CN108152061A - 侧窗压力检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种侧窗压力检测系统及方法，侧窗压力检测系统包括密封箱体、输风管、抽风管及压力反馈装置，所述密封箱体上设有用于安装侧窗的安装口，所述输风管、所述抽风管分别与所述密封箱体连通，所述输风管用于对密封箱体加压，所述抽风管用于对密封箱体减压，所述压力反馈装置用于测量所述密封箱体受到的压力。上述侧窗压力检测系统，利用压力反馈装置测量密封箱体内的压力，并通过输风管对密封箱体进行加压，通过抽风管对密封箱体进行减压，对密封箱体内的压力进行调整，使密封箱体内的压力模拟侧窗在实际工作中受到的压力，对侧窗的检测效果较好。

Description

侧窗压力检测系统及方法

技术领域

本发明涉及压力检测设备技术领域，特别是涉及一种侧窗压力检测系统及方法。

背景技术

随着我国高铁的高速发展，列车时速逐步提高，列车周围空气压力变化对列车的作用力也明显增加。当列车交互和进出隧道口时，其周围的空气压力会产生急剧的变化，这对列车的侧窗抗风压能力以及耐疲劳性有着相当高的要求。

侧窗抗气动风压能力是列车侧窗部件的一项重要测试指标。传统测试系统的精度较低，对侧窗压力的检测效果较差。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种检测效果较好的侧窗压力检测系统及方法。

其技术方案如下：

一种侧窗压力检测系统，包括密封箱体、输风管、抽风管及压力反馈装置，所述密封箱体上设有用于安装侧窗的安装口，所述输风管、所述抽风管分别与所述密封箱体连通，所述输风管用于对密封箱体加压，所述抽风管用于对密封箱体减压，所述压力反馈装置用于测量所述密封箱体内受到的压力。

上述侧窗压力检测系统，利用压力反馈装置测量密封箱体内的压力，并通过输风管对密封箱体进行加压，通过抽风管对密封箱体进行减压，对密封箱体内的压力进行调整，使密封箱体内的压力模拟侧窗在实际工作中受到的压力，对侧窗的检测效果较好。

进一步地，上述侧窗压力检测系统还包括罗茨风机，所述罗茨风机通过所述输风管、所述抽风管分别与所述密封箱体连通。

进一步地，上述侧窗压力检测系统还包括第一流量控制阀及第二流量控制阀，所述第一流量控制阀设于所述输风管上并用于调节所述输风管的流量，所述第二流量控制阀设于所述抽风管上并用于调节所述抽风管的流量。

进一步地，所述压力反馈装置包括反馈管及用于测量所述反馈管内压力的压力传感器，所述反馈管与所述输风管连通。

进一步地，上述侧窗压力检测系统还包括第一单向阀与第二单向阀，所述第一单向阀设于所述输风管上，所述第二单向阀设于所述抽风管上。

进一步地，上述侧窗压力检测系统还包括第三单向阀及第四单向阀，所述罗茨风机的出风口通过所述输风管与所述密封箱体连通，所述罗茨风机的进风口通过所述抽风管与所述密封箱体连通，所述输风管上设有第一支管，所述第一支管与所述输风管连通，所述第一支管设于所述第一流量控制阀与所述第一单向阀之间，所述第一单向阀设于所述第一流量控制阀远离所述罗茨风机的一侧，所述第三单向阀设于所述第一支管上，所述抽风管上设有第二支管，所述第二支管与所述抽风管连通，所述第二支管设于所述第二流量控制阀与所述第二单向阀之间，所述第四单向阀设于所述第二支管上，所述第二单向阀设于所述第二流量控制阀远离所述罗茨风机的一侧。

