CN105675398A - 高气压试验系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高气压试验系统及方法，所述高气压试验系统包括控制器、密封容器、与所述密封容器连通的气压反馈装置、一端连通所述密封容器另一端连通气源的进气管，以及一端连通所述密封容器另一端连通大气的第一排气管，所述进气管上设有第一控制阀，所述第一排气管上设有第二控制阀，所述控制器分别与所述第一控制阀、第二控制阀和气压反馈装置电连接。所述高气压试验系统及方法自动化水平高、调节精确，试验结果准确。

Description

高气压试验系统及方法

技术领域

本发明涉及产品气压试验技术领域，尤其涉及一种高气压试验系统及方法。

背景技术

对于增压区的机载电子产品，为保证其安全性，防止低气压引起机载设备功能性能丧失或减退，有必要针对安装在增压区的机载电子产品进行高气压试验。传统的，受限于试验设备能力和自动化水平，高气压试验一般采用密封槽手动调压注气的方式进行高气压升压。高气压试验设备主要由气压密封槽(含进气口)、调压装置(含气压表)、气管、紧固螺丝等组成，其工作原理为：将产品放置在气压密封槽内，高压气源通过调压装置注入气压密封槽中，手动调节调压装置，控制气压密封槽内的气压值稳定在制定数值上，进行高气压试验。但是，这种方式自动化水平低，注气升压、排气降压、调压均由手动完成，手动调节存在调压不精确、容易误操作等问题。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种自动化水平高、调压精确的高气压试验系统及方法。

其技术方案如下：

一种高气压试验系统，包括控制器、密封容器、与所述密封容器连通的气压反馈装置、一端连通所述密封容器另一端连通气源的进气管，以及一端连通所述密封容器另一端连通大气的第一排气管，所述进气管上设有第一控制阀，所述第一排气管上设有第二控制阀，所述控制器分别与所述第一控制阀、第二控制阀和气压反馈装置电连接。

在其中一个实施例中，所述高气压试验系统还包括与所述控制器电连接的显控交互终端。

在其中一个实施例中，所述高气压试验系统还包括第二排气管，所述第二排气管的一端与所述密封容器连通，另一端连通大气，所述第二排气管上设有第三控制阀。

在其中一个实施例中，所述高气压试验系统还包括主气管，所述主气管的一端与所述密封容器连通，所述主气管的另一端分别与所述进气管、第一排气管和第二排气管连通，所述气压反馈装置与所述主气管连通。

在其中一个实施例中，所述第二排气管在所述第三控制阀和密封容器之间的管段上还设有安全阀。

在其中一个实施例中，所述第一控制阀和第二控制阀均为比例阀。

在其中一个实施例中，所述进气管在所述第一控制阀与气源之间的管段上还设有第一气阀，所述第一排气管在所述第二控制阀与大气之间的管段上还设有第二气阀。

在其中一个实施例中，所述密封容器的侧壁上设有用于连接进水管的进水口和用于连接出水管的出水口。

在其中一个实施例中，所述密封容器包括密封箱体，所述密封箱体上开设有用于装载试验样品的密封槽，所述密封槽的槽口处设有密封垫，所述密封垫的上部盖设有密封盖，所述密封盖与所述密封箱体螺栓连接。

一种高气压试验方法，包括以下步骤：

控制器接收显控交互终端输入的设定试验参数；

进气阶段，控制器控制进气管上的第一控制阀开启，气源的高压气通过进气管进入密封容器，与密封容器连通的气压反馈装置实时监测密封容器内的气压值并反馈至控制器，控制器根据设定试验参数实时调整第一控制阀的开度；

气压升压达到预设值后，密封容器内的试验样品进入保压阶段，气压反馈装置继续监测密封容器内的气压值并反馈至控制器，控制器实时调整第一控制阀的开闭；

保压完成后，进入排气阶段，控制器控制第一排气管上的第二控制阀开启，高气压通过第一排气管排出，气压反馈装置实时监测密封容器内的气压值并反馈至控制器，控制器根据设定试验参数实时调整第二控制阀的开度。

