人防設(shè)備用全自動氣密檢測的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種人防設(shè)備用全自動氣密檢測機，包括空氣壓縮機，其出氣口依次通過手動調(diào)壓閥、氣流比例調(diào)節(jié)閥與密閉門超壓室檢測腔連通，可編程控制器PLC的輸入端分別與流量變送器、微壓變送器相連，可編程控制器PLC的輸入輸出端分別與氣流比例調(diào)節(jié)閥、人機交互單元相連。本發(fā)明功能齊全、程序可靠、反應(yīng)靈敏、數(shù)據(jù)精準、性能優(yōu)良，操作方便，通過多次進行人防工程防護設(shè)備的密閉測試，其過程完全符合RFJ01-2004、RFJ04-2009的規(guī)定和要求，并達到了滿意的實用效果。
【專利說明】人防設(shè)備用全自動氣密檢測機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及人防設(shè)備檢測儀器領(lǐng)域，尤其是一種人防設(shè)備用全自動氣密檢測機。【背景技術(shù)】
[0002]國家人防行業(yè)標準RFJ01-2002、RFJ04-2009對密閉門和防護密閉門的密閉性能
提出了檢測要求，確定了各種規(guī)格型號的最大允許漏氣量及測試方法。氣體密閉性能試驗方法通常有流量法和壓降法兩種，RFJ01-2002中規(guī)定人防工程防護設(shè)備的密閉性能測試采用流量法，采用人工判讀系統(tǒng)或自動調(diào)節(jié)及判讀系統(tǒng)均可，然而由于該項檢測需要建造專門的氣密室，配置專門的檢測設(shè)備儀器，較難開展；壓降法是將待檢測的密封室內(nèi)填充一定壓力的氣體，一般需要維持24小時后檢測壓降率來判別密封室是否漏氣，該方法耗時長，效率低。
[0003]目前，國內(nèi)還沒有全自動的氣密檢測系統(tǒng)，僅有少數(shù)單位能進行人工手動調(diào)節(jié)及判讀的檢測；或者只是在檢測過程中仍然需要較多人工參與的半自動氣密檢測系統(tǒng)。人工手動和半自動調(diào)節(jié)方式操作難度較大，調(diào)節(jié)反應(yīng)較慢，檢測效率低下，檢測精度受人工因素影響較大，系統(tǒng)誤差較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種檢測效率高、精度高，自動化程度高的人防設(shè)備用全自動氣密檢測機。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種人防設(shè)備用全自動氣密檢測機，包括空氣壓縮機，其出氣口依次通過手動調(diào)壓閥、氣流比例調(diào)節(jié)閥與密閉門超壓室檢測腔連通，可編程控制器PLC的輸入端分別與流量變送器、微壓變送器相連，可編程控制器PLC的輸入輸出端分別與氣流比例調(diào)節(jié)閥、人機交互單元相連。
[0006]所述空氣壓縮機的出氣口、手動調(diào)壓閥、氣流比例調(diào)節(jié)閥、密閉門超壓室檢測腔的氣體取樣口之間均通過進氣管路連通；所述可編程控制器PLC的輸出端與聲光報警單元的輸入端相連；電源電路向空氣壓縮機、可編程控制器PLC供電。
[0007]所述流量變送器安裝在氣流比例調(diào)節(jié)閥與密閉門超壓室檢測腔的氣體取樣口之間的進氣管路上；所述微壓變送器安裝在密閉門超壓室檢測腔的氣體取樣口位置處。
[0008]所述人機交互單元采用觸摸屏，所述聲光報警單元采用聲光報警器，可編程控制器PLC的輸入輸出端與觸摸屏相連,可編程控制器PLC的輸出端與聲光報警器相連。
