]压力传感器4和数显表9均是安装于气路系统管路中，压力传感器4设置在各支路上减压阀进出口处，用于各支路气源压力和供气压力的监测。压力传感器将管道内压力信号转化为电压信号一路送至采集卡，一路连接至数显表用于直接显示管道压力值。压力传感器均选用O?5V信号输出，压力传感器与采集计算机安装于同一试验台内，距离较近，因此采取传感器输出采用电压信号直接输出方式，减少了转接环节，降低了故障概率；测量线缆采用屏蔽线，可有效降低信号传输过程中的干扰和信号衰减。
[0052]试验台内设有断路器14、热继电器15等电路保护器件，这些器件对电气设备进行保护，电路如图3所示。试验台内设置的直流电源用于阀门打开指示灯、压力传感器及数显表提供电源，其功能示意图如图4所示，图中所述的压力传感器安装于气路系统中。
[0053]1.3工作原理
[0054]试车台阀门密封和动作特性测试系统是将气瓶厂输送的不同压力的气源通过减压器调节到所需压力值以供阀门测试。被检测阀门采用直通接头连接至试验台，方便快速更换被试产品。直通接头用于将气源输送的气体连接至试验台内，同时用于通过减压器调节后的气体输送至试验台外部。截止阀之后安装有减压器，试验时手动调节减压器使气体压力达到试验值，测试过程中通过减压器后安装有压力传感器实时监测被测阀门压力变化，在高压气管路尾路设置手动阀，保证即使在停电或紧急情况下也可将被测试件泄压，保证设备和人身安全；总排气管出口应设置消音器。试验台结构形式为琴台式，前后均为对开门。观察面右部分安装压力表位置，左侧为计算机显示屏安装位置，观察面采用气体弹簧上翻式结构，以方便压力表和显示器安装；试验台右侧设置直通接头，用于被检测阀门的快速链接。
[0055]阀门的性能测试分为密封性试验和动作试验，测控系统按照被检测阀门类型选择测试种类。阀门动作性能测试图如图5所示，首先通过调节减压器将输入压力到所需试验压力供给测试阀门，由测控系统控制被检测阀门的打开或关闭，并记录打开时间，阀门闭合检测闭合触点信号，同时记录被测试阀门的开启压力，采集计算机通过模拟量采集卡记录传感器输出信号的变化，测试完成后可根据计算机记录的数据手动/自动判断被检测阀门开启压力值。
[0056]针对阀门密封性能的测试首先程序设定的测试时间和允许泄露量，测试时软件程序自动采集被检测阀门出口压力值并与允许泄露量进行比较，并能根据设定的条件自动判定测试件是否合格。
[0057]1.4关键技术
[0058]1.4.1、数据实时存储技术
[0059]对试车台阀门的使用记录、阀门的动作性能以及阀门内漏等参数记录及数据积累，有利于对阀门的使用过程及性能变化全面掌握和深度分析，同时对阀门性能及故障能及时发现及预判，有利于提高试车台工艺系统的可靠性。本采集计算机对阀门性能检测过程中产生的数据在高速实时采集、实时存盘的同时，可将采集数据以数值和曲线方式实时显不O
[0060]1.4.2提高测量参数准确性技术
[0061]为保证阀门动作特性测试的准确性和密封性测量精度，在图5对指令时间和信号返回时间进行记录，计算阀门动作时间并进行信号比对时，选用了 VB高精度软件计时器，其精度可达到0.0Olso采用此定时器可以准确计算阀门打开和关闭所耗时间。数据的采集选用高速采集模式，采样速率术10kHz。该数据采集卡可以同时采集N(N< 16)路数据，每一路采集通道的速率为总采样速率(250kHz) /N，各个通道之间的同期性误差为N/采样速率，可以实现< 0.2%的要求，该测试中时间精度要求为1ms，而现有采集卡每一通道的采样频率应至少能达到1kHz以上，而选用的采集卡的总采样速率远远满足彡1XN kHz的要求。该测试中对信号采样的误差要求小于0.2%，这就要求A/D的误差小于1/2000，此采集卡具有16位分辨率的A/D转换器，分辨率=最小分辨单位=板卡选择的量程/216，16位A/D的误差为0.025%，所以该数采卡良好的满足〈0.2%的要求。
[0062]为了提高模拟信号的抗干扰能力，增加信号的平稳性，在图6中，在气密性结束后，根据在气密时间内采集压力传感器的数据以及允许的压力下降值来判断气密性是否合格。其中采集的压力传感器数据是采用软件滤波和格鲁布斯舍点处理，避免采集系统出现干扰出现大点，导致对阀门性能做出错误判断。对压力传感器信号进行了软件滤波。软件滤波主要采用多点求平均值和格鲁布斯舍点方法进行数据处理，在对信号进行软件滤波后，测量值既减少了扰动、变化较为平稳，又能正常反映变化量。
【主权项】
