CN109708826A - 一种差压式检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种差压式检测系统及方法，设计机电设备检测领域。该差压式检测系统包括气源装置、显示控制装置、差压变送器、基准气压单元以及数据采集单元。气源装置与机电阀连接；气源装置与基准气压单元连接；差压变送器分别与机电阀、基准气压单元以及数据采集单元连接；数据采集单元与显示控制装置连接。该差压式检测系统构成简单，能有效检测机电阀的微小泄漏。

Description

一种差压式检测系统及方法

技术领域

本发明涉及机电设备检测领域，具体而言，涉及一种差压式检测系统及方法。

背景技术

目前，对机电阀的泄漏检测通常采用压力变送器直接进行压力检测，但压力变送器无法检测到机电阀的微小泄漏。

一般地，压力变送器的输出信号一般为4～20(mA)的电流或是0～5(V)的电压输出。当检测压力为20kPa，那每1Pa对应的电流为0.8μA或是0.25mV，但当检测压力达到50kPa，压力变送器给出的泄漏检测信号会十分微弱，无法准确检测。直接对压力变送器进行改进以检测到机电阀微小的泄漏，这对压力变送器的设计制造提出了很高的要求，增加了检测成本。

因此，设计一种机电阀气密性检测的装置，满足机电阀微小泄漏检测的要求，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的包括提供一种差压式检测系统，其构成简单，能有效检测机电阀的微小泄漏。

本发明的目的还包括提供一种差压式检测方法，该方法通过获取检测前后的气压差来实现对机电阀微小泄漏的检测，高效且精确。

本发明提供的第一种技术方案：

一种差压式检测系统，用于检测机电阀的气密性，包括气源装置、显示控制装置、差压变送器、基准气压单元以及数据采集单元；所述气源装置与所述机电阀连接；所述气源装置与所述基准气压单元连接；所述差压变送器分别与所述机电阀、所述基准气压单元以及所述数据采集单元连接；所述数据采集单元与所述显示控制装置连接；

所述气源装置分别向所述机电阀和所述基准气压单元提供进行检测的基准气压；所述差压变送器获取所述机电阀的内部气压，所述差压变送器获取所述基准气压单元提供的所述基准气压，所述差压变送器根据所述机电阀的内部气压和所述基准气压得出压差数据，并将所述压差数据传送给所述数据采集单元；所述数据采集单元将所述压差数据转换成数字信号；所述数据采集单元将所述压差数据转换成数字信号；所述显示控制装置从所述数据采集单元获取所述压差数据，对所述压差数据进行分析处理，并将分析结果输出显示。

进一步地，还包括压力变送器；所述压力变送器分别与所述基准气压单元和所述数据采集单元连接；所述差压变送器用于将所述基准气压的数据发送给所述数据采集单元，所述数据采集单元将所述数据发送给所述显示控制装置，由所述显示控制装置判断所述基准气压是否正常。

进一步地，所述气源装置包括依次连接的气源部、调压阀、气缸以及气压检测单元；所述气压检测单元分别与所述机电阀以及所述基准气压单元连接；

所述气源部提供检测气体；所述调压阀将所述检测气体的压力调节至检测所述机电阀的预设压力；所述气缸用于存储所述检测气体，使所述检测气体的气压保持稳定，形成所述基准气压；所述气压检测单元将所述检测气体分别通入所述机电阀以及所述基准气压单元中。

进一步地，所述显示控制装置包括控制器、输入模块以及输出指示模块；所述控制器分别与所述输出指示模块、所述输入模块以及所述数据采集单元连接；

所述输入模块设定检测标准，并发送给所述控制器；所述控制器获取所述输入模块发送的信号和所述压差数据后进行分析处理，并将所述分析结果传输给所述输出指示模块，由所述输出指示模块进行输出显示。

