本申请公开了一种蝶形气瓶加工工艺的自动化检测系统和方法,属于蝶形气瓶检测技术领域。该自动化检测系统包括用于固定蝶形气瓶内衬的夹持单元、压强检测单元、温度检测单元和压力调节单元,该自动化检测方法使用了该自动化检测系统,压强检测单元的压力传感器设在蝶形气瓶内衬的不同位置上,以实现对不同位置处的压力的实时监测,当蝶形气瓶内衬的外部压力和内部压力的压力差超过一定范围时,通过压力调节单元经过夹持单元的气体通道及时调整蝶形气瓶内衬的压力,使得蝶形气瓶内衬的外部压力和内部压力的压力差保持在合理的范围之内,以使缠绕过程和高温固化阶段的任意相同时刻或任意相同时段薄壁蝶形气瓶内衬内部与外部压力保持动态平衡。
背景技术
蝶形气瓶是一种中空的贮存装置。在蝶形气瓶生产过程中,需要在其蝶形气瓶内衬的外侧缠绕碳纤维丝束,通过二维缠绕制备纤维预制体结构,再通过热固化成型形成气瓶。
由于蝶形气瓶内衬是一种薄壁结构,传统的缠绕碳纤维丝束的过程中,由于缠绕时复合材料对蝶形气瓶内衬具有一定张力,会导致蝶形气瓶内衬发生形变,使得复合材料无法继续缠绕,并且变形的蝶形气瓶内衬也不符合待加工的要求,严重影响后续的生产。另外,在蝶形气瓶内衬的外侧缠绕复合材料的过程中,由于缠绕的角度、速度和时间以及蝶形气瓶内衬本身的厚度、形状等不同,使得蝶形气瓶内衬出现局部的变形,使得蝶形气瓶内衬出现微缺陷或产生局部应力集中的现象,无法确保实现蝶形气瓶内衬内部压力与复合材料对其施加的外部压力之间的动态平衡,无法确保蝶形气瓶内衬与复合材料之间始终处于良好的配合度,无法使得复合材料所历经缠绕的位置都能与蝶形气瓶内衬之间保持平衡的压强。再者,在经过热固化成型的过程中,碳纤维的收缩强度变化对已经缠绕完成的蝶形气瓶第二次施加外部压力,会进一步导致容器失稳,使得蝶形气瓶遭到第二次的压力破坏。
实现思路