人防設備用全自動氣密檢測的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種人防設備用全自動氣密檢測機，包括空氣壓縮機，其出氣口依次通過手動調壓閥、氣流比例調節閥與密閉門超壓室檢測腔連通，可編程控制器PLC的輸入端分別與流量變送器、微壓變送器相連，可編程控制器PLC的輸入輸出端分別與氣流比例調節閥、人機交互單元相連。本實用新型功能齊全、程序可靠、反應靈敏、數據精準、性能優良，操作方便，通過多次進行人防工程防護設備的密閉測試，其過程完全符合RFJ01-2004、RFJ04-2009的規定和要求，并達到了滿意的實用效果。
【專利說明】人防設備用全自動氣密檢測機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及人防設備檢測儀器領域，尤其是一種人防設備用全自動氣密檢測機。
【背景技術】
[0002]國家人防行業標準RFJ01-2002、RFJ04-2009對密閉門和防護密閉門的密閉性能
提出了檢測要求，確定了各種規格型號的最大允許漏氣量及測試方法。氣體密閉性能試驗方法通常有流量法和壓降法兩種，RFJ01-2002中規定人防工程防護設備的密閉性能測試采用流量法，采用人工判讀系統或自動調節及判讀系統均可，然而由于該項檢測需要建造專門的氣密室，配置專門的檢測設備儀器，較難開展；壓降法是將待檢測的密封室內填充一定壓力的氣體，一般需要維持24小時后檢測壓降率來判別密封室是否漏氣，該方法耗時長，效率低。
[0003]目前，國內還沒有全自動的氣密檢測系統，僅有少數單位能進行人工手動調節及判讀的檢測；或者只是在檢測過程中仍然需要較多人工參與的半自動氣密檢測系統。人工手動和半自動調節方式操作難度較大，調節反應較慢，檢測效率低下，檢測精度受人工因素影響較大，系統誤差較大。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種檢測效率高、精度高，自動化程度高的人防設備用全自動氣密檢測機。
[0005]為實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案:一種人防設備用全自動氣密檢測機，包括空氣壓縮機，其出氣口依次通過手動調壓閥、氣流比例調節閥與密閉門超壓室檢測腔連通，可編程控制器PLC的輸入端分別與流量變送器、微壓變送器相連，可編程控制器PLC的輸入輸出端分別與氣流比例調節閥、人機交互單元相連。
[0006]所述空氣壓縮機的出氣口、手動調壓閥、氣流比例調節閥、密閉門超壓室檢測腔的氣體取樣口之間均通過進氣管路連通；所述可編程控制器PLC的輸出端與聲光報警單元的輸入端相連；電源電路向空氣壓縮機、可編程控制器PLC供電。
[0007]所述流量變送器安裝在氣流比例調節閥與密閉門超壓室檢測腔的氣體取樣口之間的進氣管路上；所述微壓變送器安裝在密閉門超壓室檢測腔的氣體取樣口位置處。
[0008]所述人機交互單元采用觸摸屏，所述聲光報警單元采用聲光報警器，可編程控制器PLC的輸入輸出端與觸摸屏相連,可編程控制器PLC的輸出端與聲光報警器相連。
[0009]所述電源電路包括第一自動開關Q1，其兩個靜觸點分別接220V市電的零線N1、火線LI，電源工作指示燈LI掛接在第一自動開關Ql的靜觸點和220V市電之間，第一自動開關Ql的兩個動觸點分別引出零線N2、火線L2，熔斷器FUl的一端掛接在火線L2上、熔斷器FU2的一端掛接在零線N2上，熔斷器FU1、FU2的另一端均與開關電源TCl的輸入端相連，開關電源TCl的輸出端輸出+24V直流電至可編程控制器PLC，漏電保護器Fl掛接在零線N2、火線L2上，空氣壓縮機通過第二自動開關Q2掛接在零線N2、火線L2上。
[0010]所述可編程控制器PLC采用CP1H-XA40T-D，CP1H-XA40T-D內置AD模塊和DA模塊，流量變送器、微壓變送器的輸出端接CP1H-XA40T-D的模擬量輸入端口，CP1H-XA40T-D的開關量輸入端口分別與手動/自動按鈕SBl、急停按鈕SI的一端相連，手動/自動按鈕SBl、急停按鈕SI的另一端均接+24V直流電。
