[发明专利]一种压力容器及制作方法、压力容器应力检测系统及方法

权利要求书

1.一种压力容器，其特征在于，包括容器本体，所述容器本体的外壁上涂覆有压电复合材料层，所述压电复合材料层由压电纳米材料、表面活性剂和光固化树脂均匀混合制成。

2.根据权利要求1所述的压力容器，其特征在于，所述压电纳米材料为锆钛酸铅、钛酸钡、铋铁氧体中的一种或几种以任意比例的组合。

3.根据权利要求1所述的压力容器，其特征在于，所述表面活性剂为三甲氧基甲硅基甲基丙烯酸丙酯。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的压力容器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将压电纳米材料在去离子水中进行超声分散形成悬浊液，然后向所述悬浊液中加入表面活性剂，得到混合溶液；

步骤二、对所述混合溶液进行回流处理；

步骤三、对经过回流处理的所述混合溶液进行离心处理，然后去除上层液，并用无水乙醇清洗沉淀固体，再进行干燥后，得到固体产物；

步骤四、将所述固体产物与光固化树脂混合，并球磨得到压电复合材料溶胶原料；

步骤五、将所述压电复合材料溶胶原料均匀涂覆在容器本体的外壁上，并用紫外灯辐照进行固化，形成压电复合材料层。

5.根据权利要求4所述的压力容器的制作方法，其特征在于，所述步骤一中的所述压电纳米材料与所述表面活性剂的重量比为1:0.5-1:1.5。

6.根据权利要求4所述的压力容器的制作方法，其特征在于，所述步骤二中的所述混合溶液在600-1200r/min的搅拌条件以及120-180℃的温度条件下进行回流3-5h。

7.根据权利要求4所述的压力容器的制作方法，其特征在于，所述步骤三中的所述沉淀固体用无水乙醇清洗3-5次，干燥温度为60℃。

8.根据权利要求4所述的压力容器的制作方法，其特征在于，所述步骤四中的所述固体产物与所述光固化树脂的体积比率为0.05:1-0.5:1，并且球磨时间为30min。

9.根据权利要求4所述的压力容器的制作方法，其特征在于，所述步骤五中的紫外灯光照强度为20w，辐照时间为10-30s。

10.一种压力容器应力检测系统，其特征在于，包括容器本体、微处理器和丝束电极组件，所述容器本体的外壁上涂覆有压电复合材料层，所述丝束电极组件一端与所述压电复合材料层的表面电连接，另一端与所述微处理器电连接；所述丝束电极组件用于向所述微处理器传输所述压电复合材料层发生形变后形变区域内与丝束电极组件电连接的每一个点位处分别产生的电压数据，所述微处理器用于接收所述电压数据；所述微处理器根据每一个点位处产生的所述电压数据的大小判断容器本体受压情况，并在至少一个点位处产生的所述电压数据超出安全范围时发出预警信号。

11.根据权利要求10所述的压力容器应力检测系统，其特征在于，所述丝束电极组件包括绝缘固定基板和多根金属电极，所述绝缘固定基板上设置有以阵列形式排列分布的多个小孔，所述金属电极分别插入所述绝缘固定基板上的小孔中，每根所述金属电极一端与所述压电复合材料层的表面电连接，另一端与所述微处理器电连接。

12.根据权利要求11所述的压力容器应力检测系统，其特征在于，所述丝束电极组件与微处理器之间通过集束导线电连接，所述集束导线包括多根分支，所述分支的一端分别与所述金属电极一一对应电连接，所述分支的另一端集成为一根导线，并与所述微处理器电连接。

13.根据权利要求10所述的压力容器应力检测系统，其特征在于，还包括显示装置，所述显示装置与所述微处理器电连接，所述显示装置用于显示所述微处理器接收的所述电压数据或根据所述电压数据输出图形、图像信息。