CN109580119B - 一种液体加注装置及其泄露检测控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体加注装置及其泄露检测控制系统，属于液压与气动控制领域。该系统主要由增压气液控制模块、液体加注装置、加注气液控制模块、工控机控制模块、监控模块以及防爆墙组成。本发明可自动完成内腔注液、增压检测、内腔排液工序的操作，省时省力，效率高；由于采用压力闭环控制，使得测试压力精度更高、更稳定；采取测试间与监控间物理隔离，有效防止操作者人身意外伤害。本发明通过对液压、气压的自动化控制，改变了以往液体加注增压试漏检测的纯手工操作模式，有效地整合了各工序流程，实现了液体加注增压技术的全自动化，具有广阔的应用前景，能够产生较高的经济效益。

Description

一种液体加注装置及其泄露检测控制系统

技术领域

本发明涉及一种液体加注装置及其泄露检测控制系统，属于液压与气动控制领域。

背景技术

随着产品使用要求的提高，有大量的产品件在出厂前需要做高压泄露测试。高压泄露测试通常有三个工序：内腔注液、增压检测、内腔排液。在对产品件进行高压泄露测试前，需要在产品件内腔中充满液体，不允许有空气存在才能保证测试效果。由于产品件构造多种多样，因此加注液体、排空液体时产品件的仰俯角度也是不同的，既要保证测前液体加满内腔，又要保证测后内腔液体排空。对于小型件人工尚可操作，但对于大型产品件如靠人工实现角度控制无疑是费时费力的。

传统的测试压力控制是靠操作者手动操作液压元件使压力表显示指数在压力范围内实现的，存在测试压力不稳定，误差大等问题。

另外，由于测试系统为高压，测试中会发生产品件腔体破裂、飞溅，对操作者造成伤害。

发明内容

为克服以上不足，本发明提供一种液体加注装置及其泄露检测控制系统，其核心点在于：

(1)自动完成内腔注液、增压检测、内腔排液工序的操作；

(2)压力闭环控制，可精确控制系统压力；

(3)测试间与监控间物理隔离，现场无人操作，保证人员安全。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

本发明公开一种液体加注装置，实现产品件加注、排空液体时仰俯角度的控制。

本发明还公开一种液体加注及泄露检测控制系统,实现精确控制系统压力，自动完成内腔注液、增压检测、内腔排液工序操作。

一种液体加注装置，包括转台和工作台；所述转台为空心方形箱体，箱体上端内部设置有转轴，转轴中部同轴设置有扇形齿轮，与扇形齿轮啮合连接有圆柱齿轮，圆柱齿轮同轴连接有手轮；扇形齿轮靠近弧面处设有三个与转轴同轴心扇形分布的定位销孔，插销气缸固定在转台上，且与该三个定位销孔同轴同径设置；所述工作台为长方板结构，下板面中间设置有轴套与转台的转轴连接；气缸活塞杆端与工作台一侧的悬臂连接，活塞缸端与转台连接；工作台上安装有产品件，产品件的内腔口处连接有密封堵头，密封堵头内通入有进排气管、进排液管、高压管。

一种液体加注及泄露检测控制系统,包括增压气液控制模块、液体加注装置、加注气液控制模块、工控机控制模块、监控模块、防爆墙；所述工控机控制模块通过电路与增压气液控制模块、液体加注装置、加注气液控制模块连接；所述增压气液控制模块通过高压管路与液体加注装置上的高压管连接；加注气液控制模块上的液路与液体加注装置上的进排液管连接；加注气液控制模块上的气路与液体加注装置上的进排气管连接；所述工控机控制模块和监控模块放置在防爆墙一侧，所述增压气液控制模块、液体加注装置、加注气液控制模块放置在防爆墙另一侧；所述监控模块与多组摄像头连接，多组摄像头设置在液体加注装置周围。

所述增压气液控制模块设置有压力闭环控制回路，所述的压力闭环控制回路在高压管路上连接有压力变送器，压力变送器信号通过传输变换与工控机控制模块连接，工控机控制模块通过信号传输变换与比例减压阀控制信号端连接，比例减压阀与一级气驱液压泵连接。

所述加注气液控制模块中的气路与流量传感器连接，流量传感器的信号与工控机控制模块连接。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明公开的一种液体加注装置及其泄露检测控制系统，可自动完成内腔注液、增压检测、内腔排液工序的操作，省时省力，效率高；由于采用压力闭环控制，使得测试压力精度更高、更稳定；采取测试间与监控间物理隔离，有效防止操作者人身意外伤害。

