【正文】 8）溫度漂移： %FS/℃； 9）零點漂移： %FS/℃； 10）過載壓力： 300%； 11）極限壓力： 600%； 12）響應頻率：≤ ； 13）使用壽命： 10*106 次方 14）防護等級： IP65； 15）引線方式：接線端子； 16）外殼材質：精鑄鋁合金； 17）接液材質： 174PH或客戶指定； 18）連接方式： M20*； 1/4NPT。 %FS 177。 此差壓傳感器的特點： 1）壓力測試范圍廣泛： ； 2）溫度測量范圍： 65℃ +150℃； 3）高精度，高穩(wěn)定性； 4）重量輕，性價比高； 5）抗震動、耐腐蝕； 6）抗輻射性極其強悍。 硬件選型 硬件的選型，是用以完成功能的實現(xiàn)不要的階段，整個硬件系統(tǒng)就是這些模塊組合，然后通過軟件的協(xié)調控制，完成氣密性檢測的工作。 同時電磁閥模塊能夠為整個系統(tǒng)的硬件安全提供保障，比如，當壓力達到一定的數(shù)值上限，就會對氣路或傳感器造成傷害，通過中央處理器下達命令，控制電磁閥的開閉，保證系統(tǒng)的設備安全以及操作人員的安全，避免損失。 同時這里電源模塊還為差壓傳感器、絕壓傳感器提供能量，如為傳感器提供 +12V的電壓，在電磁閥的驅動電路中，提供 +24V 的電壓，為主控器提供 +5V 的工作 電壓，因此電源模塊在此發(fā)揮著必要的作用。 這里使用信號調理模塊是因為檢測到的器件件的壓強數(shù)值經過處理后得到的微弱的電信號不適合直接進行 模數(shù)的轉換處理工作，需要經過信號的調理電路對其進行放大，并把電信號放大后轉換成電壓信號，才能供中央處理器的模數(shù)轉換電路作進一步的處理。現(xiàn)在信號調理模塊已經有了高度的發(fā)展，在精度、隔離處理、信號調理功能、可靠性方面都有著很大的進步，為信號的處理帶來了很多的額優(yōu)勢，能為用戶在信號的隔離、調理、變送方面提供良好的解決方案。 mV、177。 重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 硬件設計 11 圖 數(shù)據(jù)采集模塊實物圖 信號調理模塊 信號調理模塊也叫做隔離變送器模塊，顧名思義，它的工作就是將其它設備產生的177。 數(shù)據(jù)采集模塊現(xiàn)在的發(fā)展有基于遠程的數(shù)據(jù)采集通信模塊，將通信芯片、存儲芯片集成在同一個電路板之上，使得這個采集模塊具有采集、發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)的功能，這樣的模塊還可以與電腦、手機、單片機通過一些串口相連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集傳輸工作。這里中央處理器實現(xiàn)對三個電磁閥進行開關動作的控制，將系統(tǒng)的各個階段的氣壓信號轉變成為電壓信號，再由主控 器通過 A/D 接口完成對信息的采集，交給處理器處理，從而實現(xiàn)一次完整的差壓式氣密性檢測工作流程。主要包括運算器及控制器這兩個核心部分，此外還包括若干的寄存器和高速緩沖存儲器，它們之間通過協(xié)調工作，完成數(shù)據(jù)的交換、存儲處理，還包括了控制和狀態(tài)總線。 接下來詳細介紹以下幾個模塊的功能應用。而且在檢測精度上，差壓式更加的精確，結果也更加的可靠。根據(jù)差值的大小，斷定出 =被測件的泄露嚴重情況，如果在一個允許的范圍之內，就將這個被測工件判定為合格的工件，反之不合 格。 目前比較流行的氣密性檢測方式就是利用氣體物理特性進行檢測，其中主要使用的就是直壓式和差壓式檢測的手段，當然還有真空法、流量法。比如當我們發(fā)現(xiàn)在氣壓傳感器中的讀數(shù)有了變化，而在氣壓傳感器端是標準件，所以這端的氣壓按照常理說是不應有任何泄露的，所以可以初 步判斷可能是壓力傳感器出現(xiàn)了故障或者是標注件出現(xiàn)了泄露的問題，然后根據(jù)近一步的處理，將故障找到并解決問題，為檢測做出可行的工作保障，提高檢測結果的可靠性。 差壓傳感器信號 中央處理器運算 信號調理處理 重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 方案設計 8 圖 檢測流程示意圖 整個的判定過程就是圍繞著這四個環(huán)節(jié)循環(huán)進行的。