进一步地，上述侧窗压力检测系统还包括控制装置，所述控制装置分别与所述罗茨风机、所述压力反馈装置电性连接。

一种侧窗压力检测方法，采用如上述任一项所述的侧窗压力检测系统，包括以下步骤：

将侧窗安装于密封箱体的安装口处；

通过输风管以固定风量对密封箱体加压，或通过抽风管以固定风量对密封箱体减压；

利用压力反馈装置测量密封箱体内的压力，得到单位时间内密封箱体内的压力差；

根据所述单位时间、所述固定风量及所述压力差得到单位时间内，固定风量与密封箱体内压力变化的关系；

根据上述固定风量与密封箱体内压力变化的关系，调整输风管对密封箱体加压时的固定风量或通过调整抽风管对密封箱体减压时的固定风量，使密封箱体内的压力变化波形逼近预设的压力波形。

上述侧窗压力检测方法，当以固定风量对密封箱体输风或抽风时，密封箱体内的压力会随时间呈线性变化，此时可得到单位时间内固定风量与密封箱体内压力变化的关系，则可通过控制固定风量的数值，对密封箱体内压力进行相应的调整，使密封箱体内的压力变化波形逼近预设的压力波形，此时对侧窗的检测效果较好。

进一步地，上述根据所述单位时间、所述固定风量及所述压力差得到固定风量与密封箱体内压力变化的关系，具体包括以下步骤：

根据公式得到固定风量与密封箱体内压力变化的关系，其中，P为所述压力差，Q为所述固定风量，t为所述单位时间，p为密封箱体内的初始压力，v为密封箱体的容积。

进一步地，上述根据上述固定风量与密封箱体内压力变化的关系，调整输风管对密封箱体加压时的固定风量或通过调整抽风管对密封箱体减压时的固定风量，使密封箱体内的压力变化波形逼近预设的压力波形，具体包括以下步骤：

对预设的压力波形进行拟合处理，得到若干连续的压力直线段；

根据固定风量与密封箱体内压力变化的关系，得到与压力直线段对应的固定风量；

根据上述连续的压力直线段，对应调整输风管对密封箱体加压时的固定风量或通过调整抽风管对密封箱体减压时的固定风量，使密封箱体内的压力变化波形逼近预设的压力波形。

附图说明

图1为本发明实施例所述的侧窗气动压力检测系统与侧窗的配合示意图；

图2为本发明实施例所述的侧窗气动压力检测方法的流程示意图；

图3为本发明实施例所述的侧窗气动压力检测方法的流程示意图。

附图标记说明：

100、密封箱体，200、输风管，300、抽风管，400、压力反馈装置，410、反馈管，500、罗茨风机，610、第一流量控制阀、620、第二流量控制阀，710、第一单向阀，720、第二单向阀，730、第三单向阀，740、第四单向阀，800、控制装置，810、操作台，820、主机箱，10、侧窗。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

本实施例中，上述侧窗压力检测系统的测试对象为火车的侧窗10，当火车在会车或通过山洞、隧道等地形时，火车的侧窗10内外的压力会发生变化，因此可用上述侧窗压力检测系统对上述情况进行模拟检测，但上述侧窗压力检测系统也可用于其他门窗的压力检测。

如图1所示，侧窗压力检测系统包括密封箱体100、输风管200、抽风管300及压力反馈装置400，密封箱体100上设有用于安装侧窗10的安装口，输风管200、抽风管300分别与密封箱体100连通，输风管200用于对密封箱体100加压，抽风管300用于对密封箱体100减压，压力反馈装置400用于测量密封箱体100内受到的压力。

上述侧窗压力检测系统，利用压力反馈装置400测量密封箱体100内的压力，并通过输风管200对密封箱体100进行加压，通过抽风管300对密封箱体100进行减压，对密封箱体100内的压力进行调整，使密封箱体100内的压力模拟侧窗10在实际工作中受到的压力，对侧窗10的检测效果较好。

可选地，密封箱体100为方体，安装口设于密封箱体100的侧壁上。此时侧窗10的安装可模拟其实际工作环境，对侧窗10的检测效果更好。同时密封箱体100为方体时，密封箱体100内的压力变化更规律，有利于检测。

可选地，在对密封箱体100加压时，可关闭抽风管300，只开启输风管200；在对密封箱体100减压时，可关闭输风管200，只开启抽风管300，或同时开启输风管200与抽风管300，通过输风管200、抽风管300内风量的差异设置，使密封箱体100加压或减压。