本发明改变了以往液体加注增压试漏检测的纯手工操作模式，有效地整合了各工序流程，实现了液体加注增压技术的全自动化，具有创新性，属于国内领先技术，具有广阔的应用前景，能够产生较高的经济效益。

附图说明

图1为本发明的系统组成框图。

图2为增压气液控制模块原理图。

图3为加注气液控制模块原理图。

图4为液体加注装置加注示意图。

图5为液体加注装置加压示意图。

图6为液体加注装置排液示意图。

图中：1、增压气液控制模块；101、一级气驱液压泵；102、二级气驱液压泵；103、水箱；104、控制球阀；105、减压阀；106、比例减压阀；107、高压管路；108、压力变送器；109、电磁阀；110、单向阀；111、泄压电磁阀；2、液体加注装置；201、转台；20101、手轮；20102、圆柱齿轮；20103、扇形齿轮；20104、插销气缸；20105、气缸；202、工作台；203、产品件；3、加注气液控制模块；301、液路；302、气路；303、流量传感器；304、密封堵头；305、进排气管；306、进排液管；307、高压管；4、工控机控制模块；5、监控模块；501、摄像头；6、防爆墙。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。

如图1所示，工控机控制模块4和监控模块5放置在防爆墙6一侧，增压气液控制模块1、液体加注装置2、加注气液控制模块3放置在防爆墙6另一侧，液体加注装置2周边设置有多组摄像头501，通过线路将监控画面传输给监控模块5，为处在监控间的操作者提供实时信息。操作者位于监控间便于监视和操控，监控间与测试间物理隔离，防止操作者受到意外伤害。工控机控制模块4通过电路控制增压气液控制模块1、液体加注装置2和加注气液控制模块3动作，增压气液控制模块1和加注气液控制模块3通过气路、液路与固定在液体加注装置2上的产品件203连接。

如图2所示，增压气液控制模块1采用双泵串联增压方式，压缩空气进入增压气液控制模块1后，一路进入一级气驱液压泵101，将来自水箱103的水溶液进行一级增压，增压后送往气驱液压泵102进行二级增压。控制球阀104可选择手动和自动增压方式，选择手动增压时，压缩空气经减压阀105减压后直接进入气驱液压泵101气缸输入端；选择自动增压时，压缩空气经比例减压阀106减压后进入气驱液压泵101气缸输入端。高压管路107中设置压力变送器108，可实时监测高压管路107中的压力，并与比例减压器106形成闭环控制，可对测试压力进行实时校正和补偿，当压力增到设定压力值后，工控机控制模块4打开电磁阀109将单向阀110输入端高压液体卸荷到水箱103中，此时高压管路107已通过高压管307与产品件203内腔连通，可以按照设定的保压时间对产品件203进行保压测试。若被检测的产品件203如出现泄露，高压管路107中的压力降低，压力变送器108向工控机控制模块4发送信号，系统停止检测，并判定该被检测产品件203为不合格件，若高压管路107中的压力在保压时间内压力不变，压力变送器108向工控机控制模块4发送信号，工控机控制模块4判定该被检测产品件为合格件，并打开泄压电磁阀111，将高压管路107中的液体泄压返回到水箱103中。

如图3所示，加注气液控制模块3主要由液路301、气路302以及流量传感器303组成。注液时，工控机控制模块4打开液路301及气路302上的相关液压元件，使液路301中的液体通过进排液管306进入产品件203的内腔中，并将内腔中的空气通过进排气管305、气路302排出，当连在气路302上的流量传感器303感知有液体流入时，向工控机控制模块4发送信号，停止注液；加压时，工控机控制模块4关闭液路301及气路302上的相关液压元件，使液路301、气路302处于关闭状态；排液时，工控机控制模块4打开液路301及气路302上的相关液压元件，使气路中的高压气体通过进排气管305进入产品件203的内腔中，并将内腔中液体通过进排液管306、液路301吹出，回流到水箱。

如图4所示，液体加注装置2包括转台201和工作台202；转台201为空心方形箱体，箱体上端内部设置有转轴，转轴中部同轴设置有扇形齿轮20103，与扇形齿轮20103啮合连接有圆柱齿轮20102，圆柱齿轮20102同轴连接有手轮20101；扇形齿轮20103靠近弧面处设有三个与转轴同轴心扇形分布的定位销孔，插销气缸20104固定在转台201上，且与该三个定位销孔同轴同径设置；工作台202为长方板结构，下板面中间设置有轴套与转台201的转轴连接；气缸20105活塞杆端与工作台202一侧的悬臂连接，活塞缸端与转台201连接；工作台202上安装有产品件203，产品件203的内腔口处连接有密封堵头304。

