阀门； 步骤2 :打开气罐，调节压カ阀，使塑料短管内的液体浸润纤维束夹紧管内纤维束，当纤维束夹紧管出ロ有液体流出时，认为液体完全浸润纤维束； 步骤3 :在液体完全浸润纤维束后，调节压力阀，达到要求的注射压カ，称量t时间内从纤维束夹紧管出ロ流出的液体的质量m，由公式
全文摘要
本发明提出了一种连续纤维束轴向稳态渗透率的测量装置及测量方法，装置包括气罐、压力阀、注射器、塑料短管和纤维束夹紧管；气罐、压力阀、三通、塑料短管依次密封串联，三通竖直端口密封连接注射器；塑料短管另一端与纤维束夹紧管过盈配合；液体存储在注射器内；纤维束夹紧管内插入有纤维束；纤维束夹紧管为刚性非渗透管。通过气罐给纤维束渗透率测量提供一定的压力，通过测量完全浸润后的纤维束在一定时间内流出的液体质量来估算纤维束的渗透率。
文档编号G01N11/04GK102692369SQ20121014788
公开日2012年9月26日 申请日期2012年5月14日 优先权日2012年5月14日
发明者史景文, 方良超, 曾东子, 王俊彪, 王芳, 蒋建军, 邓超 申请人:西北工业大学