进一步地，如图1所示，上述侧窗压力检测系统还包括罗茨风机500，罗茨风机500通过输风管200、抽风管300分别与密封箱体100连通。由于罗茨风机500在额定转速范围内，其风量与转速呈正比关系，因此可通过将罗茨风机500的转速设为一定值，使罗茨风机500的输风量或抽风量为固定风量，而根据公式其中p为密封箱体100内的初始压力，v为密封箱体100的容积，Q(t)为风量随时间变化的函数，P为密封箱体100内的压力变化值，当风量固定时，密封箱体100内的压力变化值与固定风量的值呈线性关系，则可将侧窗10在实际工作中受到的压力波形进行拟合，得到与压力波形近似的若干连续压力直线段，此时可通过对密封箱体100输风或抽风，并调整固定风量的值，使密封箱体100内的压力沿上述若干连续压力直线段变化，则可模拟侧窗10的实际工作环境，对侧窗10的检测效果更好。

进一步地，如图1所示，上述侧窗压力检测系统还包括第一流量控制阀610及第二流量控制阀620，第一流量控制阀610设于输风管200上并用于调节输风管200的流量，第二流量控制阀620设于抽风管300上并用于调节抽风管300的流量。此时可通过对罗茨风机500的转速的调整及第一流量控制阀610、第二流量控制阀620配合控制对密封箱体100的输风量或抽风量，使密封箱体100内的压力进行精确调整，使其变化波形更接近于侧窗10在实际工作中受到的压力波形，检测效果更好。

进一步地，如图1所示，压力反馈装置400包括反馈管410及用于测量反馈管410内压力的压力传感器，反馈管410与输风管200连通。由于反馈管410与输风管200连通，则反馈管410与密封箱体100内的压力相同，可通过对反馈管410内的压力进行测量，得到密封箱体100内的压力。此外，密封装置内无需设置测量压力的元件，不会对密封装置内的压力变化造成影响。

进一步地，如图1所示，上述侧窗压力检测系统还包括第一单向阀710与第二单向阀720，第一单向阀710设于输风管200上，第二单向阀720设于抽风管300上。第一单向阀710可防止对密封箱体100输风时，由于抽风管300未关闭导致检测结果不准确，第二单向阀720可防止对密封箱体100抽风时，由于输风管200未关闭导致检测结果不准确。

进一步地，如图1所示，上述侧窗压力检测系统还包括第三单向阀730及第四单向阀740，罗茨风机500的出风口通过输风管200与密封箱体100连通，罗茨风机500的进风口通过抽风管300与密封箱体100连通，输风管200上设有第一支管，第一支管与输风管200连通，第一支管设于第一流量控制阀610与第一单向阀710之间，第一单向阀710设于第一流量控制阀610远离罗茨风机500的一侧，第三单向阀730设于第一支管上，抽风管300上设有第二支管，第二支管与抽风管300连通，第二支管设于第二流量控制阀620与第二单向阀720之间，第四单向阀740设于第二支管上，第二单向阀720设于第二流量控制阀620远离罗茨风机500的一侧。在对密封箱体100加压时，可关闭第二单向阀720及第三单向阀730，此时空气可依次通过第四单向阀740、第二流量控制阀620、罗茨风机500、第一流量控制阀610及第一单向阀710进入密封箱体100内；在对密封箱体100减压时，可关闭第一单向阀710及第四单向阀740，空气由密封箱体100内依次通过第二单向阀720、第二流量控制阀620、罗茨风机500、第一流量控制阀610及第三单向阀730抽出，可实现利用一台罗茨风机500分别实现对密封箱体100的加压及减压过程，且两个过程不相互干扰。

可选地，上述第一单向阀710、第二单向阀720、第三单向阀730及第四单向阀740均通过气动阀控制开闭。此外，上述第一单向阀710、第二单向阀720、第三单向阀730及第四单向阀740也可通过电控制开闭。

