CN105738217A - 一种屏蔽门动态风压负载、密封、结构综合测试系统 - Google Patents

一种屏蔽门动态风压负载、密封、结构综合测试系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种屏蔽门动态风压负载、密封、结构综合测试系统，包括：采集控制装置、供压装置、计算机、压力传感器、风速传感器和测试箱体，测试箱体上安装有待测屏蔽门，供压装置的气压输出端与测试箱体的内部连通，压力传感器的传感端设于测试箱体内，风速传感器设于供压装置的气压输出端；供压装置、压力传感器和风速传感器分别与采集控制装置电性连接，采集控制装置与计算机无线连接；采集控制装置用于控制供压装置的工作状态，以及接收压力传感器和风速传感器的传感信号。本发明通过计算机测控技术，能够灵活全面地对屏蔽门进行密封性测试、结构测试、动态风压负载测试等测试项目，并且测试过程的数据更加详细和直观。

Description

一种屏蔽门动态风压负载、密封、结构综合测试系统
技术领域
本发明涉及一种屏蔽门动态风压负载、密封、结构综合测试系统，具体涉及一种动态风压负载测试、密封性测试、结构测试的综合测试系统。
背景技术
地铁屏蔽门系统简称屏蔽门，20世纪80年代才出现，具有节能、安全功能，是一种先进的地铁环境控制模式。地铁屏蔽门在整个站台长度上将车站的站台区域与车行道区域分隔开来，它能将候车乘客与轨道有效隔离，防止因拥挤落轨事件和故意跳轨事件的发生，大大提高地铁运营的安全性，减低地铁交通的伤亡事故以及造成地铁线路停运而产生的经济损失。另外，它是环控系统气流组织的一个不可或缺的物理屏障，是事故工况气流导向的重要组成部分。它能分离隧道与站台形成各自独立的热工环境和声环境，有效阻隔温度和声音的传递，显著降低车站空调通风系统的能耗，同时降低了列车运行噪声，为乘客提供了一个舒适、安全、美观、节能的候车环境。地铁屏蔽门具有显著的社会效益和经济效益。
地铁屏蔽门按照封闭形式分为全封闭式和开式，全封闭式也叫屏蔽门，开式分全高安全门和半高安全门。屏蔽门可以较好地减少隧道空间和站台空间的气流交换，一般用于有空调节能需要的地下站台；安全门，有投资省、维护成本低、安装方便等特点，适合在北方地区、地面站台或者旧线改造加装屏蔽门的安装使用。
在屏蔽门在投产前，屏蔽门样机需要通过结构测试、密封性测试、动态风压负载测试等一系列相关测试以验证屏蔽门结构设计的适用性，合理性，可靠性等。现阶段，针对屏蔽门的测试形式单一，缺乏完整高效的屏蔽门测试系统和方法。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种屏蔽门动态风压负载、密封、结构综合测试系统，通过计算机测控技术，能够灵活全面地对屏蔽门进行密封性测试、结构测试、动态风压负载测试等测试项目，并且测试过程的数据更加详细和直观，生成的测试结果也便于分析处理。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
方案一：
一种屏蔽门动态风压负载、密封、结构综合测试系统，包括：采集控制装置、供压装置、计算机、压力传感器、风速传感器和测试箱体，所述测试箱体上安装有待测屏蔽门，所述供压装置的气压输出端与测试箱体的内部连通，所述压力传感器的传感端设于测试箱体内，所述风速传感器设于供压装置的气压输出端；所述供压装置、压力传感器和风速传感器分别与采集控制装置电性连接，所述采集控制装置与计算机无线连接；所述计算机用于控制采集控制装置的工作状态以及接收控制采集控制装置所发送的传感信号；所述采集控制装置用于控制供压装置的工作状态，以及接收压力传感器和风速传感器的传感信号。
优选的，还包括加压装置和直线位移传感器，所述加压装置用于对待测屏蔽门施加挤压力，所述直线位移传感器设于待测屏蔽门上，所述加压装置和直线位移传感器分别与采集控制装置电性连接，所述采集控制装置还用于控制加压装置的工作状态和接收直线位移传感器的传感信号。
优选的，所述加压装置为电动液压千斤顶，所述电动液压千斤顶安装于待测屏蔽门所设定的受力位置上。
优选的，还包括真空度传感器和拉线位移传感器，所述真空度传感器的传感端设于测试箱体内，所述拉线位移传感器安装于待测屏蔽门的一侧，拉线位移传感器的拉线端连接于待测屏蔽门上，所述真空度传感器和拉线位移传感器分别与采集控制装置电性连接；所述采集控制装置还用于接收真空度传感器和拉线位移传感器的传感信号。
优选的，所述采集控制装置包括PLC控制器、变频器和无线路由器，所述变频器和无线路由器分别与PLC控制器电性连接，所述供压装置与变频器电性连接。
优选的，还包括打印机，所述打印机与计算机通过串口连接。
方案二：
