CN107421873A - 一种潜水衣气密性检测夹紧机构、检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种潜水衣气密性检测夹紧机构、检测装置及检测方法,包括中央处理模块、AD采样模块、DA控制模块、检测模块以及夹紧机构。中央处理模块连接AD采样模块和DA控制模块,AD采样模块连接检测模块,DA控制模块连接电磁换向阀,所述夹紧机构包括供气支路、气压回路和夹紧工装(13)。所述夹紧工装(13)包括上密封板(16)、下密封圈(19)以及气缸(8),所述气缸(8)用于对夹紧工装(13)的驱动。本发明通过气缸作为执行元件,实现潜水衣气密性检测过程中夹紧密封的自动化以及检测结果的可视化。
Description
技术领域
本发明涉及一种潜水衣气密性检测技术,尤其涉及一种干式潜水衣气密性检测装置和方法。
背景技术
潜水逐渐发展成为一项以在水下活动为主要内容,从而达到锻炼身体、休闲娱乐的目的的休闲运动,广为大众所喜爱。潜水的好处不仅在于水中的奇异世界给人的精神带来的巨大享受,而且更重要的是能够提高并改善人体的心肺功能,在美国及日本,潜水运动甚至被作为一种治疗癌症的辅助手段。据科学论证,水对人体的均衡压力有助于血液循环,水下长时间的吸氧可以有效地杀死癌细胞,并抑制癌细胞的扩散。对于每一个潜水爱好者而言,在进行潜水进阶的时候最苦恼的除了有心理的担忧还有就是装备的选择了。而且随着技术潜水的普及以及考虑到中国地理位置的特点(能见度好的潜点基本是在高原湖泊或地下洞穴,通常水温较低),干衣对潜水员而言就越显得必不可缺。防止水进入,干衣内空气可以减慢热量的传播,并且干衣内可以穿着保暖衣服,有利保持体温;减少呼吸消耗的气量;减少减压病的风险;减少疲惫感;作为备用浮力装置,增加安全性。潜水衣作为潜水的必备装备,潜水衣的气密性直接影响到潜水人员在水下活动的生命安全。
在一些潜水装备厂,对潜水衣等密封装置的检测设备依然老旧落后,仍采用螺栓联接密封和U型管两端的液面高度差变化来检测气密性。检测效率低下,速度慢,人力浪费严重。U型玻璃管较长且易碎,不宜移动,结果显示也不够精确,限制了检测工作的流程化。
现行方案中基本采样的流体动力控制有三类:一是液压控制,工作流体主要是矿物油。二是气压控制,工作介质主要是压缩空气,还有燃气和蒸气。
液压传动所用的工作介质为液压油或其他合成液体,液压传动传递动力大,运动平稳,但由于液体粘性大,在流动过程中阻力损失大,因而不适于做远距离传动和控制。气压传动所用的工作介质为空气,空气粘性小,传递过程中阻力小、速度快、反应灵敏,所以广泛应用于远距离的传动和控制。
发明内容
发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种潜水衣气密性检测夹紧机构、检测装置及检测方法,通过单杆气压缸作为执行元件,实现潜水衣气密性检测过程中夹紧密封的自动化以及检测结果的可视化。
技术方案:为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种潜水衣气密性检测夹紧机构,包括供气支路、气压回路和夹紧工装(13),其中:
所述夹紧工装(13)包括上密封板(16)、下密封圈(19)以及气缸(8),所述气缸(8)用于对夹紧工装(13)的驱动。所述气缸(8)固定安装在工作台上,而所述上密封板(16)固定安装在气缸(8)上,所述气缸(8)的活塞杆(81)穿过上密封板(16)与下密封圈(19)固定连接,且所述活塞杆(81)与上密封板(16)之间滑动连接。所述下密封圈(19)上设置有用于挂靠定位潜水衣气领口的定位销钉(22),所述上密封板(16)上设置有与定位销钉(22)相对应的定位孔一。
