本發(fā)明屬于氣密性檢測技術(shù)領(lǐng)域,更具體地,涉及一種氣密檢測裝置及其伺服控制方法。
背景技術(shù):
氣密檢測是衡量許多工業(yè)品密封性能的重要手段,特別是在航天、航空、儀器等行業(yè),氣密檢測是一項(xiàng)重要而頻繁使用的檢測手段。傳統(tǒng)的人工氣密檢測方法工作繁瑣,勞動(dòng)強(qiáng)度大,同時(shí)由于人為原因,容易造成漏檢和誤檢。隨著微電子技術(shù)和氣動(dòng)技術(shù)的不斷發(fā)展,氣密檢測方法也得到了改善。目前,應(yīng)用較廣泛的氣密檢測方法直接壓力測試法和差壓測試法。直接壓力測試法,是向被測容器內(nèi)充入一定壓力的氣體,如果容器存在泄漏現(xiàn)象,則經(jīng)過一段時(shí)間后壓力就會(huì)下降,根據(jù)測試前后的壓力變化的大小來判斷工件的氣密性;差壓測試法,是同時(shí)向兩個(gè)相同的容器內(nèi)充入一定壓力的氣體,兩個(gè)容器中一個(gè)為標(biāo)準(zhǔn)件,一個(gè)為被測件,通過容器間的差壓傳感器測出被測件與標(biāo)準(zhǔn)件之間的壓力差,從而檢測被測工件的氣密性。
在差壓測試法中,由于被測件和標(biāo)準(zhǔn)件的結(jié)構(gòu)完全相同,在測試過程中的各種誤差因素,如絕熱因素影響,溫度及汽化、蒸化的影響等都可以不予考慮,而且差壓傳感器的精度又比較高,從而可以準(zhǔn)確地檢測被測工件的氣密性。以燃油系統(tǒng)氣密檢測為例,該系統(tǒng)的油箱內(nèi)部有體積可變的油囊,與油囊相連的一段管道具有節(jié)流作用,利用直接壓力測試法檢測該系統(tǒng)的氣密性存在一定的誤差,因?yàn)閴毫鞲衅鳈z測到的是與油囊相連的管道的壓力,且氣體通過節(jié)流管道時(shí)壓力還會(huì)下降,因此直接壓力測試法不適用于燃油系統(tǒng)的氣密檢測。差壓測試法測試精度較高,但由于其成本較高,且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,也不適用于燃油系統(tǒng)的氣密檢測。例如,差壓測試法一般適用的待測容腔是獨(dú)立的單個(gè)容腔,而燃油系統(tǒng)是嵌套的兩個(gè)待測容腔(即,油囊和嵌套有該油囊的油箱),使用差壓法需要準(zhǔn)備與待測件相同的標(biāo)準(zhǔn)件,在大批量檢測時(shí),若節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本,則檢測的時(shí)間成本較高,效率低下;若節(jié)約時(shí)間成本,則需要的標(biāo)準(zhǔn)件較多,但另一方面標(biāo)準(zhǔn)件的制作檢測也都需要成本和時(shí)間,因此效率也不高;此外,對(duì)于不同的燃油系統(tǒng),往往需要配備不同的標(biāo)準(zhǔn)件,致使檢測不便。因此如何高效、簡單地檢測燃油系統(tǒng)的氣密性成為了亟待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求,本發(fā)明的目的在于提供一種氣密檢測裝置及其伺服控制方法,其中通過對(duì)裝置中關(guān)鍵的控制回路設(shè)計(jì)、伺服控制過程等進(jìn)行改進(jìn),與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠有效解決直接壓力測試法準(zhǔn)確度低、差壓測試法操作不便的問題,并且該裝置及對(duì)應(yīng)的伺服控制方法是通過閉環(huán)控制系統(tǒng)控制電-氣比例/伺服閥的開度來控制回路中氣體的流量,能夠?qū)ο到y(tǒng)的氣密性進(jìn)行有效檢測。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,按照本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種氣密檢測裝置,其特征在于,包括第一氣源、以及與該第一氣源相連的第一回路,其中,