[0009]所述電源電路包括第一自動開關(guān)Q1，其兩個靜觸點分別接220V市電的零線N1、火線LI，電源工作指示燈LI掛接在第一自動開關(guān)Ql的靜觸點和220V市電之間，第一自動開關(guān)Ql的兩個動觸點分別引出零線N2、火線L2，熔斷器FUl的一端掛接在火線L2上、熔斷器FU2的一端掛接在零線N2上，熔斷器FU1、FU2的另一端均與開關(guān)電源TCl的輸入端相連，開關(guān)電源TCl的輸出端輸出+24V直流電至可編程控制器PLC，漏電保護器Fl掛接在零線N2、火線L2上，空氣壓縮機通過第二自動開關(guān)Q2掛接在零線N2、火線L2上。[0010]所述可編程控制器PLC采用CP1H-XA40T-D，CP1H-XA40T-D內(nèi)置AD模塊和DA模塊，流量變送器、微壓變送器的輸出端接CP1H-XA40T-D的模擬量輸入端口，CP1H-XA40T-D的開關(guān)量輸入端口分別與手動/自動按鈕SBl、急停按鈕SI的一端相連，手動/自動按鈕SBl、急停按鈕SI的另一端均接+24V直流電。
[0011]所述CP1H-XA40T-D的模擬量輸出端口與氣流比例調(diào)節(jié)閥的輸入端相連，CP1H-XA40T-D內(nèi)設(shè)定氣流比例調(diào)節(jié)閥的設(shè)置值范圍為4?20mA，CP1H-XA40T-D的開關(guān)量輸出端口分別與固態(tài)繼電器SSR1、SSR2、SSR3的一端相連，固態(tài)繼電器SSRl與控制閥EVl的開關(guān)串聯(lián)，固態(tài)繼電器SSR2與控制閥EV2的開關(guān)串聯(lián)，固態(tài)繼電器SSR3與控制閥EV3的開關(guān)串聯(lián)；CP1H-XA40T-D的開關(guān)量輸出端口與聲光報警器相連；CP1H-XA40T_D的開關(guān)量輸出端口分別與小型繼電器K1、K2、K3的線圈相連；控制閥EV1、EV2、EV3的開關(guān)、聲光報警器、小型繼電器K1、K2、K3的線圈均接+24V直流電。
[0012]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明在空氣壓縮機開始供氣后，實時監(jiān)測密閉門超壓室檢測腔內(nèi)的壓力及進氣量，并根據(jù)設(shè)定值自動調(diào)節(jié)氣流比例調(diào)節(jié)閥的開度，使得檢測腔的壓力逐步進入并穩(wěn)定在設(shè)定的區(qū)域，如50Pa或lOOPa，此時的流量變送器的檢測值即為在該檢測壓力下此檢測腔的泄漏量，當檢測腔內(nèi)達到標準壓力狀態(tài)下的測得泄露流量值與設(shè)定值比較，超過即為不合格品，并通過聲光報警提示。本發(fā)明功能齊全、程序可靠、反應(yīng)靈敏、數(shù)據(jù)精準、性能優(yōu)良，操作方便，通過多次進行人防工程防護設(shè)備的密閉測試，其過程完全符合RFJ01-2004、RFJ04-2009的規(guī)定和要求，并達到了滿意的實用效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0014]圖2是本發(fā)明中電源電路的電氣原理圖。
[0015]圖3、4分別是本發(fā)明中可編程控制器PLC的開關(guān)量輸入、模擬量輸入的電氣原理圖。
[0016]圖5、6分別是本發(fā)明中可編程控制器PLC的開關(guān)量輸出、模擬量輸出的電氣原理圖。
[0017]圖7是本發(fā)明中密閉門超壓室檢測腔腔體內(nèi)充壓過程的壓力變化示意圖。
[0018]圖8是本發(fā)明中人機交互界面的狀態(tài)監(jiān)視界面圖。
【具體實施方式】
[0019]一種人防設(shè)備用全自動氣密檢測機，包括空氣壓縮機1，其出氣口依次通過手動調(diào)壓閥2、氣流比例調(diào)節(jié)閥3與密閉門超壓室檢測腔連通，可編程控制器PLC的輸入端分別與流量變送器4、微壓變送器5相連，可編程控制器PLC的輸入輸出端分別與氣流比例調(diào)節(jié)閥
3、人機交互單元6相連。所述空氣壓縮機I的出氣口、手動調(diào)壓閥2、氣流比例調(diào)節(jié)閥3、密閉門超壓室檢測腔的氣體取樣口之間均通過進氣管路8連通；所述可編程控制器PLC的輸出端與聲光報警單元7的輸入端相連；電源電路9向空氣壓縮機1、可編程控制器PLC供電。所述流量變送器4安裝在氣流比例調(diào)節(jié)閥3與密閉門超壓室檢測腔的氣體取樣口之間的進氣管路8上；所述微壓變送器5安裝在密閉門超壓室檢測腔的氣體取樣口位置處。所述人機交互單元6采用觸摸屏，所述聲光報警單元7采用聲光報警器，可編程控制器PLC的輸入輸出端與觸摸屏相連，可編程控制器PLC的輸出端與聲光報警器相連，如圖1所示。
