CN101236124A - 嵌入式泄漏检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种嵌入式泄漏检测仪。包括气源接头、检测件接头和参考件接头，有气源接头至检测件接头的直接法气动控制回路和气源接头至参考件接头的差压法气动控制回路，两回路上安装有电磁阀、压力传感器、温度传感器、压差传感器及压力开关连接至核心控制板，构成控制系统和数据采集及数据处理系统。本发明通过压力开关控制差压法气动控制回路的连通与闭合，可以方便地更换选择不同检测原理的两种检测方式。并有能解决泄漏检测中温度变化对检测结果的影响。

Description

嵌入式泄漏检测仪

技术领域

本发明涉及一种泄漏检测装置，特别是一种能够调整检测原理的嵌入式泄漏检测装置。

背景技术

以批量生产为特征的工业产品的密封性，是一项与产品质量密切相关的技术指标，近年来日益受到企业的关注。密封性不好引起的泄漏，会导致产品失灵、效率降低、寿命缩短、环境污染等问题。因此泄漏检测是十分重要的，而且泄漏检测技术水平的高低会直接影响生产效率、操作人员的劳动强度及产品的质量，随着制造水平和制造工艺要求的提高，对泄漏的检测也提出了更高的要求。

早期采用“浸水检漏”来发现不合格工件，这就是通常所说的“水检”，这种检测工艺已经有了近百年的历史。七十年代中后期，一些工业技术发达国家为了克服“水检”工艺存在对工件的后续作业带来的一些弊病，先后开始研究代替“水检”的新工艺、新设备。九十年代初，用洁净干燥空气作为工作介质对工件的容腔进行密封性能检测的工艺逐步成熟。国内一直沿用传统的“水检法”，直到上世纪九十年代才开始逐步重视产品泄漏检测的研究。因为通常应用的压力检测原理比较简单，很多企业在针对泄漏检测问题时都采取自主研发的态度，所以市场上泄漏检测的产品虽然也不少，但没有形成行业规范，质量也参差不齐，主要问题在于检测精度低和可靠性低上，没有解决环境温度变化对检测结果的影响。

为此，设计一台能够准确测量产品气密性，并能够补偿温度对检测结果影响的这么一种测试装置就显得很有必要了。

发明内容

本发明的目的在于针对现有泄漏检测可靠性和测量精度不高的缺陷，提供一种嵌入式泄漏检测仪。检测精度高，可靠性好，能够解决泄漏检测中温度变化对检测结果的影响。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种嵌入式泄漏检测仪，包括气源接头、检测件接头和参考件接头，其特征在于：所述的气源接头经一个压力调节器、一个三通电磁阀、一个两通电磁阀，接通所述的检测件接头，构成直接法气动控制回路；所述的气源接头还经另一个压力调节器和另一个两通电磁阀，接通所述的参考件接头，构成差压法气动控制回路；在检测件接头前的回路上装有一个压力传感器一个温度传感器，在参考件接头前的回路与检测件接头前的回路之间经一个压力开关连接一个压差传感器；一个核心控制板连接所述的三通电磁阀、两个两通电磁阀和压力开关，构成控制系统；该核心控制板连接所述压力传感器、温度传感器和压差传感器，构成数据采集和数据处理系统。

在上述的嵌入式泄漏检测仪中，有一个箱体，上述的气源接头、检测件接头和参考件接头均安装在箱体的外壁上，上述的两条气动控制回路均安装在箱体内，上述的核心控制板安装在箱体的内壁上，而在箱体外壁上安装一触摸屏与核心控制板相连接。

上述的数据采集系统获取检测件的绝对压强和相对压差以及检测环境温度，安置在核心控制板上，获取的数据送入数据处理系统。

上述的数据处理系统以ARM为核心，辅以触摸屏实时显示检测结果和人机交互功能，该系统包括电源和时钟信号发生器，外部扩展存储器，触摸屏及其驱动芯片，液晶显示模块。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：本发明采用的压力开关控制参考容器和检测容器间的连通与闭合，可以更方便的选择合适的测量方案；采用温度传感器检测温度，能反映温度对检测结果的影响，辅以ARM处理器，能够在算法上实现温度的误差补偿；使用ARM处理器，能够嵌入操作系统，配合触摸屏的使用，脱离计算机处理数据，节约成本，操作方便；采用高灵敏度传感器，高速响应接口的放大电路和高精度的数模转换器及时反映信号的微小变化，提高检测精度。