一种屏蔽门动态风压负载、密封、结构综合测试系统，包括：采集控制装置、供压装置、计算机、真空度传感器、风速传感器、直线位移传感器和测试箱体，所述测试箱体上安装有待测屏蔽门，所述供压装置的气压输出端与测试箱体的内部连通，所述真空度传感器的传感端设于测试箱体内，所述风速传感器设于供压装置的气压输出端，所述直线位移传感器设于待测屏蔽门上；所述供压装置、真空度传感器、风速传感器和直线位移传感器分别与采集控制装置电性连接，所述采集控制装置与计算机无线连接；所述计算机用于控制采集控制装置的工作状态以及接收控制采集控制装置所发送的传感信号；所述采集控制装置用于控制供压装置的工作状态，以及接收真空度传感器、风速传感器和直线位移传感器的传感信号。
优选的，所述采集控制装置包括PLC控制器、变频器和无线路由器，所述变频器和无线路由器分别与PLC控制器电性连接，所述供压装置与变频器电性连接。
优选的，还包括打印机，所述打印机与计算机通过串口连接。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：建立专门针对屏蔽门的综合控制测试系统，通过计算机测控技术，灵活全面地对屏蔽门进行密封性测试、结构测试和动态风压负载测试等测试项目，并且测试过程的数据更加详细和直观，生成的测试结果也便于分析处理，还能进行归档和打印。
附图说明
图1为本发明优选实施例的屏蔽门动态风压负载、密封、结构综合测试系统结构图。
图2为本发明优选实施例的屏蔽门动态风压负载、密封、结构综合测试系统模块图。
图3为本发明优选实施例的拉线位移传感器的安装示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
图1和2示出了一种屏蔽门动态风压负载、密封、结构综合测试系统的优选实施例，系统包括：采集控制装置1、供压装置2、计算机3、压力传感器4、真空度传感器5、风速传感器6、直线位移传感器7、拉线位移传感器8、加压装置9和测试箱体10。测试箱体10上安装有待测屏蔽门11，测试箱体10的内部空间相当于站台侧空间，测试箱体10的外部对应于待测屏蔽门11的位置相当于轨道侧空间。供压装置2的气压输出端与测试箱体10的内部连通，压力传感器4和真空度传感器5的传感端分别设于测试箱体10内，风速传感器6设于供压装置2的气压输出端并用于检测气压输出端的风速，直线位移传感器7安装于待测屏蔽门11指定的安装点上，拉线位移传感器8安装于待测屏蔽门11的一侧，拉线位移传感器8的拉线端连接于待测屏蔽门11上，加压装置9用于对待测屏蔽门11施加挤压力，具体的，加压装置9为电动液压千斤顶，电动液压千斤顶通过一个与待测屏蔽门11等长的垫板安装于待测屏蔽门11上，使电动液压千斤顶施加的挤压力可以均匀地传递至待测屏蔽门11。
供压装置2、压力传感器4、真空度传感器5、风速传感器6、直线位移传感器7、拉线位移传感器8和加压装置9分别与采集控制装置1电性连接，采集控制装置1与计算机3无线连接。具体的，采集控制装置1包括PLC控制器、变频器和无线路由器，所述变频器和无线路由器分别与PLC控制器电性连接，所述供压装置2与变频器电性连接，压力传感器4、真空度传感器5、风速传感器6、直线位移传感器7、拉线位移传感器8和加压装置9分别与PLC控制器电性连接。另外，屏蔽门动态风压负载、密封、结构综合测试系统还包括打印机12，打印机12与计算机3通过串口连接。
根据上述的屏蔽门动态风压负载、密封、结构综合测试系统，可以进行如下的测试项目：
一、站台侧复合载荷测试：
1、在待测屏蔽门11关闭的状态下，通过供压装置2加压到500Pa并保持5分钟，泄压后测量数据归零。
2、通过供压装置2逐级施加气压，每级气压不超过500Pa，保持时间不少于10S，直至气压达到1500Pa，通过直线位移传感器7采集待测屏蔽门11在每级压力下的形变量。其中，测试箱体10中的气压通过压力传感器4结合调节供压装置2的风速进行控制。
3、气压加压到1500Pa，并开启加压装置9对待测屏蔽门11施加1500N/m的挤压载荷，通过直线位移传感器7采集待测屏蔽门11的形变量。
4、泄去测试箱体10中的气压和挤压载荷，通过线位移传感器7采集待测屏蔽门11的残余形变量。
二、轨道侧风压载荷测试
1、在待测屏蔽门11关闭的状态下，通过供压装置2加压到-500Pa并保持5分钟，泄压后测量数据归零。
2、通过供压装置2逐级施加气压，每级气压不超过-500Pa，保持时间不少于10S，直至气压达到-1500Pa，通过直线位移传感器7采集待测屏蔽门11在每级压力下的形变量。其中，测试箱体10中的气压通过真空度传感器5结合调节供压装置2的风速进行控制。
3、泄去测试箱体10中的气压，通过直线位移传感器7采集待测屏蔽门11的残余形变量。