可选地，上述第一单向阀710由罗茨风机500至密封箱体100的方向为通路，上述第三单向阀730沿远离输气管的方向为通路，上述第二单向阀720由密封箱体100至罗茨风机500的方向为通路，上述第四单向阀740沿靠近抽气管的方向为通路。

可选地，也可设置至少两台罗茨风机500，其中一台罗茨风机500用于对密封箱体100的加压，另一台罗茨风机500用于对密封箱体100的减压。

进一步地，如图1所示，上述侧窗压力检测系统还包括控制装置800，控制装置800分别与罗茨风机500、压力反馈装置400电性连接。此时可对罗茨风机500及压力反馈装置400的状态进行汇总，便于调整密封箱体100内的压力。

具体地，如图1所示，控制装置800包括操作台810及主机箱820，主机箱820内设有处理器，处理器分别与罗茨风机500、压力反馈装置400电性连接，处理器与操作台810电性连接。

如图2所示，采用上述侧窗压力检测系统的侧窗10压力检测方法包括以下步骤：

S10、将侧窗10安装于密封箱体100的安装口处；

S20、通过输风管200以固定风量对密封箱体100加压，或通过抽风管300以固定风量对密封箱体100减压；

S30、利用压力反馈装置400测量密封箱体100内的压力，得到单位时间内密封箱体100内的压力差；

S40、根据单位时间、固定风量及压力差得到单位时间内，固定风量与密封箱体100内压力变化的关系；

S50、根据上述固定风量与密封箱体100内压力变化的关系，调整输风管200对密封箱体100加压时的固定风量或通过调整抽风管300对密封箱体100减压时的固定风量，使密封箱体100内的压力变化波形逼近预设的压力波形。

上述侧窗10压力检测方法，当以固定风量对密封箱体100输风或抽风时，密封箱体100内的压力会随时间呈线性变化，此时可得到单位时间内固定风量与密封箱体100内压力变化的关系，则可通过控制固定风量的数值，对密封箱体100内压力进行相应的调整，使密封箱体100内的压力变化波形逼近预设的压力波形，此时对侧窗10的检测效果较好。

进一步地，上述根据单位时间、固定风量及压力差得到固定风量与密封箱体100内压力变化的关系，具体包括以下步骤：

根据公式得到固定风量与密封箱体100内压力变化的关系，其中，P为压力差，Q为固定风量，t为单位时间，p为密封箱体100内的初始压力，v为密封箱体100的容积。

由于此时风量为固定风量Q，可将公式简化，得到固定风量与密封箱体100内压力变化的线性关系。

进一步地，如图3所示，上述根据上述固定风量与密封箱体100内压力变化的关系，调整输风管200对密封箱体100加压时的固定风量或通过调整抽风管300对密封箱体100减压时的固定风量，使密封箱体100内的压力变化波形逼近预设的压力波形，具体包括以下步骤：

S51、对预设的压力波形进行拟合处理，得到若干连续的压力直线段；

S52、根据固定风量与密封箱体100内压力变化的关系，得到与压力直线段对应的固定风量；

S53、根据上述连续的压力直线段，对应调整输风管200对密封箱体100加压时的固定风量或通过调整抽风管300对密封箱体100减压时的固定风量，使密封箱体100内的压力变化波形逼近预设的压力波形。

此时可通过提高拟合的精度，使上述若干连续的压力直线段趋近预设的压力波形，以达到对侧窗10工作时受到的实际压力波形的模拟，可提高检测的效果及精度。

可选地，上述将侧窗10安装于安装口处之后，还包括以下步骤：

通过输风管200对密封箱体100加压，通过压力反馈装置400测量密封箱体100内的压力数值；

当密封箱体100内的压力达到第一数值时，关闭输风管200及抽风管300并计时；

当密封箱体100内的压力下降至第二数值时，记录持续时间；

根据上述第一数值、第二数值及持续时间计算单位时间内压力下降的数值，若根据单位时间内压力下降的数值小于标准值，则密封箱体100的气密性符合要求。

在对侧窗10进行测试前，先对密封箱体100的气密性进行检测，防止由于密封箱体100的气密性不合格导致后续检测不准确。

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 (10)