进一步地，还包括气源控制组件；所述气源控制组件分别与所述气源装置和所述控制器连接；

所述输入模块向所述控制器发出控制信号，命令所述控制器控制所述气源控制组件，以实现对所述气源装置的控制。

进一步地，所述气源控制组件为电磁阀组。

本发明提供的第二种技术方案：

一种差压式检测方法，应用于第一种方案中所述的差压式检测装置，包括以下检测步骤：

检测气压值，向所述机电阀中通入所述基准气压，并检测所述机电阀的内部气压值；

采集压差值，将所述内部气压值与所述基准气压值进行对比，得出所述压差值；

判断气密性，根据所述压差值判断所述机电阀的气密性，并给出所述机电阀的气密性是否合格的指示信号。

进一步地，所述判断气密性步骤具体包括以下步骤：

确定第一预设值，设定判断气密性是否合格的临界值；

数据对比，将所述压差值与所述第一预设值进行比较；

当所述压差值小于第一预设值时，判断所述机电阀的气密性合格，并输出合格信号；

当所述压差值不小于所述第一预设值时，判断所述机电阀的气密性不合格，输出不合格信号。

进一步地，在所述采集压差值步骤之后，所述判断气密性步骤之前，还包括步骤：

判断基准气压，当所述基准气压正常时，进行所述机电阀的气密性分析；当所述基准气压不正常时，不进行所述机电阀的气密性分析，同时输出提示信息。

进一步地，在所述检测气压值步骤之前，还包括步骤：

设定基准气压值，预先设定好用于检测的基准气压值。

本发明提供的一种差压式检测系统及方法的有益效果是：

差压式检测系统通过设置差压变送器来测量基准气压与机电阀气压之间的压力差，经过显示处理装置判断可精确的检测到机电阀的微小泄漏。

差压式检测方法通过获取检测前后的气压差来实现对机电阀微小泄漏的检测，高效且精确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的差压式检测系统的系统框图；

图2为本发明实施例提供的差压式检测方法的检测步骤图；

图3为本发明实施例提供的差压式检测方法判断气密性的具体步骤图；

图4为本发明实施例提供的差压式检测方法进行基准气压检测的步骤图。

图标：100-差压式检测系统；01-气源装置；11-气源部；12-调压阀；13-气缸；14-气压检测单元；02-基准气压单元；03-机电阀；04-差压变送器；05-压力变送器；06-数据采集单元；07-显示控制装置；71-控制器；72-输入模块；73-输出指示模块；08-气源控制组件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参阅图1，本实施例提供了一种差压式检测系统100，该差压式检测系统100包括气源装置01、基准气压单元02、机电阀03、差压变送器04、压力变送器05、数据采集单元06、显示控制装置07以及气源控制组件08。差压式检测系统100主要用于检测机电阀03的气密性，尤其针对机电阀03微小的泄漏，能够精确快速的进行检测。

其中，气源装置01分别与机电阀03、基准气压单元02以及气源控制组件08连接。气源装置01为检测机电阀03气密性提供检测用气体。机电阀03与差压变送器04连接，基准气压单元02也同差压变送器04连接，这样，差压变送器04能够同时获取基准气压和机电阀03内部的气压，并根据基准气压和机电阀03内部的气压得出压差数据。

差压变送器04还与数据采集单元06连接，差压变送器04能将得出的压差数据发送给数据采集单元06。数据采集单元06还与压力变送器05连接，压力变送器05与基准气压单元02连接。压力变送器05获取基准气压单元02提供的基准气压数据，并将基准气压数据发送给数据采集单元06。数据采集单元06获取压差数据和基准气压数据后，将压差数据和基准气压数据转换成数字信号，该数字信号由显示控制装置07获取。

显示控制装置07包括控制器71、输入模块72以及输出指示模块73。控制器71与输入模块72连接，控制器71能够接收输入模块72给出的控制命令，并依据控制命令做出操作指示。控制器71分别与输出指示模块73以及数据采集单元06连接，控制器71获取数据采集单元06传送的压差数据和基准气压数据，并对压差数据和基准气压数据进行处理分析，得出机电阀03气密性是否合格的结果，并将结果传递给输出指示模块73，由输出指示模块73输出显示。

另外，控制器71还与气源控制组件08连接。控制器71接收输入模块72发送的控制命令后，控制气源控制组件08作动，使气源控制组件08控制气源装置01提供检测气体进行机电阀03气密性的检测。具体地，气源控制组件08分别与气压检测单元14和气缸13连接。气源控制组件08能够获取控制器71给出的控制指示后，能够分别控制气缸13和气压检测单元14的作动，实现对气源装置01气路供给的控制。

下面，具体介绍差压式检测系统100的具体实施方式：

当需要进行机电阀03的气密性检测时，将机电阀03分别与气压检测单元14和差压变送器04连接。气源装置01提供检测用的气体。具体地，气源装置01包括气源部11、调压阀12、气缸13以及气压检测单元14。气源部11、调压阀12、气缸13以及气压检测单元14依次连接。气压检测单元14分别与机电阀03以及基准气压单元02连接。气源部11提供检测气体，检测气体通过调压阀12后，气体压力调节至检测机电阀03的预设压力。

这里，预设压力根据检测的需要和机电阀03的型号等因素来确定，调压阀12也可以同气源控制组件08连接，调压阀12调节的压力可通过输入模块72向控制器71发出控制命令，控制器71控制气源控制组件08作动来控制调压阀12进行气压的调节，实现气压调节的自动化控制，使检测的精度更高，效率更快。