注液时，工控机控制模块4控制插销气缸20104的活塞杆收缩、气缸20105的活塞杆收缩，使工作台202由水平状态逆时针旋转，当旋转至设定角度时，插销气缸20104的活塞杆伸出，插入相应的定位销孔内，完成产品件203的上扬角度调整。此时，产品件203的内腔口处于最高位，进排气管305也处于最高位，这时进排液管306通入的液体充满产品件203内腔，腔内的空气被完全排出。

如图5所示，加压时，工控机控制模块4控制插销气缸20104的活塞杆收缩、气缸20105的活塞杆伸长，当工作台顺时针旋转至水平位时，插销气缸20104的活塞杆伸出，插入相应的定位销孔内，完成产品件203的水平位调整。此时，密封堵头304内通入的进排气管305、进排液管306密闭，高压管307与增压气液控制模块1中的高压管路107连通，对产品件203的内腔增压。

如图6所示，工控机控制模块4控制插销气缸20104的活塞杆收缩、气缸20105的活塞杆伸长，使工作台202由水平状态时继续顺针旋转，当旋转至设定角度时，插销气缸20104的活塞杆伸出，插入相应的定位销孔内，完成产品件203的下倾角度调整。此时，产品件203的内腔口处于最底位，进排液管306也处于最低位，这时进排气管305进入高压空气，通过进排液管306将产品件203内腔中的液体完全排出。

随后，工控机控制模块4控制插销气缸20104的活塞杆收缩、气缸20105的活塞杆收缩，使工作台202由水平状态逆时针旋转，当旋转至水平位时，插销气缸20104的活塞杆伸出，插入相应的定位销孔内，完成产品件203的水平调整，取下产品件203，完成测试循环。

转台201的旋转也可为手动转位，手动操作时，手轮20101带动圆柱齿轮20102、啮合扇形齿轮20103旋转，扇形齿轮20103带动同轴心的工作台202旋转，旋转到定位位时，插销气缸20104活塞杆动作，插入扇形齿轮20103齿面上相对应的定位销孔中。

本发明未详述部分为现有技术。

Claims (2)

1.一种液体加注及泄露检测控制系统，其特征是：包括增压气液控制模块（1）、液体加注装置（2）、加注气液控制模块（3）、工控机控制模块（4）、监控模块（5）、防爆墙（6）；所述工控机控制模块（4）通过电路与增压气液控制模块（1）、液体加注装置（2）、加注气液控制模块（3）连接；所述增压气液控制模块（1）通过高压管路（107）与液体加注装置（2）上的高压管（307）连接；加注气液控制模块（3）上的液路（301）与液体加注装置（2）上的进排液管（306）连接；加注气液控制模块（3）上的气路（302）与液体加注装置（2）上的进排气管（305）连接；所述工控机控制模块（4）和监控模块（5）放置在防爆墙（6）一侧，所述增压气液控制模块（1）、液体加注装置（2）、加注气液控制模块（3）放置在防爆墙（6）另一侧；所述监控模块（5）与多组摄像头（501）连接，多组摄像头（501）设置在液体加注装置（2）周围；

所述增压气液控制模块（1）设置有压力闭环控制回路，所述的压力闭环控制回路在高压管路（107）上连接有压力变送器（108），压力变送器（108）信号通过传输变换与工控机控制模块（4）连接，工控机控制模块（4）通过信号传输变换与比例减压阀（106）控制信号端连接，比例减压阀（106）与一级气驱液压泵（101）连接；

所述液体加注装置（2）包括转台（201）和工作台（202）；所述转台（201）为空心方形箱体，箱体上端内部设置有转轴，转轴中部同轴设置有扇形齿轮（20103），与扇形齿轮（20103）啮合连接有圆柱齿轮（20102），圆柱齿轮（20102）同轴连接有手轮（20101）；扇形齿轮（20103）靠近弧面处设有三个与转轴同轴心扇形分布的定位销孔，插销气缸（20104）固定在转台（201）上，且与该三个定位销孔同轴同径设置；所述工作台（202）为长方板结构，下板面中间设置有轴套与转台（201）的转轴连接；气缸（20105）活塞杆端与工作台（202）一侧的悬臂连接，活塞缸端与转台（201）连接；工作台（202）上安装有产品件（203），产品件（203）的内腔口处连接有密封堵头（304）, 密封堵头（304）内通入有进排气管（305）、进排液管（306）、高压管（307）。

2.如权利要求1所述的液体加注及泄露检测控制系统，其特征是：所述加注气液控制模块（3）中的气路（302）与流量传感器（304）连接，流量传感器（303）的信号与工控机控制模块（4）连接。

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