[0020]如圖1所示，本檢測機的可編程控制器PLC可以實現(xiàn)對流量變送器4和微壓變送器5及氣體比例調(diào)節(jié)閥3的輸出電信號進行AD轉(zhuǎn)換，同時給氣體比例調(diào)節(jié)閥3提供4?20mA的設(shè)定值信號。人機交互單元6實現(xiàn)人機交互，提供參數(shù)設(shè)置、狀態(tài)顯示等功能。當空氣壓縮機I開始供氣后，系統(tǒng)通過微壓變送器5和流量變送器4實時監(jiān)測密閉腔體內(nèi)的壓力及進氣量，通過氣流比例調(diào)節(jié)閥3實時監(jiān)測實際氣流量，并根據(jù)4?20mA的設(shè)定值適時控制氣流比例調(diào)節(jié)閥3的開度，比如，設(shè)定值為10mA，若氣流比例調(diào)節(jié)閥只達到9.9mA,則需要根據(jù)IOmA的設(shè)定值來繼續(xù)調(diào)整其開度，繼續(xù)充氣，使得防護設(shè)備形成的超壓室檢測腔的壓力逐步進入并穩(wěn)定保持在設(shè)定的區(qū)域，如50Pa或lOOPa，此時流量變送器4的輸出值即為在該檢測壓力下此超壓室的泄漏量，當密閉腔體內(nèi)達到標準壓力狀態(tài)下的測得泄露流量值與合格品設(shè)置值比較，超過即為不合格品，并通過聲光報警器提示。
[0021]如圖2所示，所述電源電路9包括第一自動開關(guān)Ql，其兩個靜觸點分別接220V市電的零線N1、火線LI，電源工作指示燈LI掛接在第一自動開關(guān)Ql的靜觸點和220V市電之間，第一自動開關(guān)Ql的兩個動觸點分別引出零線N2、火線L2，熔斷器FUl的一端掛接在火線L2上、熔斷器FU2的一端掛接在零線N2上，熔斷器FU1、FU2的另一端均與開關(guān)電源TCl的輸入端相連，開關(guān)電源TCl的輸出端輸出+24V直流電至可編程控制器PLC，漏電保護器Fl掛接在零線N2、火線L2上，空氣壓縮機I通過第二自動開關(guān)Q2掛接在零線N2、火線L2上。系統(tǒng)的主工作電源為220VAC，有電時，電源工作指示燈LI亮，當系統(tǒng)電源過壓、欠壓及后續(xù)設(shè)備過載時第一自動開關(guān)Ql會斷開，合上第一自動開關(guān)Q1，后接設(shè)備有電，當合上第二自動開關(guān)Q2后，空氣壓縮機I工作，空氣壓縮機I內(nèi)部帶有壓力檢測元件，可以自動根據(jù)內(nèi)部壓力實現(xiàn)空氣壓縮機I的起停。熔斷器FU1、FU2可以對開關(guān)電源TCl起過流及短路保護，漏電保護器Fl可以防止操作人員在操作過程中的觸電發(fā)生。
[0022]如圖3、4所示，所述可編程控制器PLC采用CP1H-XA40T-D，CP1H-XA40T-D內(nèi)置AD模塊和DA模塊，流量變送器4、微壓變送器5的輸出端接CP1H-XA40T-D的模擬量輸入端口，CP1H-XA40T-D的開關(guān)量輸入端口分別與手動/自動按鈕SB1、急停按鈕SI的一端相連，手動/自動按鈕SB1、急停按鈕SI的另一端均接+24V直流電。CP1H-XA40T-D內(nèi)置4通道的AD模塊和DA模塊，將微壓變送器5、流量變送器4的輸出接到模擬量輸入端口，CP1H-XA40T-D采用24VDC供電，手動/自動按鈕SBl可實現(xiàn)系統(tǒng)的手動和自動切換，當系統(tǒng)發(fā)生故障需要緊急停機時按下急停按鈕SI。
[0023]如圖5、6所示，所述CP1H-XA40T-D的模擬量輸出端口與氣流比例調(diào)節(jié)閥3的輸入端相連，CP1H-XA40T-D內(nèi)設(shè)定氣流比例調(diào)節(jié)閥3的設(shè)置值范圍為4?20mA，CP1H-XA40T-D的開關(guān)量輸出端口分別與固態(tài)繼電器SSR1、SSR2、SSR3的一端相連，固態(tài)繼電器SSRl與控制閥EVl的開關(guān)串聯(lián)，固態(tài)繼電器SSR2與控制閥EV2的開關(guān)串聯(lián)，固態(tài)繼電器SSR3與控制閥EV3的開關(guān)串聯(lián)；CP1H-XA40T-D的開關(guān)量輸出端口與聲光報警器相連；CP1H-XA40T_D的開關(guān)量輸出端口分別與小型繼電器K1、K2、K3的線圈相連；控制閥EV1、EV2、EV3的開關(guān)、聲光報警器、小型繼電器Kl、K2、K3的線圈均接+24V直流電，小型繼電器Kl、K2、K3作為系統(tǒng)備用擴展用。