[0011]所述CP1H-XA40T-D的模擬量輸出端口與氣流比例調節閥的輸入端相連，CP1H-XA40T-D內設定氣流比例調節閥的設置值范圍為4?20mA，CP1H-XA40T-D的開關量輸出端口分別與固態繼電器SSR1、SSR2、SSR3的一端相連，固態繼電器SSRl與控制閥EVl的開關串聯，固態繼電器SSR2與控制閥EV2的開關串聯，固態繼電器SSR3與控制閥EV3的開關串聯；CP1H-XA40T-D的開關量輸出端口與聲光報警器相連；CP1H-XA40T_D的開關量輸出端口分別與小型繼電器K1、K2、K3的線圈相連；控制閥EV1、EV2、EV3的開關、聲光報警器、小型繼電器K1、K2、K3的線圈均接+24V直流電。
[0012]由上述技術方案可知，本實用新型在空氣壓縮機開始供氣后，實時監測密閉門超壓室檢測腔內的壓力及進氣量，并根據設定值自動調節氣流比例調節閥的開度，使得檢測腔的壓力逐步進入并穩定在設定的區域，如50Pa或lOOPa，此時的流量變送器的檢測值即為在該檢測壓力下此檢測腔的泄漏量，當檢測腔內達到標準壓力狀態下的測得泄露流量值與設定值比較，超過即為不合格品，并通過聲光報警提示。本實用新型功能齊全、程序可靠、反應靈敏、數據精準、性能優良，操作方便，通過多次進行人防工程防護設備的密閉測試，其過程完全符合RFJ01-2004、RFJ04-2009的規定和要求，并達到了滿意的實用效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的系統結構框圖。
[0014]圖2是本實用新型中電源電路的電氣原理圖。
[0015]圖3、4分別是本實用新型中可編程控制器PLC的開關量輸入、模擬量輸入的電氣原理圖。
[0016]圖5、6分別是本實用新型中可編程控制器PLC的開關量輸出、模擬量輸出的電氣原理圖。
[0017]圖7是本實用新型中密閉門超壓室檢測腔腔體內充壓過程的壓力變化示意圖。
[0018]圖8是本實用新型中人機交互界面的狀態監視界面圖。
【具體實施方式】
[0019]一種人防設備用全自動氣密檢測機，包括空氣壓縮機1，其出氣口依次通過手動調壓閥2、氣流比例調節閥3與密閉門超壓室檢測腔連通，可編程控制器PLC的輸入端分別與流量變送器4、微壓變送器5相連，可編程控制器PLC的輸入輸出端分別與氣流比例調節閥
3、人機交互單元6相連。所述空氣壓縮機I的出氣口、手動調壓閥2、氣流比例調節閥3、密閉門超壓室檢測腔的氣體取樣口之間均通過進氣管路8連通；所述可編程控制器PLC的輸出端與聲光報警單元7的輸入端相連；電源電路9向空氣壓縮機1、可編程控制器PLC供電。所述流量變送器4安裝在氣流比例調節閥3與密閉門超壓室檢測腔的氣體取樣口之間的進氣管路8上；所述微壓變送器5安裝在密閉門超壓室檢測腔的氣體取樣口位置處。所述人機交互單元6采用觸摸屏，所述聲光報警單元7采用聲光報警器，可編程控制器PLC的輸入輸出端與觸摸屏相連，可編程控制器PLC的輸出端與聲光報警器相連，如圖1所示。
[0020]如圖1所示，本檢測機的可編程控制器PLC可以實現對流量變送器4和微壓變送器5及氣體比例調節閥3的輸出電信號進行AD轉換，同時給氣體比例調節閥3提供4?20mA的設定值信號。人機交互單元6實現人機交互，提供參數設置、狀態顯示等功能。當空氣壓縮機I開始供氣后，系統通過微壓變送器5和流量變送器4實時監測密閉腔體內的壓力及進氣量，通過氣流比例調節閥3實時監測實際氣流量，并根據4?20mA的設定值適時控制氣流比例調節閥3的開度，比如，設定值為10mA，若氣流比例調節閥只達到9.9mA,則需要根據IOmA的設定值來繼續調整其開度，繼續充氣，使得防護設備形成的超壓室檢測腔的壓力逐步進入并穩定保持在設定的區域，如50Pa或lOOPa，此時流量變送器4的輸出值即為在該檢測壓力下此超壓室的泄漏量，當密閉腔體內達到標準壓力狀態下的測得泄露流量值與合格品設置值比較，超過即為不合格品，并通過聲光報警器提示。