1.一种试车台阀门密封和动作特性检测系统，其特征在于:包括气路系统和测控系统， 所述气路系统包括高压气管路及操纵气管路，所述高压气管路及操纵气管路并行设置，所述高压气管路及操纵气管路均包括气源、集气管及多个用气支路，所述集气管的入口与气源连接，所述集气管的出口对应连接多个用气支路，各用气支路上设置有气路控制阀门，所述气路控制阀门包括前截止阀和或后截止阀，高压气管路的用气支路的出口合并后与待检测阀门的入口连接，操纵气管路的用气支路的出口用于与待检测阀门的操纵气口连接; 所述测控系统包括多个压力传感器、采集卡、采集计算机、直流电源及显示器，所述多个压力传感器分别设置在减压阀的进出口处，所述采集卡具有数字量输入输出接口及模拟量输入接口，所述压力传感器的输出信号接入采集卡的模拟量输入接口，所述采集卡通过数字量输入输出接口分别与采集计算机和气路控制阀门连接，所述采集计算机用于记录传感器输出信号的变化和阀门的闭合信号，并根据测试要求及采集数据对阀门的性能做出评价，所述显示器连接在采集计算机的输出端，所述直流电源用于压力传感器的供电。2.根据权利要求1所述的试车台阀门密封和动作特性检测系统，其特征在于:所述气路控制阀门还包括设置在前截止阀和后截止阀之间的用于调节到预定压力的减压阀。3.根据权利要求2所述的试车台阀门密封和动作特性检测系统，其特征在于:所述气路系统还包括过滤器，所述过滤器设置在气源出口与集气管之间的管路上。4.根据权利要求3所述的试车台阀门密封和动作特性检测系统，其特征在于:所述气路系统和测控系统安装于同一试验台内，所述试验台上还设置有直通接头，被检测阀门通过直通接头与高压气管路连接，所述高压气管路的尾部设置有手动阀。5.根据权利要求1所述的试车台阀门密封和动作特性检测系统，其特征在于:所述测控系统还包括与压力传感器连接的数显表。6.根据权利要求1-5之任一权利要求所述的试车台阀门密封和动作特性检测系统，其特征在于:所述采集卡为PCI总线数据采集卡。7.根据权利要求6所述的试车台阀门密封和动作特性检测系统，其特征在于:所述采集卡的数字量输入输出接口及模拟量输入接口的数量具有冗余。8.根据权利要求7所述的试车台阀门密封和动作特性检测系统，其特征在于:所述测控系统还包括断路器及热继电器，所述断路器及热继电器串联在交流电输出端与直流电源输入端之间。9.利用权利要求1-8所述的检测系统进行试车台阀门动作特性检测的方法，其特征在于:包括以下步骤: 1)手动打开或关闭待检测阀门； 2)采集计算机自动记录指令时间和信号返回时间，根据指令时间和信号返回时间计算阀门动作时间并进行信号比对，所述指令时间是指手动打开阀门的时刻，所述返回时间是指电磁阀门的触点闭合的时刻； 3)判断比对结果是否正常；如果不正常进行步骤4)，如果不正常进行步骤5); 4)对电磁阀或者气动阀门重新检修，重复步骤1)-3); 5)计算机自动生成检查结构，结束。10.利用权利要求1-8所述的检测系统进行试车台阀门密封特性检测的方法，其特征在于:包括以下步骤: 1)手动设置气密压力值和气密时间， 2)手动打开气路控制阀门； 3)采集计算机自动检查气路压力是否到达设定值，如否，进行步骤2);如是，进行步骤4)； 4)手动关闭气路控制阀门，气密开始计时，计时满，进行步骤5); 5)采集计算机根据设定气密时间结束气密检测，判断结果，如果结果不合格，进行步骤6);如果合格，进行步骤7); 6)对气动阀门重新检修，重复步骤I)-5)； 7)采集计算机自动记录并生成合格证，结束。
【专利摘要】本发明涉及一种试车台阀门密封和动作特性检测系统及检测方法，其中的测控系统包括多个压力传感器、采集卡、采集计算机、直流电源及显示器，多个压力传感器分别设置在减压阀的进出口处，所述采集卡具有数字量输入输出接口及模拟量输入接口，压力传感器的输出信号接入采集卡的模拟量输入接口，采集卡通过数字量输入输出接口分别与采集计算机和气路控制阀门连接，显示器连接在采集计算机的输出端，直流电源用于压力传感器的供电。本发明提高了试验台工艺系统的可靠性，便于设备的集中管理，同时具有对检测数据的实时录入和存储的功能，提高了阀门检测过程的工作效率和准确性。
【IPC分类】G01M3/28, G01M13/00
【公开号】CN104990676
【申请号】CN201510388638
【发明人】张俊锋, 单琳, 赵政社, 王乃世, 彭飞, 陈海峰, 白文义, 赵建军, 朱成亮, 李谦, 鱼凡超, 朱小江
【申请人】西安航天动力试验技术研究所
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月3日