所述第一回路包括第一壓力傳感器和第一比例伺服閥,
所述第一氣源與第一待檢測物體的容腔通過所述第一比例伺服閥相連,所述第一氣源用于向所述第一待檢測物體的容腔通入氣體;該第一比例伺服閥用于控制所述第一氣源與所述第一待檢測物體的容腔之間的導(dǎo)通狀態(tài),并用于控制所述第一氣源向所述第一待檢測物體的容腔通入的氣體的流量;
所述第一壓力傳感器與所述第一待檢測物體的容腔相連,用于檢測該第一待檢測物體的容腔內(nèi)的壓力,通過一段時(shí)間內(nèi)檢測到的壓力值的變化來判斷該第一待檢測物體的容腔的氣密性;所述第一壓力傳感器還與所述第一比例伺服閥相連,用于調(diào)整該第一比例伺服閥的導(dǎo)通狀態(tài)或關(guān)斷狀態(tài)。
按照本發(fā)明的另一方面,本發(fā)明提供了一種氣密檢測裝置,其特征在于,包括第一氣源、與該第一氣源相連的第一回路、第二氣源、以及與該第二氣源相連的第二回路,其中,
所述第一回路包括第一壓力傳感器和第一比例伺服閥,所述第一氣源與第一待檢測物體的容腔通過所述第一比例伺服閥相連,所述第一氣源用于向所述第一待檢測物體的容腔通入氣體;該第一比例伺服閥用于控制所述第一氣源與所述第一待檢測物體的容腔之間的導(dǎo)通狀態(tài),并用于控制所述第一氣源向所述第一待檢測物體的容腔通入的氣體的流量;
所述第一壓力傳感器與所述第一待檢測物體的容腔相連,用于檢測該第一待檢測物體的容腔內(nèi)的壓力,通過一段時(shí)間內(nèi)檢測到的壓力值的變化來判斷該第一待檢測物體的容腔的氣密性;所述第一壓力傳感器還與所述第一比例伺服閥相連,用于調(diào)整該第一比例伺服閥的導(dǎo)通狀態(tài)或關(guān)斷狀態(tài);
所述第二回路包括第二壓力傳感器和第二比例伺服閥,所述第二氣源與第二待檢測物體的容腔通過所述第二比例伺服閥相連,所述第二氣源用于第二待檢測物體的容腔通入氣體;該第二比例伺服閥用于控制所述第二氣源與所述第二待檢測物體的容腔之間的導(dǎo)通狀態(tài),并用于控制所述第二氣源向所述第二待檢測物體的容腔通入的氣體的流量;
所述第二壓力傳感器與所述第二待檢測物體的容腔相連,用于檢測該第二待檢測物體的容腔內(nèi)的壓力;所述第二壓力傳感器還與所述第二比例伺服閥相連,用于調(diào)整該第二比例伺服閥的導(dǎo)通狀態(tài)或關(guān)斷狀態(tài);
此外,所述第一待檢測物體還被所述第二待檢測物體包裹。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選,所述第一回路還包括第一控制器,該第一控制器分別與所述第一壓力傳感器和所述第一比例伺服閥相連,并用于根據(jù)所述第一壓力傳感器檢測到的所述第一待檢測物體的容腔內(nèi)的壓力值、以及預(yù)先設(shè)置的第一待檢測物體目標(biāo)壓力值,調(diào)整流經(jīng)該第一比例伺服閥的氣體的流量。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選,所述第二回路還包括第二控制器,該第二控制器分別與所述第二壓力傳感器和所述第二比例伺服閥相連,并用于根據(jù)所述第二壓力傳感器檢測到的所述第二待檢測物體的容腔內(nèi)的壓力值、以及預(yù)先設(shè)置的第二待檢測物體目標(biāo)壓力值,調(diào)整流經(jīng)該第二比例伺服閥的氣體的流量。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選,所述第一比例伺服閥和所述第二比例伺服閥均為電-氣比例伺服閥。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選,所述第一待檢測物體為油囊,所述第二待檢測物體為油箱。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選,所述第一氣源與所述第二氣源為同一氣源。