在其中一个实施例中，在进气阶段、保压阶段和排气阶段中，所述控制器输送离散或连续气压值信号至显控交互终端，显控交互终端生成气压曲线并显示。

本发明的有益效果在于：

进行高气压试验前，可以在控制器中预设入试验参数。进行高气压试验时，将试验样品放入密封容器中。控制器根据预设入的试验参数通过控制第一控制阀的开闭和开度进行进气控制，控制第一控制阀的开闭和开度进行保压控制，并通过控制第二控制阀的开闭和开度进行排气控制。在进气阶段、保压阶段及排气阶段，气压反馈装置均与密封容器连通，能够实时监测密封容器内的气压值并反馈值控制器，控制器根据反馈值进一步进行进气控制、保压控制和排气控制，使进气过程、保压过程及排气过程的参数与预设入的试验参数保持一致。通过设置控制器及气压反馈装置，能够对密封容器的注气升压、排气降压、试验保压过程进行精确控制，所述高气压试验系统自动化水平高、调节精确，试验结果准确。

所述高气压试验方法，通过控制器自动控制进气阶段、保压阶段和排气阶段，气体升压、降压速率可控，高气压试验自动化水平高、调节精度高。

附图说明

图1为本发明实施例所述的高气压试验系统的结构示意图一；

图2为本发明实施例所述的高气压试验系统的结构示意图二；

图3为本发明实施例所述的高气压试验方法的流程示意图。

附图标记说明：

10、控制器，20、密封容器，210、密封箱体，212、密封槽，220、密封垫，230、密封盖，30、气压反馈装置，40、进气管，50、第一排气管，60、第一控制阀，70、第二控制阀，80、显控交互终端，90、第二排气管，100、第三控制阀，110、主气管，120、第一气阀，130、第二气阀，140、安全阀。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明：

如图1所示，一种高气压试验系统，包括控制器10、密封容器20、与所述密封容器20连通的气压反馈装置30、一端连通所述密封容器20另一端连通气源的进气管40，以及一端连通所述密封容器20另一端连通大气的第一排气管50，所述进气管40上设有第一控制阀60，所述第一排气管50上设有第二控制阀70，所述控制器10分别与所述第一控制阀60、第二控制阀70和气压反馈装置30电连接。优选的，所述控制器10为可程式PLC控制器。优选的，所述第一控制阀60和第二控制阀70均为比例阀，控制器10根据需要控制比例阀的阀口打开任意一个开度，从而控制高气压通过的流量大小。所述气压反馈装置30可以为气压传感器，气压检测灵敏、精度高。所述密封容器20包括密封箱体210，所述密封箱体210上开设有用于装载试验样品的密封槽212，所述密封槽212的槽口处设有密封垫220，所述密封垫220的上部盖设有密封盖230，所述密封盖230与所述密封箱体210螺栓连接。通过设置密封箱体210、密封垫220和密封盖230，试验样品能够方便地放入密封槽212中，且密封性能好。

进行高气压试验前，可以在控制器10中预设入试验参数如升压速率(或升压时间)、气压值、压力保持时间、降压速率(或降压时间)、气压值允许波动范围等。进行高气压试验时，将试验样品放入密封容器20中。控制器10根据预设入的升压速率控制第一控制阀60开启并预控制第一控制阀60的开度，气源的高气压通过进气管40开始进入密封容器20内。气压反馈装置30与密封容器20连通，进气过程中，能够实时监测密封容器20内的气压值并反馈至控制器10，控制器10根据反馈值进一步调整第一控制阀60的开度，保证密封容器20内的气压按照预设入的升压速率或升压时间的要求上升。密封容器20内的气压值达到规定值后，控制器10控制第一控制阀60关闭，并接收气压反馈装置30的连续信号反馈，监测密封容器20内气压值的变化。当密封容器20内气压因泄露而低于允许波动范围时，控制器10控制第一控制阀60开启，向密封容器20内补充高压气直至气压重新稳定在规定值后，关闭第一控制阀60。保压时间达到后，控制器10控制第二控制阀70开启并预控制第二控制阀70的开度，使槽内的高压气开始排出密封容器20，进行降压。控制器10根据气压反馈装置30反馈的密封容器20内的气压值，调整第二控制阀70的开度，保证密封容器20内的气压按降压速率或降压时间的要求下降，直至槽内气压恢复到大气压力。在进气阶段、保压阶段及排气阶段，通过设置控制器10及气压反馈装置30，能够对密封容器20的注气升压、排气降压、试验调压过程进行精确控制，所述高气压试验系统自动化水平高、调节精确，试验结果准确。