所述供气支路包括通过管道连接的气源(1)和电磁换向阀(4)。
所述气压回路包括第一气压回路和第二气压回路,所述第一气压回路用作气缸夹紧运动回路,而所述第二气压回路用作潜水衣充气回路,其中:所述第一气压回路一端与电磁换向阀(4)连通,另一端与气缸(8)连通。所述第二气压回路一端与电磁换向阀(4)连通,另一端与夹紧工装(13)连接。
进一步地:还包括密封限位机构,所述密封限位机构包括定位柱(23)和定位孔二(22),所述定位孔二(22)开设于筋板(20)上,而所述定位柱(23)一端固定安装在上密封板(16)上,另一端穿过定位孔二(22)。或者所述定位孔二(22)开设于上密封板(16)上,而所述定位柱(23)一端固定安装在筋板(20)上,另一端穿过定位孔二(22)。且所述定位柱(23)与定位孔二(22)之间滑动连接。
进一步地:所述供气支路还包括第一闸阀(2)、第一溢流阀(3),所述气源(1)、第一闸阀(2)、第一溢流阀(3)和电磁换向阀(4)依次通过管道连接。
进一步地:所述第一气压回路包括第一单向阀(5)、节流阀(6),所述电磁换向阀(4)、第一单向阀(5)、节流阀(6)和气缸(8)依次通过管道连通。所述第二气压回路包括第二单向阀(15)、快速排气阀(9),所述电磁换向阀(4)、第二单向阀(15)、夹紧工装(13)、快速排气阀(9)依次通过管道连通。
进一步地:所述节流阀(6)和气缸(8)之间的管道上设置有第二溢流管和第二排气管道,所述第二溢流管上设置有第二溢流阀(10),所述第二排气管道上设置有第二闸阀(11)。所述第二单向阀(15)、夹紧工装(13)之间的管道上设置有第三溢流管,所述第三溢流管上设置有第三溢流阀(14)。
进一步地:所述上密封板(16)上设置有进气孔(17)和出气孔(18),所述进气孔(17)与第二单向阀(15)之间通过管道连通,而所述出气孔(18)与快速排气阀(9)之间通过管道连通。
进一步地:所述下密封圈(19)上设置有筋板(20),所述筋板(20)用于加固下密封圈(19)。所述气缸(8)为单作用单杆气缸。
一种潜水衣气密性检测装置,包括中央处理模块、AD采样模块、DA控制模块、检测模块以及上述的潜水衣气密性检测夹紧机构,其中:
所述检测模块包括气压表组件(12)、第一气压传感器和位移传感器,所述气压表组件(12)用于测量潜水衣内气体压力。所述第一气压传感器用于检测第一气压回路上到达气缸(8)上的气压力,并将获取的气压力发送给AD采样模块,AD采样模块将气压力数据进行数模转换后发送给中央处理模块。所述位移传感器用于测量气缸(8)的活塞杆(81)端部的移动位移,并将该移动位移发送给AD采样模块,AD采样模块将移动位移数据进行数模转换后发送给中央处理模块。
所述中央处理模块用于根据第一气压传感器检测的气压力对DA控制模块发出控制信号,所述DA控制模块将控制信号进行数模转换后发送给电磁换向阀(4),电磁换向阀(4)根据接收到的控制信号通过第二气路对夹紧工装夹紧的潜水衣充气。
优选的:所述气压表组件(12)设置于夹紧工装(13)、快速排气阀(9)之间的管道上。所述第一气压传感器设置于节流阀(6)和气缸(8)之间的管道上。所述位移传感器设置于气缸(8)的活塞杆端部。
一种潜水衣气密性检测方法,采用上述潜水衣气密性检测装置,包括以下步骤:
步骤1,将潜水衣的袖口封住。
步骤2,将潜水衣领口上的凹陷挂口依次挂在下密封圈(19)的定位销钉(22)上,同时将下密封圈(19)置于潜水衣内。