按照本發(fā)明的又一方面,本發(fā)明提供了上述氣密檢測裝置的伺服控制方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)對(duì)第一待檢測物體進(jìn)行充氣:將第一待檢測物體嵌套在第二待檢測物體內(nèi),并設(shè)定第一待檢測物體目標(biāo)壓力值;接著,采用第一控制器對(duì)該第一待檢測物體的容腔進(jìn)行充氣控制,使第一氣源的氣體流經(jīng)第一比例伺服閥通入該第一待檢測物體的容腔中,從而對(duì)該第一待檢測物體的容腔進(jìn)行充氣;
所述第一控制器分別與第一壓力傳感器和所述第一比例伺服閥相連;所述第一氣源與所述第一待檢測物體的容腔通過所述第一比例伺服閥相連,所述第一氣源用于向所述第一待檢測物體的容腔通入氣體;該第一比例伺服閥用于控制所述第一氣源與所述第一待檢測物體的容腔之間的導(dǎo)通狀態(tài),并用于控制所述第一氣源向所述第一待檢測物體的容腔通入的氣體的流量;
所述第一壓力傳感器與所述第一待檢測物體的容腔相連,用于檢測該第一待檢測物體的容腔內(nèi)的壓力;
該第一控制器用于根據(jù)所述第一壓力傳感器檢測到的所述第一待檢測物體的容腔內(nèi)的壓力值、以及所述設(shè)定的第一待檢測物體目標(biāo)壓力值,調(diào)整流經(jīng)該第一比例伺服閥的氣體的流量;
(2)對(duì)第一待檢測物體的進(jìn)行氣密性檢測:當(dāng)所述第一壓力傳感器檢測到的所述第一待檢測物體的容腔內(nèi)的壓力值等于所述步驟(1)中所述設(shè)定的第一待檢測物體目標(biāo)壓力值時(shí),所述第一比例伺服閥關(guān)斷,流經(jīng)該第一比例伺服閥的氣體的流量為0;接著,通過所述第一壓力傳感器檢測該第一待檢測物體的容腔內(nèi)的壓力變化從而判斷該第一待檢測物體的容腔的氣密性。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選,所述氣密檢測裝置的伺服控制方法,還包括步驟:
(3)對(duì)第一待檢測物體進(jìn)行放氣:采用所述第一控制器對(duì)所述第一待檢測物體的容腔進(jìn)行放氣控制,使外界環(huán)境的氣體通過所述第一比例伺服閥與該第一待檢測物體的容腔相連通,從而對(duì)該第一待檢測物體的容腔進(jìn)行放氣。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選,所述步驟(1)中,當(dāng)所述第一控制器對(duì)所述第一待檢測物體的容腔進(jìn)行充氣控制時(shí),則采用第二控制器對(duì)所述第二待檢測物體的容腔進(jìn)行放氣控制,使外界環(huán)境的氣體通過第二比例伺服閥與該第二待檢測物體的容腔相連通,從而對(duì)該第二待檢測物體的容腔進(jìn)行放氣。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選,所述步驟(3)中,當(dāng)所述第一控制器對(duì)所述第一待檢測物體的容腔進(jìn)行放氣控制時(shí),設(shè)定第二待檢測物體目標(biāo)壓力值,并采用第二控制器對(duì)所述第二待檢測物體的容腔進(jìn)行充氣控制,使第二氣源的氣體流經(jīng)第二比例伺服閥通入該第二待檢測物體的容腔中,從而對(duì)該第二待檢測物體的容腔進(jìn)行充氣;當(dāng)所述第一待檢測物體的容腔內(nèi)的壓力值與外界環(huán)境的氣壓值相等時(shí),第二比例伺服閥關(guān)斷,流經(jīng)該第二比例伺服閥的氣體的流量為0;
所述第二控制器分別與第二壓力傳感器和所述第二比例伺服閥相連;所述第二氣源與所述第二待檢測物體的容腔通過所述第二比例伺服閥相連,所述第二氣源用于向所述第二待檢測物體的容腔通入氣體;該第二比例伺服閥用于控制所述第二氣源與所述第二待檢測物體的容腔之間的導(dǎo)通狀態(tài),并用于控制所述第二氣源向所述第二待檢測物體的容腔通入的氣體的流量;