所述高气压试验系统还包括与所述控制器10电连接的显控交互终端80。所述显控交互终端80可以为显示触摸屏、带键盘的显示设备等。所述显控交互终端80一方面用于向控制器10中输入试验参数值，另一方面能够采集控制器10间断或连续发出的反馈气压值。显控交互终端80的程序能够将反馈气压值绘制成气压曲线，并显示在显控交互终端80上。通过设置显控交互终端80，使得高气压试验过程能够受控并复现，进而能够评判试验过程中是否存在气压升压过快或气压冲击等不利于试验的现象，为高气压试验结果提出指导性建议。

优选的，所述高气压试验系统还包括第二排气管90，所述第二排气管90的一端与所述密封容器20连通，另一端连通大气，所述第二排气管90上设有第三控制阀100。第三控制阀100可以是比例阀或气阀。当排气阶段要求迅速降压，而第一排气管50无法满足降压速率时，控制器10可以控制第三控制阀100开启，通过第二排气管90以增加排气量，使降压速率达到要求。

如图2所示，所述高气压试验系统还包括主气管110，所述主气管110的一端与所述密封容器20连通，所述主气管110的另一端分别与所述进气管40、第一排气管50和第二排气管90连通，所述气压反馈装置30与所述主气管110连通。通过设置主气管110，进气管40、第一排气管50和第二排气管90均可通过主气管110与密封容器20连通。密封容器20上只需要开设一个进气口即可，而无需针对进气管40、第一排气管50和第二排气管90各开设一个进气口，从而降低密封容器20内气压通过进气口泄露的可能性。

如图1、图2所示，所述进气管40在所述第一控制阀60与气源之间的管段上还设有第一气阀120，所述第一排气管50在所述第二控制阀70与大气之间的管段上还设有第二气阀130。通过设置第一气阀120和第二气阀130，主要用于承担气源的通断功能，防止气源进气或排气时，气压冲击过大对第一控制阀60和第二控制阀70造成损害，减少第一控制阀60和第二控制阀70的磨损，提高第一控制阀60和第二控制阀70的使用寿命。所述第二排气管90在所述第三控制阀100和密封容器20之间的管段上还设有安全阀140。通过设置安全阀140，当第一排气管50与第二排气管90的管道内的压力升高超过规定值时，能够向系统外排放介质进而防止气管内压力超过规定数值，保护工作人员的人身安全和设备的运行安全。

优选的，所述密封容器20的侧壁上设有用于连接进水管的进水口(图中未示出)和用于连接出水管的出水口(图中未示出)。通过设置进水口和出水口，本实施例所述高气压试验系统不仅能够用于高气压试验，也同时适用于压力变化受控的水深试验。进行水深试验时，将产品放置在密封容器20中，通过进水管向密封容器20内注水，并向密封容器20内注入高气压，水在气压压力下产生内高压，从而能够模拟水深压力，产品浸没在水中，即可进行水深试验。试验过程中，通过控制器10与气压反馈装置30，气压升降速率受控，进而水压变化也受控，试验自动化水平高、调节精确。如图1所示，当本实施例所述的高气压试验系统用于高气压试验时，所述气压反馈装置30可安装在密封容器20内。优选的，如图2所示，所述气压反馈装置30安装在所述密封容器20外部并与所述主气管110连通，从而不仅能够有效监测密封容器20内的气压值，又能够在进行水深试验时不被水浸湿。

本实施例所述的高气压试验系统，通过控制器10控制第一气阀120的开闭和第一控制阀60的开度，能够使高气压以设定的试验参数通过进气管40进入密封容器20内，并使密封容器20内的气压值保持在规定范围内；通过控制器10控制第二气阀130的开闭和第二控制阀70的开度，能够使密封容器20内的高气压以设定的试验参数排出。在进气阶段、保压阶段及排气阶段，气压反馈装置30均与密封容器20连通，能够实时监测密封容器20内的气压值并反馈至控制器10，控制器10根据反馈值进一步进行进气控制、保压控制和排气控制，使进气过程、保压过程及排气过程的参数与预设入的试验参数保持一致。通过设置显控交互终端80，能够采集控制器10发出的反馈气压值并值绘制气压曲线，高气压试验过程能够受控并复现。所述高气压试验系统在进气阶段、保压阶段及排气阶段，通过设置控制器10及气压反馈装置30，能够对密封容器20的注气升压、排气降压、试验调压过程进行精确控制，所述高气压试验系统不仅能够用于高气压试验，也同时适用于压力变化受控的水深试验，应用范围广泛、自动化水平高、调节精确，试验结果准确且试验过程能够复现。