上述的站台侧复合载荷测试和轨道侧风压载荷测试都属于结构测试。
三、密封性测试
1、将待测屏蔽门11的各个部件之间用胶带密封好。
2、待测屏蔽门11处于关闭状态，加压至100Pa并稳定10S以上，记录风速、输入风量和气压；计算密封情况下待测屏蔽门11在100Pa下的空气泄漏量，记为基本泄漏量。其中，空气泄漏量＝输入风量/屏蔽门面积。
3、停止供压装置2，泄压至0Pa。
4、除去待测屏蔽门11四周的密封胶带，加压至100Pa并稳压10秒钟以上，记录风速、输入风量和气压，用上述公式计算实际情况下待测屏蔽门11在100Pa压差下的空气泄漏量，记为实际泄漏量。
5、计算漏风量，公式为：漏风量＝实际泄漏量-基本泄漏量。
四、动态风压负载测试
1、待测屏蔽门11在没有气压载荷的情况下进行开关门测试，利用拉线位移传感器8采集的数据计算待测屏蔽门11在关门过程中的最大速度与最后100mm行程中的最大速度。其中，拉线位移传感器8的安装结构如图3所示。
2、通过动能公式计算关门的最大动能和最后100mm行程中的最大动能，其中，动能公式：E＝1/2mv2。
3、使用测力计测量待测屏蔽门11在最后1/3行程处的关门力。
4、开启供压装置2，按照上述步骤测试待测屏蔽门11在不同气压(-600Pa、-400Pa、-200Pa、200Pa、400Pa、600Pa)的情况下的开关门时间，关门速度，关门力数据。
本发明的优点在于：建立专门针对屏蔽门的综合控制测试系统，通过计算机测控技术，灵活全面地对屏蔽门进行密封性测试、结构测试和动态风压负载测试等测试项目，并且测试过程的数据更加详细和直观，生成的测试结果也便于分析处理，还能进行归档和打印。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种屏蔽门动态风压负载、密封、结构综合测试系统，其特征在于，包括：采集控制装置、供压装置、计算机、压力传感器、风速传感器和测试箱体，所述测试箱体上安装有待测屏蔽门，所述供压装置的气压输出端与测试箱体的内部连通，所述压力传感器的传感端设于测试箱体内，所述风速传感器设于供压装置的气压输出端；所述供压装置、压力传感器和风速传感器分别与采集控制装置电性连接，所述采集控制装置与计算机无线连接；所述计算机用于控制采集控制装置的工作状态以及接收控制采集控制装置所发送的传感信号；所述采集控制装置用于控制供压装置的工作状态，以及接收压力传感器和风速传感器的传感信号。
2.根据权利要求1所述的屏蔽门动态风压负载、密封、结构综合测试系统，其特征在于，还包括加压装置和直线位移传感器，所述加压装置用于对待测屏蔽门施加挤压力，所述直线位移传感器设于待测屏蔽门上，所述加压装置和直线位移传感器分别与采集控制装置电性连接，所述采集控制装置还用于控制加压装置的工作状态和接收直线位移传感器的传感信号。
3.根据权利要求2所述的屏蔽门动态风压负载、密封、结构综合测试系统，其特征在于，所述加压装置为电动液压千斤顶，所述电动液压千斤顶安装于待测屏蔽门所设定的受力位置上。
4.根据权利要求1所述的屏蔽门动态风压负载、密封、结构综合测试系统，其特征在于，还包括真空度传感器和拉线位移传感器，所述真空度传感器的传感端设于测试箱体内，所述拉线位移传感器安装于待测屏蔽门的一侧，拉线位移传感器的拉线端连接于待测屏蔽门上，所述真空度传感器和拉线位移传感器分别与采集控制装置电性连接；所述采集控制装置还用于接收真空度传感器和拉线位移传感器的传感信号。
5.一种屏蔽门动态风压负载、密封、结构综合测试系统，其特征在于，包括：采集控制装置、供压装置、计算机、真空度传感器、风速传感器、直线位移传感器和测试箱体，所述测试箱体上安装有待测屏蔽门，所述供压装置的气压输出端与测试箱体的内部连通，所述真空度传感器的传感端设于测试箱体内，所述风速传感器设于供压装置的气压输出端，所述直线位移传感器设于待测屏蔽门上；所述供压装置、真空度传感器、风速传感器和直线位移传感器分别与采集控制装置电性连接，所述采集控制装置与计算机无线连接；所述计算机用于控制采集控制装置的工作状态以及接收控制采集控制装置所发送的传感信号；所述采集控制装置用于控制供压装置的工作状态，以及接收真空度传感器、风速传感器和直线位移传感器的传感信号。
6.根据权利要求1-5任一所述的屏蔽门动态风压负载、密封、结构综合测试系统，其特征在于，所述采集控制装置包括PLC控制器、变频器和无线路由器，所述变频器和无线路由器分别与PLC控制器电性连接，所述供压装置与变频器电性连接。
7.根据权利要求1-5任一所述的屏蔽门动态风压负载、密封、结构综合测试系统，其特征在于，还包括打印机，所述打印机与计算机通过串口连接。
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