所述第二壓力傳感器與所述第二待檢測物體的容腔相連,用于檢測該第二待檢測物體的容腔內(nèi)的壓力;
該第二控制器用于根據(jù)所述第二壓力傳感器檢測到的所述第二待檢測物體的容腔內(nèi)的壓力值、以及所述設(shè)定的第二待檢測物體目標(biāo)壓力值,調(diào)整流經(jīng)該第二比例伺服閥的氣體的流量。
通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案,與現(xiàn)有技術(shù)相比,由于通過閉環(huán)控制系統(tǒng)控制電-氣比例/伺服閥的開度來控制回路中氣體的流量,能夠?qū)ο到y(tǒng)的氣密性進(jìn)行有效檢測,非常適用于對(duì)燃油系統(tǒng)的氣密檢測;本發(fā)明提出的氣密檢測裝置及伺服控制方法不同于直接壓力測試法和差壓測試法,以燃油系統(tǒng)氣密檢測為例,本發(fā)明中的裝置及方法與直接壓力測試法和差壓測試法相比有如下優(yōu)點(diǎn):
1.可準(zhǔn)確控制被測容腔壓力。與直接壓力測試法相比,本發(fā)明通過閉環(huán)控制系統(tǒng)控制電-氣比例/伺服閥的開度來控制回路中氣體的流量,從而準(zhǔn)確控制被測容腔的壓力。
2.油箱外壁和油囊可同時(shí)檢測,也可單獨(dú)檢測。直接壓力測試法只有一路控制回路,本發(fā)明的氣動(dòng)回路實(shí)現(xiàn)兩路獨(dú)立通道氣密檢測,兩個(gè)通道能同時(shí)工作,也可以互為備用氣壓控制,通過閉環(huán)控制系統(tǒng)控制電-氣比例/伺服閥的開度,從而對(duì)被測對(duì)象進(jìn)行充放氣速率控制。
3.排氣緩沖。與差壓測試法相比,本發(fā)明在氣密檢測結(jié)束時(shí)實(shí)現(xiàn)兩路聯(lián)動(dòng),通過控制兩路電-氣比例/伺服閥的開度實(shí)現(xiàn)兩路通道壓力差范圍控制,避免排氣時(shí)產(chǎn)生壓力沖擊現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)緩慢降壓保護(hù)被測件。
4.結(jié)構(gòu)簡單,具有良好的經(jīng)濟(jì)性。與差壓測試法相比,本發(fā)明不需采用無泄漏的標(biāo)準(zhǔn)容腔,因此結(jié)構(gòu)較為簡單,具有良好的經(jīng)濟(jì)性。
本發(fā)明中的氣密檢測裝置及其伺服控制方法,既可以只采用一路回路,也可以同時(shí)采用兩路回路。當(dāng)只采用一路回路時(shí),該氣密檢測裝置及其伺服控制方法相較直接壓力測試法有明顯優(yōu)勢;由于直接壓力測試法中傳感器檢測到的壓力是瞬時(shí)壓力值,不是此刻被測容腔的壓力值,當(dāng)向被測容腔充入一定量的氣體并關(guān)斷氣源時(shí),記錄下壓力傳感器的值,流經(jīng)管道的氣體充入被測容腔,待穩(wěn)定后,傳感器的示值會(huì)有所降低,致使被測容腔即使不泄露都存在測量誤差;而本發(fā)明的檢測方法,由于初始時(shí)輸入目標(biāo)壓力,通過目標(biāo)壓力與傳感器的差值控制比例伺服閥,只要被測容腔壓力與目標(biāo)壓力不一致,比例伺服閥就會(huì)動(dòng)作,直至被測容腔壓力與目標(biāo)壓力一致,關(guān)斷氣源后也不會(huì)造成被測容腔不泄露都存在的測量誤差,可準(zhǔn)確控制被測容腔壓力。