步骤3,启动气源(1),通过电磁换向阀(4)向第一气压回路充气,使得气缸(8)的活塞杆向上移动,带动下密封圈(19)向上移动,直至与上密封板(16)相抵。
步骤4,通过第一气压传感器检测第一气压回路上到达气缸(8)上的气压力,并将获取的气压力发送给AD采样模块,AD采样模块将气压力数据进行数模转换后发送给中央处理模块。通过位移传感器测量气缸(8)的活塞杆(81)端部的移动位移,并将该移动位移发送给AD采样模块,AD采样模块将移动位移数据进行数模转换后发送给中央处理模块。
步骤5,中央处理模块对第一气压传感器检测的气压力进行处理,当第一气压传感器检测的气压力大于等于达到夹紧的气压值时,向DA控制模块发出控制信号,DA控制模块将控制信号进行数模转换后发送给电磁换向阀(4),电磁换向阀(4)根据接收到的控制信号通过第二气路对夹紧工装夹紧的潜水衣充气。
步骤6,通过气压表组件(12)测量潜水衣内气体压力,当检测到的潜水衣内气体压力达到检测要求气压后关闭第一闸阀(2),进行饱压测试。
步骤7,经过饱压测试后,打开快速排气阀(9),排出潜水衣内空气,打开第二闸阀(11),排出气缸(8)内空气,待上密封板(16)与下密封圈(19)完全分离后取出潜水衣。
本发明相比现有技术,具有以下有益效果:
本发明的干式潜水衣气密性检测装置,以气缸(单作用单杆气压缸)作为执行元件,取代原先的螺栓连接,减少了夹紧过程的手工操作,节约时间,并将U形管更换成更为直观的气压表组件,提高了检测结果的可视性。
附图说明
图1是本发明的具体实施方式的气动控制装置的工作框图。
图2是本发明的具体实施方式的气动控制装置的工作原理结构示意图。
图3是本发明的具体实施方式的上密封板、下密封圈结构示意图。
图4是夹紧工装结构示意图。
1为气源,2为第一闸阀,3为第一溢流阀,4为电磁换向阀,5为第一单向阀,6为节流阀,7为排气孔,8为气缸,9为快速排气阀,10为第二溢流阀,11为第二闸阀,12为气压表组件,13为夹紧工装,14为第三溢流阀,15为第二单向阀,16为上密封板,17为进气孔,18为出气孔,19为下密封圈,20为筋板,21为定位销钉,22为定位孔,23为定位柱,81为活塞杆。
具体实施方式
下面对照附图,通过对实施例的描述,本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等,作进一步详细的说明,以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
一种潜水衣气密性检测装置,用于对干式潜水衣气密性检测,也可以用于其他潜水衣气密性检测,如图1-4所述,包括中央处理模块、AD采样模块、DA控制模块、夹紧装置模块,夹紧装置模块包括检测模块以及夹紧机构。所述中央处理模块采用计算机控制模块,中央处理模块连接AD采样模块和DA控制模块,AD采样模块连接检测模块,DA控制模块连接电磁换向阀。
所述夹紧机构包括供气支路、气压回路和夹紧工装13,其中:
所述夹紧工装13包括上密封板16、下密封圈19以及气缸8,所述气缸8用于对夹紧工装13的驱动,所述气缸8为单作用单杆气缸,所述单作用单杆气压缸前端设有单向阀和节流阀(7)组成的单向节流阀。所述气缸8固定安装在工作台上,而所述上密封板16固定安装在气缸8上,所述气缸8的活塞杆81穿过上密封板16与下密封圈19固定连接,且所述活塞杆81与上密封板16之间滑动连接。所述下密封圈19上设置有用于挂靠定位潜水衣气领口的定位销钉22,所述定位销钉22沿下密封圈19周向均匀分布,所述上密封板16上设置有与定位销钉22相对应的定位孔一。所述下密封圈19上设置有筋板20,所述筋板20用于加固下密封圈19。下密封钢圈通过四根筋板与气缸活塞杆连接在一起。所述上密封板16上设置有进气孔17和出气孔18,所述进气孔17与第二单向阀15之间通过管道连通,而所述出气孔18与快速排气阀9之间通过管道连通。