[0021]如圖2所示，所述電源電路9包括第一自動開關Ql，其兩個靜觸點分別接220V市電的零線N1、火線LI，電源工作指示燈LI掛接在第一自動開關Ql的靜觸點和220V市電之間，第一自動開關Ql的兩個動觸點分別引出零線N2、火線L2，熔斷器FUl的一端掛接在火線L2上、熔斷器FU2的一端掛接在零線N2上，熔斷器FU1、FU2的另一端均與開關電源TCl的輸入端相連，開關電源TCl的輸出端輸出+24V直流電至可編程控制器PLC，漏電保護器Fl掛接在零線N2、火線L2上，空氣壓縮機I通過第二自動開關Q2掛接在零線N2、火線L2上。系統的主工作電源為220VAC，有電時，電源工作指示燈LI亮，當系統電源過壓、欠壓及后續設備過載時第一自動開關Ql會斷開，合上第一自動開關Q1，后接設備有電，當合上第二自動開關Q2后，空氣壓縮機I工作，空氣壓縮機I內部帶有壓力檢測元件，可以自動根據內部壓力實現空氣壓縮機I的起停。熔斷器FU1、FU2可以對開關電源TCl起過流及短路保護，漏電保護器Fl可以防止操作人員在操作過程中的觸電發生。
[0022]如圖3、4所示，所述可編程控制器PLC采用CP1H-XA40T-D，CP1H-XA40T-D內置AD模塊和DA模塊，流量變送器4、微壓變送器5的輸出端接CP1H-XA40T-D的模擬量輸入端口，CP1H-XA40T-D的開關量輸入端口分別與手動/自動按鈕SB1、急停按鈕SI的一端相連，手動/自動按鈕SB1、急停按鈕SI的另一端均接+24V直流電。CP1H-XA40T-D內置4通道的AD模塊和DA模塊，將微壓變送器5、流量變送器4的輸出接到模擬量輸入端口，CP1H-XA40T-D采用24VDC供電，手動/自動按鈕SBl可實現系統的手動和自動切換，當系統發生故障需要緊急停機時按下急停按鈕SI。
[0023]如圖5、6所示，所述CP1H-XA40T-D的模擬量輸出端口與氣流比例調節閥3的輸入端相連，CP1H-XA40T-D內設定氣流比例調節閥3的設置值范圍為4?20mA，CP1H-XA40T-D的開關量輸出端口分別與固態繼電器SSR1、SSR2、SSR3的一端相連，固態繼電器SSRl與控制閥EVl的開關串聯，固態繼電器SSR2與控制閥EV2的開關串聯，固態繼電器SSR3與控制閥EV3的開關串聯；CP1H-XA40T-D的開關量輸出端口與聲光報警器相連；CP1H-XA40T_D的開關量輸出端口分別與小型繼電器K1、K2、K3的線圈相連；控制閥EV1、EV2、EV3的開關、聲光報警器、小型繼電器Kl、K2、K3的線圈均接+24V直流電，小型繼電器Kl、K2、K3作為系統備用擴展用。
[0024]如圖7所示，首先檢查整個被測設備的密閉腔體是否符合RFJ01-2002、RFJ04-2009的相關要求，通電后開始設定各種狀態及參數，如操作模式、充壓時間、穩壓時間、壓力參數、流量參數等，然后開機將空氣壓縮機I接入至檢漏機，預先通過進氣調節閥門調節控制一次氣體壓力為0.4~0.6MPa,，氣體經進氣管路8進入手動調節閥2 二次調壓，一般為0.15MPa~0.35MPa，預先調節后進入氣流比例調節閥3，有控制地充入密閉門超壓室檢測腔。
[0025]密閉門超壓室檢測腔腔體內的壓力隨著氣體的增加由零不斷增高，逐漸逼近目標值，RFJO1-2002中規定防護門為lOOPa，密閉門為50Pa，腔體內壓力變化曲線如圖7所示。壓力監測是從密閉腔體取樣口引出氣體至微壓變送器5，測出腔體內的實時壓力值，反饋至可編程控制器PLC并反映在人機交互單元6的監控面板上，可編程控制器PLC按預先編制好的程序邏輯，根據密閉腔體內壓力實時變化值控制氣流比例調節閥3的開度不斷變化，直至腔體內的壓力達到并穩定在預先設定的目標值。在此狀態下，密閉腔體泄露出的氣體數量與進入腔體的氣體流量達到動態平衡，進氣管路8中測得的流量值就等同于該密閉腔體的漏氣量。流量監測由安裝在進氣管路8上的流量變送器4實時測量出流量數值反饋至可編程控制器PLC并反映在人機交互單元6的監控面板上。
[0026]圖7中垂直軸P為腔體內壓力數值，水平軸T為與其相對應的時間，tl、t2、t3、t4是由氣流比例調節閥3開度的運動速度K所決定，黑線為腔體內壓力變化曲線。P0、P1、P2、P3、P4、KU K2、K3、K4、k5均在開機前設定輸入。以某次測定產品GM1020為例，設定的PO為50、P1為30、P2為35、P3為40、P4為45，同時對應的控制氣流比例調節閥3開度的電信號K1、K2、K3、K4分別設定為1/4、1/10、1/30、1/60、1/90。以上過程可以作以下描述，開機初期，氣流比例調節閥3以每4秒鐘I個信號的速度快速打開，當腔體內迅速升至30Pa后改為10秒I個信號的較快速度開啟，腔體內壓力達到35Pa后又改為30秒I個信號的較慢速開啟，當壓力為40Pa時又再次改為每60秒I個電信號的慢速開啟，當壓力為45Pa時最終以每90秒I個電信號的速度很緩慢地進入PO區域，RFJ04-2009中規定PO為50Pa，讀數有效區域為50+2Pa，若P值超過52Pa后，氣流比例調節閥3就減小開度，使腔體內的壓力繼續維持在有效區域內。某次測試3樘門(的密閉性能測試主要參數記錄如表1所示。
