試車臺閥門密封和動作特性檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于液體火箭發(fā)動機試驗技術(shù)領(lǐng)域，涉及液體火箭發(fā)動機試車臺閥門密封和動作特性檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電動氣閥和氣動液閥經(jīng)常結(jié)合使用于常規(guī)液體火箭發(fā)動機地面試驗推進劑供應(yīng)系統(tǒng)中，直接控制著發(fā)動機的工作過程，其動作性能的好壞影響著試驗任務(wù)的成敗，閥門的微小故障都可能給試驗任務(wù)帶來巨大的安全隱患，因此，進行定期的檢驗測試，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患顯得尤為重要。目前，試車臺所用閥門檢測系統(tǒng)存在以下問題:采用人工判讀閥門性能、手動記錄數(shù)據(jù)的方式，存在系統(tǒng)功能少、精度和效率低、穩(wěn)定性差，且有可能干擾混入不可靠數(shù)據(jù)等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有閥門檢測系統(tǒng)功能少、精度和效率低、穩(wěn)定性差，且有可能干擾混入不可靠數(shù)據(jù)等缺點，本實用新型提供一種試車臺閥門密封和動作特性檢測系統(tǒng)。
[0004]本實用新型的技術(shù)解決方案如下:
[0005]—種試車臺閥門密封和動作特性檢測系統(tǒng)，其特殊之處在于:包括氣路系統(tǒng)和測控系統(tǒng)，
[0006]所述氣路系統(tǒng)包括高壓氣管路及操縱氣管路，所述高壓氣管路及操縱氣管路并行設(shè)置，所述高壓氣管路及操縱氣管路均包括氣源、集氣管及多個用氣支路，所述集氣管的入口與氣源連接，所述集氣管的出口對應(yīng)連接多個用氣支路，各用氣支路上設(shè)置有氣路控制閥門，所述氣路控制閥門包括前截止閥和或后截止閥，高壓氣管路的用氣支路的出口合并后與待檢測閥門的入口連接，操縱氣管路的用氣支路的出口用于與待檢測閥門的操縱氣口連接；
[0007]所述測控系統(tǒng)包括多個壓力傳感器、采集卡、采集計算機、直流電源及顯示器，所述多個壓力傳感器分別設(shè)置在減壓閥的進出口處，所述采集卡具有數(shù)字量輸入輸出接口及模擬量輸入接口，所述壓力傳感器的輸出信號接入采集卡的模擬量輸入接口，所述采集卡通過數(shù)字量輸入輸出接口分別與采集計算機和氣路控制閥門連接，所述顯示器連接在采集計算機的輸出端，所述直流電源用于壓力傳感器的供電。
[0008]上述氣路控制閥門還包括設(shè)置在前截止閥和后截止閥之間的用于調(diào)節(jié)到預(yù)定壓力的減壓閥。
[0009]上述氣路系統(tǒng)還包括過濾器，所述過濾器設(shè)置在氣源出口與集氣管之間的管路上。
[0010]上述氣路系統(tǒng)和測控系統(tǒng)安裝于同一試驗臺內(nèi)，所述試驗臺上還設(shè)置有直通接頭，被檢測閥門通過直通接頭與高壓氣管路連接，所述高壓氣管路的尾部設(shè)置有手動閥。
[0011]上述測控系統(tǒng)還包括與壓力傳感器連接的數(shù)顯表。
[0012]上述采集卡為PCI總線數(shù)據(jù)采集卡。
[0013]上述采集卡的數(shù)字量輸入輸出接口及模擬量輸入接口的數(shù)量具有冗余。
[0014]上述測控系統(tǒng)還包括斷路器及熱繼電器，所述斷路器及熱繼電器串聯(lián)在交流電輸出端與直流電源輸入端之間。
[0015]利用上述的檢測系統(tǒng)進行試車臺閥門動作特性檢測的方法，其特殊之處在于:包括以下步驟:
[0016]I)手動打開或關(guān)閉待檢測閥門；
[0017]2)采集計算機自動記錄指令時間和信號返回時間，根據(jù)指令時間和信號返回時間計算閥門動作時間并進行信號比對，所述指令時間是指手動打開閥門的時刻，所述返回時間是指電磁閥門的觸點閉合的時刻；
[0018]3)判斷比對結(jié)果是否正常；如果不正常進行步驟4)，如果不正常進行步驟5);
[0019]4)對電磁閥或者氣動閥門重新檢修，重復(fù)步驟1)-3);
[0020]5)計算機自動生成檢查結(jié)構(gòu)，結(jié)束。
[0021]利用上述的檢測系統(tǒng)進行試車臺閥門密封特性檢測的方法，其特殊之處在于:包括以下步驟:
[0022]I)手動設(shè)置氣密壓力值和氣密時間，
[0023]2)手動打開氣路控制閥門；
[0024]3)采集計算機自動檢查氣路壓力是否到達設(shè)定值，如否，進行步驟2);如是，進行步驟4)；
[0025]4)手動關(guān)閉氣路控制閥門，氣密開始計時，計時滿，進行步驟5);
[0026]5)采集計算機根據(jù)設(shè)定氣密時間結(jié)束氣密檢測，判斷結(jié)果，如果結(jié)果不合格，進行步驟6);如果合格，進行步驟7);
[0027]6)對氣動閥門重新檢修，重復(fù)步驟I) -5)；
[0028]7)采集計算機自動記錄并生成合格證，結(jié)束。
[0029]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點是:
[0030]1、本實用新型通過試車臺閥門動態(tài)性能測試系統(tǒng)的研制，提高了閥門檢測的精度，精度滿足〈0.2%，與以往檢測系統(tǒng)相比較，減小了人為因素對測試結(jié)果的影響程度，顯著提高工作效率，檢測時間較以往縮短2/3左右。采用了具有實時監(jiān)控、自動檢漏和判斷合格，檢測數(shù)據(jù)的自動錄入和存儲的功能試車臺閥門性能檢測試驗臺，使用結(jié)果表明，系統(tǒng)自動化程度和精度高，穩(wěn)定性好，使用后極大縮短了每臺閥門的測試時間，并進一步提高了閥門檢測過程的工作效率和準確性，從而提高試驗臺工藝系統(tǒng)的可靠性。
[0031]2、本實用新型的特性檢測系統(tǒng)的所有設(shè)備均布置于同一試驗臺內(nèi)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，美觀。
[0032]3本實用新型的采取傳感器輸出采用電壓信號直接輸出方式，減少了轉(zhuǎn)接環(huán)節(jié)，降低了故障概率。
[0033]4、本實用新型對試車臺閥門的使用記錄、閥門的動作性能以及閥門內(nèi)漏等參數(shù)記錄及數(shù)據(jù)積累，有利于對閥門的使用過程及性能變化全面掌握和深度分析，同時對閥門性能及故障能及時發(fā)現(xiàn)及預(yù)判，有利于提高試車臺工藝系統(tǒng)的可靠性。本采集計算機對閥門性能檢測過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在高速實時采集、實時存盤的同時，可將采集數(shù)據(jù)以數(shù)值和曲線方式實時顯示。
【附圖說明】
[0034]圖1為本實用新型的系統(tǒng)組成示意圖；
[0035]圖2為測控操作臺功能示意圖；
[0036]圖3試驗臺電源供電示意圖；
[0037]圖4為直流開關(guān)電源功能不意圖；
[0038]圖5動作特性測試系統(tǒng)工作流程；
[0039]圖6閥門密封性檢測流程。
[0040]其中附圖標記為:1_前截止閥、2-后截止閥、3-減壓閥、4-壓力傳感器、5-電磁閥、6_待檢測閥門、7_過濾器、8_米集計算機、9_數(shù)顯表、10-顯不器、Il-直流電源、12-緩沖罐、13-排氣閥、14-斷路器、15-熱繼電器、16-采集卡、17-集氣管、18-排氣管。
【具體實施方式】
[0041]以下結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選方式進行詳細說明。
[0042]1、系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理
[0043]本系統(tǒng)用于測試試車臺所用閥門的性能，并對工藝系統(tǒng)的電磁閥進行控制，同時測量并記錄相關(guān)壓力、閥門閉合檢測信號，實現(xiàn)試車臺閥門動作性能試驗及密封性試驗。測量精度達到0.2%，控制能力范圍寬，控制時間精度1ms。
[0044]1.1系統(tǒng)構(gòu)成
[0045]試車臺閥門密封和動作特性檢測系統(tǒng)由氣路系統(tǒng)和測控系統(tǒng)組成，見圖1。其中，氣路系統(tǒng)由氣源(氣源壓力有35MPa高壓用氣和6MPa操縱氣，均是由試驗區(qū)氣瓶廠輸送至閥門動作特性檢測系統(tǒng))、過濾器7、截止閥、減壓閥3、調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥等組成。
[0046]試驗區(qū)氣瓶場高壓氣源輸送至配氣臺氣源管路上，過濾器設(shè)置的在氣源出口處保持氣源潔凈，過濾器出口連接至集氣管。氣體進入集氣管17，通過集氣管分配至各用氣支路，由支路上的減壓閥調(diào)節(jié)到預(yù)定壓力，用于閥門檢測，有的用氣支路上不設(shè)置減壓閥。單個的用氣支路上一般都設(shè)置有前截止閥I和后截止閥2，前截止閥I用于控制減壓閥供氣，后截止閥2用氣供氣的通斷，用氣支路上的減壓閥3 —般設(shè)置在前截止閥和后截止閥之間。高壓氣管路和操縱氣管路上還分別設(shè)置有一個或多個排氣閥13，打開排氣閥將不用的氣體通過排氣管18排出。氣路系統(tǒng)的尾部也還設(shè)置有一個緩沖罐12和與緩沖罐連接的排氣閥13ο
[0047]1.2測控系統(tǒng)
[0048]測控系統(tǒng)主要由采集計算機8及采集卡16、壓力傳感器4、直流電源11、數(shù)顯表9、操作按鈕等組成，所有設(shè)備均布置于同一試驗臺內(nèi)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，美觀。試車臺閥門密封和動作特性測試測控系統(tǒng)是以計算機為核心，采集板卡采用PCI接口形式并安裝于采集計算機主板上，這種模式外型緊湊、體積小，安裝、搬運、維護簡單，降低了維護費用。系統(tǒng)主要由采集計算機、采集卡(具有數(shù)字量輸入輸出接口、模擬量輸入接口)、壓力傳感器、數(shù)顯表、直流電源等幾大部分組成，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。
[0049]采集卡采用美國NI公