首先通過度過平衡時間之后，通過差壓傳感器和壓力傳感器檢測出兩端的氣壓值，然后將這樣的物理信號通過傳感器的內部裝置轉化為微弱的電信號，需要通過信號調理電路進行處理，因為此信號是不能直接交給中央處理器處理，還需將此電壓信號經過放大后傳遞到 ARM主控制器，即將它調理后放大了的信號傳送給中央處理器進行運算判斷，以此的處理方式進行差壓值的計算判斷，然后將得到的壓強差值與參考值進行比 較，判斷工件的氣密性是否合格。 平衡環(huán)節(jié)是氣密性檢測中的關鍵環(huán)節(jié)，它為下一步的檢測環(huán)節(jié)做準備，其平衡時間的大小是保證檢測準確的重要因素，所以在設定平衡時間時得通過檢測環(huán)境、工件要求重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 方案設計 7 進行綜合的選取平衡時間。 2）平衡 為了保證測量結果的準確性，保證測量結果的可靠性，需要對標準工件與被測工件內的氣流進行穩(wěn)定處理，確 定沒有很大的起伏之后，此時我們關閉電磁閥 SV1（進氣閥）和 SV2（平衡閥），保持排氣閥沒有動作。 圖 差壓判定示意圖 被測件不合格 被測件合格 差壓傳感器示數(shù) P1 P1/△ PP3 是 否 重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 方案設計 6 檢測過程分析 檢測過程分為 4個階段：充氣、平衡、 檢測、排氣。 其中充氣時間設置為 T1=20s，平衡時間 T2=10s，檢測時間 T3=3s，排氣時間 T4=10s，檢測壓差參考值 5kPa。然后向管內充入氣體，達到一定的氣壓之后，停止充氣，并維持一段時間的密封，在一定的時間內，即使有一點泄露，壓力感測器都能測量出壓差。如同天平的一端放有基準砝碼作為參考物，不斷地增添或減少零件以使得天平達到平衡，如果達到平衡后在一定的時間內有異常，則表明零件一方有動靜，有破壞等等。在檢測的時候是通過一個泄漏值的判定范圍進行取舍的，根據(jù)該工件的具體應用環(huán)境以及它的應用環(huán)境狀態(tài)來給出一個允許的判定泄漏允許值，當泄漏值小于了一個判定值，則認為這個工件是“無泄漏”的氣密性合格的產品，反之，當被測件的泄漏量大于了這個判定值，此工件存在嚴重的泄露問題，判定為不合格工件。反之，如果這 個△ P 值小于參考值，就認為這個被測試的工件氣體密封性能良好。 本次課題中的系統(tǒng)使用差壓壓力傳感器用來測試出壓強差值，有三個電磁閥，用于氣體氣壓的充氣、平衡、排氣使用。首先這個氣密儀控制系統(tǒng)中的氣路就是用來通入氣體的通路，然后通過不斷地充氣，使得腔內產生足夠大的壓強，通過壓力傳感器檢測出壓力值，達到足夠高的壓強值。 本次課題中利用工控機作為上位機，對整個控制過程進行檢測和控制，對數(shù)據(jù)進行綜合的處理和命令的 下達，整個系統(tǒng)中的主要硬件就是通過這樣的方式進行協(xié)調工作的。 重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 方案設計 4 2 方案設計 基于 工控機的氣密儀控制系統(tǒng)原理 工控機即為工業(yè)控制計算機，作為工業(yè)控制需求而設計的一類計算機，用于對工業(yè)的生產過程中的機械設備、生產流程、數(shù)據(jù)參數(shù)等等的監(jiān)測和控制。所以在整個設計的目的來看，針對被測工件和測試系統(tǒng)都是有一定要求的。 本次課題還旨在通過設計出智能的檢測系統(tǒng)，用以減少對人力的投入，保證更好的重慶科技學院本科生畢業(yè)設計 緒論 3 檢測精度，避免如同以往依靠目視法或其他的檢測方法上的誤差。通過此設計，可以為工業(yè)生產、家庭生活、社會服務中有關氣密性的產品帶來檢測的保障，在社會生產、生活方面，主要表現(xiàn)在對加工企業(yè)、生產中的食品、制藥行業(yè)以及乳制品的瓶子、包裝、罐子等等有關于密封性的儀器、產品進行氣密性的測試，以此延長產品的貨架期，保證產品沒有包裝存在泄露方面的問題而影響生產、生活的質量，這樣可以為生產帶來更多的效益，這樣一來，實現(xiàn)確保產品安全質量，使得在使用上能夠具有安全、可靠性，同時帶來更好的收益，還可以對人身安全帶來保障。而且快速地、高精度地檢測泄漏量，一直是相關企業(yè)關注且急待解決的問題，所以這里旨在設計一款輕巧可攜帶的、可靠性高的氣密性檢測儀。 在以前，氣密性測試一般采用的是氣泡法、涂抹法、流量測試法，現(xiàn)如今，一般采用的是氦氣法、差壓測試法。隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，生產力的不斷提高，對檢測手段的要求也隨之增高，當然對于氣密性的檢測要求也不例外，它在保證產品質量等方面起著越來越重要的作用，因此，氣密性檢測是必須的。 [2] 本課題設計的目的及意義 本課題主要是針對基于工控機的氣 密儀控制系統(tǒng)的設計，用于檢測工件的氣密性，作為品質指標的認證。采用高精度的壓力感測器，高性能的計算處理器，根據(jù)設定的參數(shù)及判斷標準，自動的進行充氣、平衡、檢測、判斷、排氣、顯示、報警、傳送信息、數(shù)據(jù)處理等操任務，實現(xiàn)氣密性測試的標準化、自動化、高效率化，消除人為因素的誤差影響。 現(xiàn)在隨著工藝的提升，對產品的氣密性檢測標準也有所提高，所以氣密儀的結構等等方面有許多的變化。這些氣密性檢測方式，利用的是通過充入一定量的氣體，達到一定的壓強值，然后進行氣壓的平衡，等待一段時間觀察變化 進行判斷。目前采用的先進的檢測系統(tǒng)和更加有效的方法，保證了檢測的精度和效率，比如直壓式、差壓式檢測方式。 [3] 正是因為這樣的局限，并隨著經濟、科學技術、工業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的浸水法、涂抹法逐漸地被淘汰，隨之發(fā)展而來的就是利用較為先進的系統(tǒng)和其他物質的物理特征或化學特征來判斷，典型的例子有激光檢測儀、超聲波檢測儀等 等，雖然相對而言，檢測精度有了很大的提升，但是這樣的檢測方式還是存在著很大的局限性，屬于定性的檢測 ,而且它的應用范圍存在著較大的局限性，檢測效率也不是很高。所謂 的涂抹法就是涂抹肥皂水或易產生氣泡的液體在充有一定氣壓的被測物體的表面，觀察氣泡產生的狀況，以此測出泄漏量的大小以及故障點的較為準確的位置。使用水浸法、肥皂水噴涂的方法等等，依據(jù)的是測試者通過眼睛直觀的來判斷工件是否存有泄露的問題，者受到人為因素的影響較大，因此在精度上是不能夠滿足嚴格要求的。s lives. Nowadays, air tightness detection has higher reliability and accuracy of airtight apparatus on request. The progress of using traditional or relatively air tightness detection method cannot satisfy the needs of production, in the pursuit of efficiency and quality of promotion, so the air tightness test has more development. Now using the pressure detection way is more monly used a way, first of all to some parameters related to the detection of a series of measurements, such as pressure, differential pressure, flow, etc., prehensively judge the tested whether they are of good air tightness, this method has high precision in detection, low cost, high efficiency, the advantages of easy control and so on. Air tightness test system based on industrial PC design focus is to design a with industrial puter control can be used to test the product airtightness of the automation system, to meet the needs of industrial and living in developing air tightness test requirements. Keywords: Industrial PC； Air tightness test； Differential press