1.一种侧窗压力检测系统，其特征在于，包括密封箱体、输风管、抽风管及压力反馈装置，所述密封箱体上设有用于安装侧窗的安装口，所述输风管、所述抽风管分别与所述密封箱体连通，所述输风管用于对密封箱体加压，所述抽风管用于对密封箱体减压，所述压力反馈装置用于测量所述密封箱体内受到的压力。

2.根据权利要求1所述的侧窗压力检测系统，其特征在于，还包括罗茨风机，所述罗茨风机通过所述输风管、所述抽风管分别与所述密封箱体连通。

3.根据权利要求2所述的侧窗压力检测系统，其特征在于，还包括第一流量控制阀及第二流量控制阀，所述第一流量控制阀设于所述输风管上并用于调节所述输风管的流量，所述第二流量控制阀设于所述抽风管上并用于调节所述抽风管的流量。

4.根据权利要求3所述的侧窗压力检测系统，其特征在于，所述压力反馈装置包括反馈管及用于测量所述反馈管内压力的压力传感器，所述反馈管与所述输风管连通。

5.根据权利要求3所述的侧窗压力检测系统，其特征在于，还包括第一单向阀与第二单向阀，所述第一单向阀设于所述输风管上，所述第二单向阀设于所述抽风管上。

6.根据权利要求5所述的侧窗压力检测系统，其特征在于，还包括第三单向阀及第四单向阀，所述罗茨风机的出风口通过所述输风管与所述密封箱体连通，所述罗茨风机的进风口通过所述抽风管与所述密封箱体连通，所述输风管上设有第一支管，所述第一支管与所述输风管连通，所述第一支管设于所述第一流量控制阀与所述第一单向阀之间，所述第一单向阀设于所述第一流量控制阀远离所述罗茨风机的一侧，所述第三单向阀设于所述第一支管上，所述抽风管上设有第二支管，所述第二支管与所述抽风管连通，所述第二支管设于所述第二流量控制阀与所述第二单向阀之间，所述第四单向阀设于所述第二支管上，所述第二单向阀设于所述第二流量控制阀远离所述罗茨风机的一侧。

7.根据权利要求2-6任一项所述的侧窗压力检测系统，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置分别与所述罗茨风机、所述压力反馈装置电性连接。

8.一种侧窗压力检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

将侧窗安装于密封箱体的安装口处；

通过输风管以固定风量对密封箱体加压，或通过抽风管以固定风量对密封箱体减压；

利用压力反馈装置测量密封箱体内的压力，得到单位时间内密封箱体内的压力差；

根据所述单位时间、所述固定风量及所述压力差得到单位时间内，固定风量与密封箱体内压力变化的关系；

根据上述固定风量与密封箱体内压力变化的关系，调整输风管对密封箱体加压时的固定风量或通过调整抽风管对密封箱体减压时的固定风量，使密封箱体内的压力变化波形逼近预设的压力波形。

9.根据权利要求8所述的侧窗压力检测方法，其特征在于，上述根据所述单位时间、所述固定风量及所述压力差得到固定风量与密封箱体内压力变化的关系，具体包括以下步骤：

根据公式得到固定风量与密封箱体内压力变化的关系，其中，P为所述压力差，Q为所述固定风量，t为所述单位时间，p为密封箱体内的初始压力，v为密封箱体的容积。

10.根据权利要求8所述的侧窗压力检测方法，其特征在于，上述根据上述固定风量与密封箱体内压力变化的关系，调整输风管对密封箱体加压时的固定风量或通过调整抽风管对密封箱体减压时的固定风量，使密封箱体内的压力变化波形逼近预设的压力波形，具体包括以下步骤：

对预设的压力波形进行拟合处理，得到若干连续的压力直线段；

根据固定风量与密封箱体内压力变化的关系，得到与压力直线段对应的固定风量；

根据上述连续的压力直线段，对应调整输风管对密封箱体加压时的固定风量或通过调整抽风管对密封箱体减压时的固定风量，使密封箱体内的压力变化波形逼近预设的压力波形。