[0024]如圖7所示，首先檢查整個被測設(shè)備的密閉腔體是否符合RFJ01-2002、RFJ04-2009的相關(guān)要求，通電后開始設(shè)定各種狀態(tài)及參數(shù)，如操作模式、充壓時間、穩(wěn)壓時間、壓力參數(shù)、流量參數(shù)等，然后開機將空氣壓縮機I接入至檢漏機，預(yù)先通過進氣調(diào)節(jié)閥門調(diào)節(jié)控制一次氣體壓力為0.4?0.6MPa，，氣體經(jīng)進氣管路8進入手動調(diào)節(jié)閥2 二次調(diào)壓，一般為0.15MPa?0.35MPa，預(yù)先調(diào)節(jié)后進入氣流比例調(diào)節(jié)閥3，有控制地充入密閉門超壓室檢測腔。
[0025]密閉門超壓室檢測腔腔體內(nèi)的壓力隨著氣體的增加由零不斷增高，逐漸逼近目標值，RFJO1-2002中規(guī)定防護門為lOOPa，密閉門為50Pa，腔體內(nèi)壓力變化曲線如圖7所示。壓力監(jiān)測是從密閉腔體取樣口引出氣體至微壓變送器5，測出腔體內(nèi)的實時壓力值，反饋至可編程控制器PLC并反映在人機交互單元6的監(jiān)控面板上，可編程控制器PLC按預(yù)先編制好的程序邏輯，根據(jù)密閉腔體內(nèi)壓力實時變化值控制氣流比例調(diào)節(jié)閥3的開度不斷變化，直至腔體內(nèi)的壓力達到并穩(wěn)定在預(yù)先設(shè)定的目標值。在此狀態(tài)下，密閉腔體泄露出的氣體數(shù)量與進入腔體的氣體流量達到動態(tài)平衡，進氣管路8中測得的流量值就等同于該密閉腔體的漏氣量。流量監(jiān)測由安裝在進氣管路8上的流量變送器4實時測量出流量數(shù)值反饋至可編程控制器PLC并反映在人機交互單元6的監(jiān)控面板上。
[0026]圖7中垂直軸P為腔體內(nèi)壓力數(shù)值，水平軸T為與其相對應(yīng)的時間，tl、t2、t3、t4是由氣流比例調(diào)節(jié)閥3開度的運動速度K所決定，黑線為腔體內(nèi)壓力變化曲線。P0、P1、P2、P3、P4、KU K2、K3、K4、k5均在開機前設(shè)定輸入。以某次測定產(chǎn)品GM1020為例，設(shè)定的PO為50、P1為30、P2為35、P3為40、P4為45，同時對應(yīng)的控制氣流比例調(diào)節(jié)閥3開度的電信號K1、K2、K3、K4分別設(shè)定為1/4、1/10、1/30、1/60、1/90。以上過程可以作以下描述，開機初期，氣流比例調(diào)節(jié)閥3以每4秒鐘I個信號的速度快速打開，當腔體內(nèi)迅速升至30Pa后改為10秒I個信號的較·快速度開啟，腔體內(nèi)壓力達到35Pa后又改為30秒I個信號的較慢速開啟，當壓力為40Pa時又再次改為每60秒I個電信號的慢速開啟，當壓力為45Pa時最終以每90秒I個電信號的速度很緩慢地進入PO區(qū)域，RFJ04-2009中規(guī)定PO為50Pa，讀數(shù)有效區(qū)域為50+2Pa，若P值超過52Pa后，氣流比例調(diào)節(jié)閥3就減小開度，使腔體內(nèi)的壓力繼續(xù)維持在有效區(qū)域內(nèi)。某次測試3樘門(的密閉性能測試主要參數(shù)記錄如表I所示。
[0027]表I
[0028]
【權(quán)利要求】