经调压阀12调节后的检测气体进入到气缸13中，气缸13一方面能够储存检测气体，另一方面，可以使检测气体的压力保持稳定，形成用于检测的基准气压。

检测时，向输入模块72输入控制命令，输入模块72将控制命令传递给控制器71，控制器71接收到控制命令后，向气源控制组件08发出控制指示，控制气源控制组件08作动，气源控制组件08分别控制气缸13和气压检测单元14动作，这样，检测气体分别进入机电阀03和基准气压单元02中。

可以理解的是，气源控制组件08的类型较多，可以是不同的电磁阀组，比如气体电磁阀组、液压电测阀组、直流电磁阀组等，只要能够实现接收控制器71的控制指示，并控制气缸13和气压检测单元14进行作动，其类型都是可取的。优选地，本实施例中，气源控制组件选用气体电磁阀组，这样，气源部11可与气体电磁阀组连接，提供气体电磁阀组动作所需的气动力。

设定保压时间，到达保压时间后，差压变送器04分别采集机电阀03的内部压力和基准气压单元02提供的基准气压，并根据采集到的机电阀03内部压力和基准气压得出压差数据。

差压变送器04将得出的压差数据发送给数据采集单元06。数据采集单元06为AD采集模块，AD采集模块采集差压变送器04传输的压差数据，并将该压差数据转换成数字信号。当控制器71需要采集压差数据时，先向AD采集模块发出采集信号，AD采集模块收到采集信号后，将压差数据发送给控制器71。值得说明的是，为了保证气密性检测的有效性，同时监测气源装置01提供的基准气压是否正常，AD采集模块同时采集压力变送器05传输的基准气压数据，并将基准气压数据转换成数字信号发送给控制器71。

在输入模块72上输入设定气密性检测的检测标准，并将该检测标准信号发送给控制器71。控制器71接收到压差数据、基准气压数据以及检测标准信号后，对这些信息进行处理分析，得出机电阀03气密性是否合格的结果，并将该结果发送给输出指示模块73，由输出指示模块73输出显示。

输入模块72可以是键盘，输入屏等形式，输出指示模块73可以是不同型号的显示屏以及指示器等，控制器71可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。当然，控制器71、输入模块72以及输出指示模块73也可以集成，如PLC控制器、通用电脑、工作站等。

该差压式检测系统100，通过对基准气压和检测到的机电阀03内部气压的处理形成压差数据，并对压差数据进行分析梳理，判断机电阀03的气密性，避免了直接检测机电阀03的内部气压而无法获得微小的泄漏数据的情况。在检测机电阀03的气密性时，尤其是微小泄漏上，该差压式检测系统100的检测精度更高，并且也能适应大压力下的检测。在大压力条件下检测，只要差压变送器04的检测量程达到1kPa就能实现微小泄漏的精确检测。