所述供气支路包括通过管道连接的气源1和电磁换向阀4。所述供气支路还包括第一闸阀2、第一溢流阀3,所述气源1、第一闸阀2、第一溢流阀3和电磁换向阀4依次通过管道连接。
所述气压回路包括第一气压回路和第二气压回路,所述第一气压回路用作气缸夹紧运动回路,也就是伺服气压控制回路,所述第一气压回路一端与电磁换向阀4连通,另一端与气缸8连通。所述第一气压回路包括第一单向阀5、节流阀6,所述电磁换向阀4、第一单向阀5、节流阀6和气缸8依次通过管道连通。所述节流阀6和气缸8之间的管道上设置有第二溢流管和第二排气管道,所述第二溢流管上设置有第二溢流阀10,所述第二排气管道上设置有第二闸阀11。
所述第二气压回路用作潜水衣充气回路,所述第二气压回路一端与电磁换向阀4连通,另一端与夹紧工装13连接。所述第二气压回路包括第二单向阀15、快速排气阀9,所述电磁换向阀4、第二单向阀15、夹紧工装13、快速排气阀9依次通过管道连通。所述第二单向阀15、夹紧工装13之间的管道上设置有第三溢流管,所述第三溢流管上设置有第三溢流阀14。
还包括密封限位机构,所述密封限位机构包括定位柱23和定位孔二22,所述定位孔二22开设于筋板20上,而所述定位柱23一端固定安装在上密封板16上,另一端穿过定位孔二22。或者所述定位孔二22开设于上密封板16上,而所述定位柱23一端固定安装在筋板20上,另一端穿过定位孔二22。且所述定位柱23与定位孔二22之间滑动连接。
所述检测模块包括气压表组件12、第一气压传感器和位移传感器,所述气压表组件12设置于夹紧工装13、快速排气阀9之间的管道上,与出气孔18连通,用于测量潜水衣内气体压力,气压表组件12其包含数字式和指针式气压表两块表,可以测量潜水衣内气体压力,作为检测潜水衣气密性的依据。所述第一气压传感器设置于节流阀6和气缸8之间的管道上,用于检测第一气压回路上到达气缸8上的气压力,并将获取的气压力发送给AD采样模块,AD采样模块将气压力数据进行数模转换后发送给中央处理模块。所述位移传感器设置于气缸8的活塞杆端部,用于测量气缸8的活塞杆(81)端部的移动位移,并将该移动位移发送给AD采样模块,AD采样模块将移动位移数据进行数模转换后发送给中央处理模块。
所述中央处理模块用于根据第一气压传感器检测的气压力对DA控制模块发出控制信号,所述DA控制模块将控制信号进行数模转换后发送给电磁换向阀4,电磁换向阀4根据接收到的控制信号通过第二气路对夹紧工装夹紧的潜水衣充气。
一种潜水衣气密性检测方法,具体包括以下步骤:
步骤1,将潜水衣的袖口封住,一般采用橡胶球塞进潜水衣的袖口进行封住,或者采用夹紧的方式将潜水衣的袖口夹紧封住。
步骤2,将潜水衣领口上的凹陷挂口依次挂在下密封圈19的定位销钉22上,同时将下密封圈19置于潜水衣内。
步骤3,打开第一闸阀2,启动气源1,通过电磁换向阀4向第一气压回路充气,使得气缸8的活塞杆向上移动,带动下密封圈19向上移动,直至与上密封板16相抵。即高压气体依次通过第一闸阀2、第一溢流阀3、电磁换向阀4、第一单向阀5、节流阀6流入气缸8内,气缸活塞杆向上运动带动下密封圈19向上运动,从而达到夹紧衣领的目的。