1.一種人防設(shè)備用全自動氣密檢測機，其特征在于:包括空氣壓縮機(1)，其出氣口依次通過手動調(diào)壓閥(2)、氣流比例調(diào)節(jié)閥(3)與密閉門超壓室檢測腔連通，可編程控制器PLC的輸入端分別與流量變送器(4)、微壓變送器(5)相連，可編程控制器PLC的輸入輸出端分別與氣流比例調(diào)節(jié)閥(3)、人機交互單元(6)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人防設(shè)備用全自動氣密檢測機，其特征在于:所述空氣壓縮機(I)的出氣口、手動調(diào)壓閥(2)、氣流比例調(diào)節(jié)閥(3)、密閉門超壓室檢測腔的氣體取樣口之間均通過進氣管路(8)連通；所述可編程控制器PLC的輸出端與聲光報警單元(7)的輸入端相連；電源電路(9 )向空氣壓縮機(I)、可編程控制器PLC供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人防設(shè)備用全自動氣密檢測機，其特征在于:所述流量變送器(4)安裝在氣流比例調(diào)節(jié)閥(3)與密閉門超壓室檢測腔的氣體取樣口之間的進氣管路(8)上；所述微壓變送器(5)安裝在密閉門超壓室檢測腔的氣體取樣口位置處。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人防設(shè)備用全自動氣密檢測機，其特征在于:所述人機交互單元(6 )采用觸摸屏，所述聲光報警單元(7 )采用聲光報警器，可編程控制器PLC的輸入輸出端與觸摸屏相連，可編程控制器PLC的輸出端與聲光報警器相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人防設(shè)備用全自動氣密檢測機，其特征在于:所述電源電路(9)包括第一自動開關(guān)Q1，其兩個靜觸點分別接220V市電的零線N1、火線LI，電源工作指示燈LI掛接在第一自動開關(guān)Ql的靜觸點和220V市電之間，第一自動開關(guān)Ql的兩個動觸點分別引出零線N2、火線L2，熔斷器FUl的一端掛接在火線L2上、熔斷器FU2的一端掛接在零線N2上，熔斷器FU1、FU2的另一端均與開關(guān)電源TCl的輸入端相連，開關(guān)電源TCl的輸出端輸出+24V直流電至可編程控制器PLC，漏電保護器Fl掛接在零線N2、火線L2上，空氣壓縮機(I)通過第二自動開關(guān)Q2掛接在零線N2、火線L2上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的人防設(shè)備用全自動氣密檢測機，其特征在于:所述可編程控制器PLC采用CP1H-XA40T-D，CP1H-XA40T-D內(nèi)置AD模塊和DA模塊，流量變送器(4)、微壓變送器(5)的輸出端接CP1H-XA40T-D的模擬量輸入端口，CP1H-XA40T-D的開關(guān)量輸入端口分別與手動/自動按鈕SBl、急停按鈕SI的一端相連，手動/自動按鈕SBl、急停按鈕SI的另一端均接+24V直流電。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的人防設(shè)備用全自動氣密檢測機，其特征在于:所述CP1H-XA40T-D的模擬量輸出端口與氣流比例調(diào)節(jié)閥(3)的輸入端相連，CP1H-XA40T-D內(nèi)設(shè)定氣流比例調(diào)節(jié)閥(3)的設(shè)置值范圍為4?20mA，CP1H-XA40T-D的開關(guān)量輸出端口分別與固態(tài)繼電器SSR1、SSR2、SSR3的一端相連，固態(tài)繼電器SSRl與控制閥EVl的開關(guān)串聯(lián)，固態(tài)繼電器SSR2與控制閥EV2的開關(guān)串聯(lián)，固態(tài)繼電器SSR3與控制閥EV3的開關(guān)串聯(lián)；CP1H-XA40T-D的開關(guān)量輸出端口與聲光報警器相連；CP1H-XA40T_D的開關(guān)量輸出端口分別與小型繼電器K1、K2、K3的線圈相連；控制閥EV1、EV2、EV3的開關(guān)、聲光報警器、小型繼電器K1、K2、K3的線圈均接+24V直流電。
【文檔編號】G01M3/26GK103439066SQ201310403192
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月7日
【發(fā)明者】張順, 邵加鎖, 華芳, 張建仁, 彭玉鳳, 張大軍 申請人:安徽人防設(shè)備有限公司