附图说明

图1是本发明一个实施例的结构原理框图。

图2是图1示例的结构示意图。

图3是本发明示例的核心控制板功能图。

图4是本发明示例的核心控制板连接图。

图5是本发明示例的信号调理电路原理图。

具体实施方式

本发明的一个优选实施例是：参见图1和图2。本嵌入式泄漏检测仪包括由用于连接气源1的气源接头1’、压力调节器3、两位三通电磁阀6、两位两通电磁阀7、用于连接检测件11的检测件接头11’组成的直压法检测气动控制回路；上述的直压法回路和压力调节器18、两位两通电磁阀15、压力开关14、参考件组成差压法检测气动控制回路。压力表4显示压力调节器3的值，排气口5和排气口10起限压作用，压力表17显示压力调节器18的值，排气口16起限压作用。通气口2将检测完成后的高压气体排出。气源接头1’还经压力调节器18、电磁阀15连接用于连接参考件12的参考件接头12’，组成差压法气动控制回路。两回路之间经一个压力开关14连接一个压差传感器13。压力传感器8、压差传感器13和温度传感器9组成数据采集系统，采集后的数据送入核心控制板20上的数据调理模块处理，最后输入ARM芯片，参见图5所示。LM317可调电源配合继电器U5(9001-05-00)供给传感器U2(型号为NPH-8-700)工作电压，传感器输出电流输入运算放大器U3进行放大，然后差分输入模数转换器U1，转换结果送入ARM芯片。核心控制板20功能结构如图3和图4所示，ARM内置LCD驱动芯片连接LM7M632液晶显示模块21，触摸屏附在液晶上，通过驱动芯片ADS7846和ARM连接，组成核心控制板20的人机交互和显示模块，操作面板19实现系统运行控制。传感器采集到的信号经放大和模数转换输入到ARM的双向I/O口，ARM带PWM功能的定时器输出作为电磁阀的控制信号，连接功率放大器驱动电磁阀，实现预定作业流程。电源、时钟信号模块22和外部存储器24、25组成ARM的外围电路，保障ARM的顺利工作。

本检测仪有一个箱体30，气源接头1’、检测件接头11’、参考件接头12’安装在箱体30外壁上，两条气动控制回路安装在箱体30内，核心控制板20安装在箱体30的内壁上，而连接箱体外壁上的触摸屏21。

本发明的基本工作原理如下：参见图1和图4，通过触摸屏发送指令，经由ARM响应，发送电磁阀驱动信号，电磁阀6、7、15打开，高压气体进入检测件和参考件，达到检测要求后，关闭电磁阀，不再充气，稳定一段时间，传感器开始读取气压和温度值，通过压力开关14选择是否加入参考件12。检测完毕，电磁阀6置位，使高压检测气体流出气动回路。如果有泄漏，传感器的测量值变化会达到一个我们认为有泄漏的范围，这是因为考虑到误差允许范围。传感器数值经由运算放大器U3放大，再经模数转换器U1，得出其数字量送入ARM芯片。基于神经网络的温度补偿算法对压强和温度进行处理后得出当前的泄漏量，经由液晶实时显示。由驱动芯片ADS7846将电阻式触摸屏上接触点的电压转换为数字量，从而知道接触点处的坐标，配合液晶显示模块，实现对基于uC/OS-II操作系统开发的控制系统的指令。

Claims (2)

1.一种嵌入式泄漏检测仪，包括气源接头(1’)、检测件接头(11’)和参考件接头(12’)，其特征在于：

1)，所述的气源接头(1’)经一个压力调节器(3)、一个三通电磁阀(6)、一个两通电磁阀(7)，接通所述的检测件接头(11’)，构成直接法气动控制回路；

2)，所述的气源接头(1’)还经另一个压力调节器(18)和另一个两通电磁阀(15)，接通所述的参考件接头(12’)，构成差压法气动控制回路；

3)，在检测件接头(11’)前的回路上装有一个压力传感器(8)一个温度传感器(9)，在参考件接头(12’)前的回路与检测件接头(11’)前的回路之间经一个压力开关(14)连接一个压差传感器(13)；

4)，一个核心控制板(20)连接所述的三通电磁阀(6)、两个两通电磁阀(7、15)和压力开关(14)，构成控制系统；该核心控制板(20)连接所述压力传感器(8)、温度传感器(9)和压差传感器(13)，构成数据采集和数据处理系统。

2.根据权利要求1所述的嵌入式泄漏检测仪，其特征在于有一个箱体(30)，所述的气源接头(1’)、检测件接头(11’)和参考件接头(12’)均安装在箱体(30)的外壁上，所述的两条气动控制回路均安装在箱体(30)内，所述的核心控制板(20)安装在箱体(30)的内壁上，而在箱体(30)外壁上安装一触摸屏(21)与核心控制板(20)相连接。

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