如图1、图2、图3所示，一种高气压试验方法，包括以下步骤：

S110：控制器10接收显控交互终端80输入的设定试验参数；

S120：进气阶段，控制器10控制进气管40上的第一控制阀60开启，气源的高压气通过进气管40进入密封容器20，与密封容器20连通的气压反馈装置30实时监测密封容器20内的气压值并反馈至控制器10，控制器10根据设定试验参数实时调整第一控制阀60的开度；

S130：气压升压达到预设值后，密封容器20内的试验样品进入保压阶段，气压反馈装置30继续监测密封容器20内的气压值并反馈至控制器10，控制器10实时调整第一控制阀60的开闭；

S140：保压完成后，进入排气阶段，控制器10控制第一排气管50上的第二控制阀70开启，高气压通过第一排气管50排出，气压反馈装置30实时监测密封容器20内的气压值并反馈至控制器10，控制器10根据设定试验参数实时调整第二控制阀70的开度；

所述高气压试验方法，通过控制器10自动控制进气阶段、保压阶段和排气阶段，气体升压、降压速率可控，高气压试验自动化水平高、调节精度高。

进一步的，在进气阶段、保压阶段和排气阶段中，所述控制器输送离散或连续气压值信号至显控交互终端，显控交互终端生成气压曲线并显示。在高气压试验过程中，显控交互终端能够采集和输出气压曲线，使得高气压试验过程能够受控并复现，进而能够评判试验过程中是否存在气压升压过快或气压冲击等不利于试验的现象，为高气压试验结果提出指导性建议。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种高气压试验系统，其特征在于，包括控制器、密封容器、与所述密封容器连通的气压反馈装置、一端连通所述密封容器另一端连通气源的进气管，以及一端连通所述密封容器另一端连通大气的第一排气管，所述进气管上设有第一控制阀，所述第一排气管上设有第二控制阀，所述控制器分别与所述第一控制阀、第二控制阀和气压反馈装置电连接。

2.根据权利要求1所述的高气压试验系统，其特征在于，还包括与所述控制器电连接的显控交互终端。

3.根据权利要求2所述的高气压试验系统，其特征在于，还包括第二排气管，所述第二排气管的一端与所述密封容器连通，另一端连通大气，所述第二排气管上设有第三控制阀。

4.根据权利要求3所述的高气压试验系统，其特征在于，还包括主气管，所述主气管的一端与所述密封容器连通，所述主气管的另一端分别与所述进气管、第一排气管和第二排气管连通，所述气压反馈装置与所述主气管连通。

5.根据权利要求4所述的高气压试验系统，其特征在于，所述第二排气管在所述第三控制阀和密封容器之间的管段上还设有安全阀。

6.根据权利要求1-5任一项所述的高气压试验系统，其特征在于，所述第一控制阀和第二控制阀均为比例阀。

7.根据权利要求6所述的高气压试验系统，其特征在于，所述进气管在所述第一控制阀与气源之间的管段上还设有第一气阀，所述第一排气管在所述第二控制阀与大气之间的管段上还设有第二气阀。

8.根据权利要求1-5任一项所述的高气压试验系统，其特征在于，所述密封容器的侧壁上设有用于连接进水管的进水口和用于连接出水管的出水口。

9.根据权利要求1-5任一项所述的高气压试验系统，其特征在于，所述密封容器包括密封箱体，所述密封箱体上开设有用于装载试验样品的密封槽，所述密封槽的槽口处设有密封垫，所述密封垫的上部盖设有密封盖，所述密封盖与所述密封箱体螺栓连接。

10.一种高气压试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

控制器接收显控交互终端输入的设定试验参数；

进气阶段，控制器控制进气管上的第一控制阀开启，气源的高压气通过进气管进入密封容器，与密封容器连通的气压反馈装置实时监测密封容器内的气压值并反馈至控制器，控制器根据设定试验参数实时调整第一控制阀的开度；

气压升压达到预设值后，密封容器内的试验样品进入保压阶段，气压反馈装置继续监测密封容器内的气压值并反馈至控制器，控制器实时调整第一控制阀的开闭；

保压完成后，进入排气阶段，控制器控制第一排气管上的第二控制阀开启，高气压通过第一排气管排出，气压反馈装置实时监测密封容器内的气压值并反馈至控制器，控制器根据设定试验参数实时调整第二控制阀的开度。

11.根据权利要求10所述的高气压试验方法，其特征在于，在进气阶段、保压阶段和排气阶段中，所述控制器输送离散或连续气压值信号至显控交互终端，显控交互终端生成气压曲线并显示。