请参阅图2，本实施例还提供了一种差压式检测方法，该差压式检测方法包括以下步骤：

S1：设定基准气压值，预先设定好用于检测的基准气压值；

进行机电阀03的气密性检测前，为了保证检测结果的有效性，设定基准气压值，统一气密性检测的判断标准。

S2：检测气压值，向机电阀03中通入基准气压，并检测机电阀03的内部气压值；

为了获得压差数据，需要采集机电阀03的内部气压。

S3：采集压差值，将机电阀03的内部气压值与基准气压值进行对比，得出所述压差值；

采集机电阀03的内部气压和基准气压，可以得到用于检测机电阀03气密性的压差数据。

S4：判断气密性，根据压差值判断机电阀03的气密性，并给出机电阀03的气密性是否合格的指示信号。

对压差数据进行处理分析，得出机电阀03气密性是否合格的结果并给出指示。请参阅图3，具体的气密性判断包括以下步骤：

S41：确定第一预设值，设定判断气密性是否合格的临界值；

S42：数据对比，将压差值与第一预设值进行比较；

当压差值小于第一预设值时，判断机电阀03的气密性合格，并输出合格信号；

当压差值不小于第一预设值时，判断机电阀03的气密性不合格，输出不合格信号。

请参阅图4，为了保证气密性判断结果的正确性，在进行气密性检测步骤之前，采集压差数据之后，还可以设置检查基准气压的步骤，具体如下：

S4’：判断基准气压，当基准气压正常时，进行机电阀03的气密性分析；当基准气压不正常时，不进行机电阀03的气密性分析，同时输出提示信息。

本实施例提供的一种差压式检测系统100和差压式检测方法，主要具有以下几点有益效果：

差压式检测系统100通过设置差压变送器04来测量基准气压与机电阀03气压之间的压力差，经过显示控制装置07判断可精确的检测到机电阀03的微小泄漏。

差压式检测方法通过获取检测前后的气压差来实现对机电阀03微小泄漏的检测，高效且精确。

需要说明的是，所有附图中带箭头的附图标记是指代信息流动方向或步骤流程方向，不带箭头的附图标记是指代实体结构。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种差压式检测系统，用于检测机电阀的气密性，其特征在于，包括气源装置、显示控制装置、差压变送器、基准气压单元以及数据采集单元；所述气源装置与所述机电阀连接；所述气源装置与所述基准气压单元连接；所述差压变送器分别与所述机电阀、所述基准气压单元以及所述数据采集单元连接；所述数据采集单元与所述显示控制装置连接；

所述气源装置分别向所述机电阀和所述基准气压单元提供进行检测的基准气压；所述差压变送器获取所述机电阀的内部气压，所述差压变送器获取所述基准气压单元提供的所述基准气压，所述差压变送器根据所述机电阀的内部气压和所述基准气压得出压差数据，并将所述压差数据传送给所述数据采集单元；所述数据采集单元将所述压差数据转换成数字信号；所述显示控制装置从所述数据采集单元获取所述压差数据，对所述压差数据进行分析处理，并将分析结果输出显示。

2.如权利要求1所述的差压式检测系统，其特征在于，还包括压力变送器；所述压力变送器分别与所述基准气压单元和所述数据采集单元连接；所述差压变送器用于将所述基准气压的数据发送给所述数据采集单元，所述数据采集单元将所述数据发送给所述显示控制装置，由所述显示控制装置判断所述基准气压是否正常。

3.如权利要求1所述的差压式检测系统，其特征在于，所述气源装置包括依次连接的气源部、调压阀、气缸以及气压检测单元；所述气压检测单元分别与所述机电阀以及所述基准气压单元连接；

所述气源部提供检测气体；所述调压阀将所述检测气体的压力调节至检测所述机电阀的预设压力；所述气缸用于存储所述检测气体，使所述检测气体的气压保持稳定，形成所述基准气压；所述气压检测单元将所述检测气体分别通入所述机电阀以及所述基准气压单元中。

4.如权利要求1所述的差压式检测系统，其特征在于，所述显示控制装置包括控制器、输入模块以及输出指示模块；所述控制器分别与所述输出指示模块、所述输入模块以及所述数据采集单元连接；

所述输入模块设定检测标准，并发送给所述控制器；所述控制器获取所述输入模块发送的信号和所述压差数据后进行分析处理，并将所述分析结果传输给所述输出指示模块，由所述输出指示模块进行输出显示。

5.如权利要求4所述的差压式检测系统，其特征在于，还包括气源控制组件；所述气源控制组件分别与所述气源装置和所述控制器连接；

所述输入模块向所述控制器发出控制信号，命令所述控制器控制所述气源控制组件，以实现对所述气源装置的控制。

6.如权利要求5所述的差压式检测系统，其特征在于，所述气源控制组件为电磁阀组。

7.一种差压式检测方法，其特征在于，应用于权利要求1-6任意一项所述的差压式检测装置，包括以下检测步骤：

检测气压值，向所述机电阀中通入所述基准气压，并检测所述机电阀的内部气压值；

采集压差值，将所述内部气压值与所述基准气压值进行对比，得出所述压差值；

判断气密性，根据所述压差值判断所述机电阀的气密性，并给出所述机电阀的气密性是否合格的指示信号。

8.如权利要求7所述的差压式检测方法，其特征在于，所述判断气密性步骤具体包括以下步骤：

确定第一预设值，设定判断气密性是否合格的临界值；

数据对比，将所述压差值与所述第一预设值进行比较；

当所述压差值小于第一预设值时，判断所述机电阀的气密性合格，并输出合格信号；

当所述压差值不小于所述第一预设值时，判断所述机电阀的气密性不合格，输出不合格信号。

9.如权利要求7所述的差压式检测方法，其特征在于，在所述采集压差值步骤之后，所述判断气密性步骤之前，还包括步骤：

判断基准气压，当所述基准气压正常时，进行所述机电阀的气密性分析；当所述基准气压不正常时，不进行所述机电阀的气密性分析，同时输出提示信息。

10.如权利要求7所述的差压式检测方法，其特征在于，在所述检测气压值步骤之前，还包括步骤：

设定基准气压值，预先设定好用于检测的基准气压值。