[0027]表1
[0028]
【權利要求】
1.一種人防設備用全自動氣密檢測機，其特征在于:包括空氣壓縮機(1)，其出氣口依次通過手動調壓閥(2)、氣流比例調節閥(3)與密閉門超壓室檢測腔連通，可編程控制器PLC的輸入端分別與流量變送器(4)、微壓變送器(5)相連，可編程控制器PLC的輸入輸出端分別與氣流比例調節閥(3)、人機交互單元(6)相連。
2.根據權利要求1所述的人防設備用全自動氣密檢測機，其特征在于:所述空氣壓縮機(I)的出氣口、手動調壓閥(2)、氣流比例調節閥(3)、密閉門超壓室檢測腔的氣體取樣口之間均通過進氣管路(8)連通；所述可編程控制器PLC的輸出端與聲光報警單元(7)的輸入端相連；電源電路(9 )向空氣壓縮機(I)、可編程控制器PLC供電。
3.根據權利要求2所述的人防設備用全自動氣密檢測機，其特征在于:所述流量變送器(4)安裝在氣流比例調節閥(3)與密閉門超壓室檢測腔的氣體取樣口之間的進氣管路(8)上；所述微壓變送器(5)安裝在密閉門超壓室檢測腔的氣體取樣口位置處。
4.根據權利要求2所述的人防設備用全自動氣密檢測機，其特征在于:所述人機交互單元(6 )采用觸摸屏，所述聲光報警單元(7 )采用聲光報警器，可編程控制器PLC的輸入輸出端與觸摸屏相連，可編程控制器PLC的輸出端與聲光報警器相連。
5.根據權利要求2所述的人防設備用全自動氣密檢測機，其特征在于:所述電源電路(9)包括第一自動開關Q1，其兩個靜觸點分別接220V市電的零線N1、火線LI，電源工作指示燈LI掛接在第一自動開關Ql的靜觸點和220V市電之間，第一自動開關Ql的兩個動觸點分別引出零線N2、火線L2，熔斷器FUl的一端掛接在火線L2上、熔斷器FU2的一端掛接在零線N2上，熔斷器FU1、FU2的另一端均與開關電源TCl的輸入端相連，開關電源TCl的輸出端輸出+24V直流電至可編程控制器PLC，漏電保護器Fl掛接在零線N2、火線L2上，空氣壓縮機(I)通過第二自動開關Q2掛接在零線N2、火線L2上。
6.根據權利要求2所述的人防設備用全自動氣密檢測機，其特征在于:所述可編程控制器PLC采用CP1H-XA40T-D，CP1H-XA40T-D內置AD模塊和DA模塊，流量變送器(4)、微壓變送器(5)的輸出端接CP1H-XA40T-D的模擬量輸入端口，CP1H-XA40T-D的開關量輸入端口分別與手動/自動按鈕SBl、急停按鈕SI的一端相連，手動/自動按鈕SBl、急停按鈕SI的另一端均接+24V直流電。
7.根據權利要求6所述的人防設備用全自動氣密檢測機，其特征在于:所述CP1H-XA40T-D的模擬量輸出端口與氣流比例調節閥(3)的輸入端相連，CP1H-XA40T-D內設定氣流比例調節閥(3)的設置值范圍為4?20mA，CP1H-XA40T-D的開關量輸出端口分別與固態繼電器SSR1、SSR2、SSR3的一端相連，固態繼電器SSRl與控制閥EVl的開關串聯，固態繼電器SSR2與控制閥EV2的開關串聯，固態繼電器SSR3與控制閥EV3的開關串聯；CP1H-XA40T-D的開關量輸出端口與聲光報警器相連；CP1H-XA40T_D的開關量輸出端口分別與小型繼電器K1、K2、K3的線圈相連；控制閥EV1、EV2、EV3的開關、聲光報警器、小型繼電器K1、K2、K3的線圈均接+24V直流電。
【文檔編號】G01M3/26GK203455146SQ201320554730
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月7日 優先權日:2013年9月7日
【發明者】張順, 邵加鎖, 華芳, 張建仁, 彭玉鳳, 張大軍 申請人:安徽人防設備有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