當(dāng)本發(fā)明同時(shí)采用兩路回路時(shí),該氣密檢測裝置及其伺服控制方法尤其適用于燃油系統(tǒng)氣密檢測。該氣密檢測裝置及其伺服控制方法相較差壓測試法也具有明顯優(yōu)勢;由于燃油系統(tǒng)的油箱與油囊都屬于被測件,均需要檢測氣密性,采用本發(fā)明進(jìn)行檢測時(shí)不需要額外設(shè)置差壓測試法中的標(biāo)準(zhǔn)件,即節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本;采用兩路回路能節(jié)約時(shí)間成本;另一方面,該氣密檢測裝置及其伺服控制方法可適用于各種型號(hào)的燃油系統(tǒng),應(yīng)用方便。此外,在放氣時(shí),通過控制兩路電-氣比例/伺服閥的開度實(shí)現(xiàn)兩路通道壓力差范圍控制,避免排氣時(shí)產(chǎn)生壓力沖擊現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)緩慢降壓保護(hù)被測件。
綜上,本發(fā)明中氣密檢測裝置及其伺服控制方法通過閉環(huán)控制系統(tǒng)控制電-氣比例/伺服閥的開度來控制回路中氣體的流量,增加了系統(tǒng)控制的自由度,可對(duì)被控容腔的充、排氣速率進(jìn)行獨(dú)立控制。另外,被控容腔充、排氣獨(dú)立控制結(jié)構(gòu)一方面可以避免不可預(yù)測因素導(dǎo)致電-氣比例/伺服閥誤切換問題,另一方面,通過充、排氣獨(dú)立控制也可避免壓力沖擊和振蕩,從而有效地檢測系統(tǒng)的氣密性。本發(fā)明提供的用于氣密檢測的伺服控制方法也適用于其他系統(tǒng)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明中用于氣密檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖及伺服控制方法示意圖(以燃油系統(tǒng)氣密檢測為例);
圖2是本發(fā)明中用于氣密檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖及伺服控制方法中間信號(hào)流構(gòu)成(以燃油系統(tǒng)氣密檢測為例)。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。此外,下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
本發(fā)明中氣密檢測裝置的伺服控制結(jié)構(gòu)(以燃油系統(tǒng)氣密檢測為例),包括第一路壓力控制回路和第二路壓力控制回路。其中第一路壓力控制回路包括壓力源,電-氣比例/伺服閥,被控容腔——油囊,高精度壓力傳感器,模/數(shù)轉(zhuǎn)換以及數(shù)字控制器。第二路壓力控制回路包括壓力源,電-氣比例/伺服閥,被控容腔——油箱(即,排除球囊后的、被油箱壁包裹形成的空間),高精度壓力傳感器,數(shù)/模轉(zhuǎn)換以及數(shù)字控制器。其中:
第一路壓力控制回路中,壓力源為第一路壓力控制回路提供氣源;電-氣比例/伺服閥為控制執(zhí)行元件;油囊為被控對(duì)象;高精度傳感器為反饋元件;模/數(shù)轉(zhuǎn)換以及數(shù)字控制器為控制單元。
第二路壓力控制回路中,壓力源為第二路壓力控制回路提供氣源;電-氣比例/伺服閥為控制執(zhí)行元件;油箱為被控對(duì)象;高精度傳感器為反饋元件;模/數(shù)轉(zhuǎn)換以及數(shù)字控制器為控制單元。
該氣密檢測裝置的伺服控制結(jié)構(gòu)由電-氣比例/伺服閥分別控制系統(tǒng)壓力源,增加了系統(tǒng)控制的自由度,對(duì)被控容腔的充排氣速率進(jìn)行獨(dú)立控制。
每一路對(duì)應(yīng)的電-氣比例/伺服閥控制相應(yīng)的氣源,電-氣比例/伺服閥的某一工作位被氣堵頭堵上,另一工作位可控制充氣/排氣的流量以控制被控容腔內(nèi)壓力。這種充排氣獨(dú)立控制結(jié)構(gòu)一方面可以避免不可預(yù)測因素導(dǎo)致控制閥誤切換問題,另一方面通過充、排氣獨(dú)立控制也可避免壓力沖擊和振蕩,提高被控容腔壓力控制的平穩(wěn)性,從而提高了系統(tǒng)的控制特性。