步骤4,通过第一气压传感器检测第一气压回路上到达气缸8上的气压力,并将获取的气压力发送给AD采样模块,AD采样模块将气压力数据进行数模转换后发送给中央处理模块。通过位移传感器测量气缸8的活塞杆(81)端部的移动位移,并将该移动位移发送给AD采样模块,AD采样模块将移动位移数据进行数模转换后发送给中央处理模块。
步骤5,中央处理模块对第一气压传感器检测的气压力进行处理,当第一气压传感器检测的气压力大于等于达到夹紧的气压值时,向DA控制模块发出控制信号,DA控制模块将控制信号进行数模转换后发送给电磁换向阀4,电磁换向阀4根据接收到的控制信号通过第二气路对夹紧工装夹紧的潜水衣充气。也就是说待气压达到夹紧的气压要求后,第一气压传感器将获取的信息传递到计算机。计算机发出信号给电磁换向阀,气体通过电磁换向阀4换向,依次通过第二单向阀15、进气孔17流入潜水衣内。
步骤6,通过气压表组件12测量潜水衣内气体压力,当检测到的潜水衣内气体压力达到检测要求气压后关闭第一闸阀2,进行饱压测试。
步骤7,经过饱压测试后,打开快速排气阀9,通过出气孔18、快速排气阀9排出潜水衣内空气,打开第二闸阀11,排出气缸8内空气,待上密封板16与下密封圈19完全分离后取出潜水衣。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种潜水衣气密性检测夹紧机构,其特征在于:包括供气支路、气压回路和夹紧工装(13),
其中:
所述夹紧工装(13)包括上密封板(16)、下密封圈(19)以及气缸(8),所述气缸(8)用于对夹紧工装(13)的驱动;所述气缸(8)固定安装在工作台上,而所述上密封板(16)固定安装在气缸(8)上,所述气缸(8)的活塞杆(81)穿过上密封板(16)与下密封圈(19)固定连接,且所述活塞杆(81)与上密封板(16)之间滑动连接;所述下密封圈(19)上设置有用于挂靠定位潜水衣气领口的定位销钉(22),所述上密封板(16)上设置有与定位销钉(22)相对应的定位孔一;
所述供气支路包括通过管道连接的气源(1)和电磁换向阀(4);
所述气压回路包括第一气压回路和第二气压回路,所述第一气压回路用作气缸夹紧运动回路,而所述第二气压回路用作潜水衣充气回路,其中:所述第一气压回路一端与电磁换向阀(4)连通,另一端与气缸(8)连通;所述第二气压回路一端与电磁换向阀(4)连通,另一端与夹紧工装(13)连接。
2.根据权利要求1所述潜水衣气密性检测夹紧机构,其特征在于:所述下密封圈(19)上设置有筋板(20),所述筋板(20)用于加固下密封圈(19);所述气缸(8)为单作用单杆气缸。
3.根据权利要求2所述潜水衣气密性检测夹紧机构,其特征在于:还包括密封限位机构,所述密封限位机构包括定位柱(23)和定位孔二(22),所述定位孔二(22)开设于筋板(20)上,而所述定位柱(23)一端固定安装在上密封板(16)上,另一端穿过定位孔二(22);或者所述定位孔二(22)开设于上密封板(16)上,而所述定位柱(23)一端固定安装在筋板(20)上,另一端穿过定位孔二(22);且所述定位柱(23)与定位孔二(22)之间滑动连接。
4.根据权利要求1所述潜水衣气密性检测夹紧机构,其特征在于:所述供气支路还包括第一闸阀(2)、第一溢流阀(3),所述气源(1)、第一闸阀(2)、第一溢流阀(3)和电磁换向阀(4)依次通过管道连接。
5.根据权利要求1所述潜水衣气密性检测夹紧机构,其特征在于:所述第一气压回路包括第一单向阀(5)、节流阀(6),所述电磁换向阀(4)、第一单向阀(5)、节流阀(6)和气缸(8)依次通过管道连通;所述第二气压回路包括第二单向阀(15)、快速排气阀(9),所述电磁换向阀(4)、第二单向阀(15)、夹紧工装(13)、快速排气阀(9)依次通过管道连通。
6.根据权利要求5所述潜水衣气密性检测夹紧机构,其特征在于:所述节流阀(6)和气缸(8)之间的管道上设置有第二溢流管和第二排气管道,所述第二溢流管上设置有第二溢流阀(10),所述第二排气管道上设置有第二闸阀(11);所述第二单向阀(15)、夹紧工装(13)之间的管道上设置有第三溢流管,所述第三溢流管上设置有第三溢流阀(14)。
7.根据权利要求6所述潜水衣气密性检测夹紧机构,其特征在于:所述上密封板(16)上设置有进气孔(17)和出气孔(18),所述进气孔(17)与第二单向阀(15)之间通过管道连通,而所述出气孔(18)与快速排气阀(9)之间通过管道连通。
8.一种潜水衣气密性检测装置,包括权利要求1至7任一所述的潜水衣气密性检测夹紧机构,其特征在于:还包括中央处理模块、AD采样模块、DA控制模块、检测模块,其中:
所述检测模块包括气压表组件(12)、第一气压传感器和位移传感器,所述气压表组件(12)用于测量潜水衣内气体压力;所述第一气压传感器用于检测第一气压回路上到达气缸(8)上的气压力,并将获取的气压力发送给AD采样模块,AD采样模块将气压力数据进行数模转换后发送给中央处理模块;所述位移传感器用于测量气缸(8)的活塞杆(81)端部的移动位移,并将该移动位移发送给AD采样模块,AD采样模块将移动位移数据进行数模转换后发送给中央处理模块;
所述中央处理模块用于根据第一气压传感器检测的气压力对DA控制模块发出控制信号,所述DA控制模块将控制信号进行数模转换后发送给电磁换向阀(4),电磁换向阀(4)根据接收到的控制信号通过第二气路对夹紧工装夹紧的潜水衣充气。
9.根据权利要求7所述一种潜水衣气密性检测装置,其特征在于:所述气压表组件(12)设置于夹紧工装(13)、快速排气阀(9)之间的管道上;所述第一气压传感器设置于节流阀(6)和气缸(8)之间的管道上;所述位移传感器设置于气缸(8)的活塞杆端部。
10.一种采用权利要求8或9所述的潜水衣气密性检测装置的潜水衣气密性检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,将潜水衣的袖口封住;
步骤2,将潜水衣领口上的凹陷挂口依次挂在下密封圈(19)的定位销钉(22)上,同时将下密封圈(19)置于潜水衣内;
步骤3,启动气源(1),通过电磁换向阀(4)向第一气压回路充气,使得气缸(8)的活塞杆向上移动,带动下密封圈(19)向上移动,直至与上密封板(16)相抵;
步骤4,通过第一气压传感器检测第一气压回路上到达气缸(8)上的气压力,并将获取的气压力发送给AD采样模块,AD采样模块将气压力数据进行数模转换后发送给中央处理模块;通过位移传感器测量气缸(8)的活塞杆(81)端部的移动位移,并将该移动位移发送给AD采样模块,AD采样模块将移动位移数据进行数模转换后发送给中央处理模块;
步骤5,中央处理模块对第一气压传感器检测的气压力进行处理,当第一气压传感器检测的气压力大于等于达到夹紧的气压值时,向DA控制模块发出控制信号,DA控制模块将控制信号进行数模转换后发送给电磁换向阀(4),电磁换向阀(4)根据接收到的控制信号通过第二气路对夹紧工装夹紧的潜水衣充气;
步骤6,通过气压表组件(12)测量潜水衣内气体压力,当检测到的潜水衣内气体压力达到检测要求气压后关闭供气支路,进行饱压测试;
步骤7,经过饱压测试后,排出潜水衣内空气,排出气缸(8)内空气,待上密封板(16)与下密封圈(19)完全分离后取出潜水衣。
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