本發(fā)明中用于氣密檢測裝置的伺服控制方法,是一種通過閉環(huán)控制系統(tǒng)控制電-氣比例/伺服閥的開度來控制容腔壓力的方法。
以下為具體實(shí)施例。
實(shí)施例1
以燃油系統(tǒng)氣密檢測為例,如圖1所示,該氣密檢測裝置的伺服控制方法包括兩路壓力控制回路。
第一路壓力控制回路包括壓力源(即第一氣源),電-氣比例/伺服閥,被控容腔——油囊,高精度壓力傳感器,模/數(shù)轉(zhuǎn)換以及數(shù)字控制器等部分。在第一路壓力控制系統(tǒng)中被控對(duì)象為油囊;執(zhí)行元件為電-氣伺服裝置(即第一電-氣比例/伺服閥);反饋元件為高精度壓力傳感器;數(shù)字控制器為控制元件。
氣壓控制的過程實(shí)質(zhì)為被控容腔的充放氣過程,通過電-氣伺服裝置調(diào)節(jié)被控容腔內(nèi)空氣總量,從而調(diào)節(jié)容腔內(nèi)的氣壓??刂破鲗?duì)輸入指令信號(hào)與傳感器反饋壓力值的比較,根據(jù)誤差按設(shè)定的控制規(guī)律(如PID比例積分微分控制規(guī)律等)通過電-氣伺服裝置來控制回路中氣體的流向及流量,從而控制進(jìn)出被控容腔的氣量,間接控制被控容腔內(nèi)的氣體壓力值,并輸出給外部傳感器作為控制輸出信號(hào)。在控制過程中當(dāng)實(shí)際壓力值低于目標(biāo)壓力值時(shí)(該目標(biāo)壓力值可以為預(yù)先設(shè)置的),回路通過電-氣比例/伺服閥接通氣源并可適當(dāng)增大電-氣比例/伺服閥的開度,對(duì)容腔充氣,使得容腔內(nèi)氣壓升高;當(dāng)容腔內(nèi)的壓力值接近目標(biāo)壓力值時(shí),控制器控制電-氣比例/伺服閥,使其開口減小,回路中氣體流量減小,直至被控容腔內(nèi)氣壓達(dá)到指令信號(hào)設(shè)定的目標(biāo)壓力值,電-氣比例/伺服閥關(guān)閉。
上述第一路壓力控制的具體過程為:
1.當(dāng)控制器得到的第一路指令信號(hào)與第一路壓力傳感器反饋信號(hào)之差(指令值減反饋值)為正值,為使油囊內(nèi)氣體壓力達(dá)到目標(biāo)值,則控制第一路電-氣比例/伺服閥開口為正,伺服閥右位接通(如圖2所示),即氣口1和氣口2接通,氣源對(duì)油囊充氣,油囊內(nèi)氣體壓力上升。同時(shí),控制器控制第二路電-氣比例/伺服閥開口為負(fù),伺服閥左位接通(如圖2所示),即氣口2和氣口3接通,將油箱內(nèi)的氣體排出(油箱內(nèi)的氣體壓力值最大不低于外界大氣壓值,例如1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值)。
2.當(dāng)控制器得到的第一路指令信號(hào)與第一路壓力傳感器反饋信號(hào)之差(指令值減反饋值)接近零時(shí),為使油囊內(nèi)氣體壓力達(dá)到目標(biāo)值,則控制第一路電-氣比例/伺服閥開口關(guān)閉。最終,油囊內(nèi)氣壓達(dá)到指令信號(hào)設(shè)定的目標(biāo)壓力值。
第二路壓力控制回路包括壓力源(即第二氣源),電-氣比例/伺服閥(即第二電-氣比例/伺服閥),被控容腔——油箱,高精度壓力傳感器,模/數(shù)轉(zhuǎn)換以及數(shù)字控制器等部分。在第二路壓力控制系統(tǒng)中被控對(duì)象為油箱;執(zhí)行元件為電-氣伺服裝置;反饋元件為高精度壓力傳感器;數(shù)字控制器為控制元件。其工作過程基本與第一路壓力控制過程相同,其具體過程為:
1.當(dāng)控制器得到的第二路指令信號(hào)與第二路壓力傳感器反饋信號(hào)之差(指令值減反饋值)為正值,為使油箱內(nèi)氣體壓力達(dá)到目標(biāo)值(該目標(biāo)值也可為預(yù)先設(shè)置的,其大小可以等于或不等于針對(duì)目標(biāo)壓力值的目標(biāo)壓力值),則控制第二路電-氣比例/伺服閥開口為正,伺服閥右位接通(如圖2所示),即氣口1和氣口2接通,氣源對(duì)油箱充氣,油箱內(nèi)氣體壓力上升。同時(shí),控制器控制第一路電-氣比例/伺服閥開口為負(fù),伺服閥左位接通(如圖2所示),即氣口2和氣口3接通,將油囊內(nèi)的氣體排出(被測容腔,包括油囊和油箱內(nèi)的氣體壓力值最大均不低于外界大氣壓值,例如1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值)。
2.當(dāng)控制器得到的第二路指令信號(hào)與第二路壓力傳感器反饋信號(hào)之差(指令值減反饋值)接近零時(shí),為使容腔內(nèi)氣體壓力達(dá)到目標(biāo)值,則控制第二路電-氣比例/伺服閥開口關(guān)閉。最終,油箱內(nèi)氣壓達(dá)到指令信號(hào)設(shè)定的目標(biāo)壓力值。
在進(jìn)行氣密檢測時(shí),通過一段時(shí)間內(nèi)檢測到的壓力值的變化來判斷待檢測物體(包括第一待檢測物體、第二待檢測物體)的容腔的氣密性;檢測時(shí)間可根據(jù)需要靈活調(diào)整,若這段時(shí)間檢測到的壓力值下降超過規(guī)定幅度,則該待檢測物體的容腔的氣密性不滿足要求;否則該待檢測物體的容腔的氣密性達(dá)到要求。
在氣密檢測結(jié)束時(shí),控制器控制第二路電-氣比例/伺服閥開口為正,伺服閥右位接通(如圖2所示),即氣口1和氣口2接通,氣源對(duì)油箱充氣,同時(shí)控制器控制第一路電-氣比例/伺服閥開口為負(fù),伺服閥左位接通(如圖2所示),即氣口2和氣口3接通,油囊向外排氣,此時(shí)通過控制兩路電-氣比例/伺服閥的開度實(shí)現(xiàn)兩路通道壓力差范圍控制,避免排氣時(shí)產(chǎn)生壓力沖擊現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)緩慢降壓保護(hù)油囊。
本發(fā)明中的比例伺服閥(即,比例/伺服閥,也稱為伺服比例閥),有幾種工作的狀態(tài),分別為:氣源與容腔相連通的導(dǎo)通狀態(tài)、外界環(huán)境氣體與容腔相連通的導(dǎo)通狀態(tài)、以及關(guān)斷狀態(tài)(關(guān)斷狀態(tài)即為比例伺服閥保持封閉的狀態(tài),即,容腔在該比例伺服閥處保持封閉,即使存在氣壓差,流經(jīng)該比例伺服閥的氣體的流量也依然為0)。當(dāng)比例伺服閥處于氣源與容腔相連通的導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),由于氣源的氣壓值通常要大于容腔內(nèi)的氣壓值,氣源內(nèi)的氣體會(huì)從氣源流向容腔內(nèi);當(dāng)比例伺服閥處于外界環(huán)境氣體與容腔相連通的導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),由于容腔內(nèi)的氣壓值通常大于等于外界環(huán)境氣壓(例如1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓),當(dāng)處于大于的條件下時(shí),容腔內(nèi)的氣體會(huì)從容腔內(nèi)流到外界環(huán)境中;當(dāng)處于相等的條件下時(shí),沒有明顯流經(jīng)該比例伺服閥的氣體。
本發(fā)明中的第一氣源和第二氣源可采用同一氣源(如同一氣瓶),此時(shí)第一氣源的最高氣壓與第二氣源的最高氣壓兩者相同,氣源氣體的種類不限。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解,以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。