专利名称：危险品包装气密试验机的制作方法
技术领域：
本发明属于危险品试验机，特别涉及一种危险品包装气密试验机。
目前危险品属国际强制检验商品，在生产和储运中如处置不当很容易发生燃烧爆炸事故。盛装危险品的包装的气密特性是考察该包装的一项重要指标。如果气密性能存在缺陷，有可能导致在储运过程中发生危险品漏出，发生危险反应。国外同类试验设备存在的下列不足a.注入气体压力波动较大，导致压力表读数困难，影响试验准确度。b.难以满足恒定的加压速度。c.注气压力的控制由手动开闭气阀变为计算机自动控制电磁阀注气，从而提高试验的精度。d.压力变化数据由人工眼看手记变为计算机数据自动采集。e.数据的处理和结果的判定也由人工操作变为计算机判定，并自动打印测试结果，提高了试验效率。国内外仅有类似的试验设备，但没有实现操作、数据等方面的自动化，全部采用手工操作，人工读数、记录、处理数据，劳动强度大，且试验精度较低，速度较慢。
本发明的目的是提供一种危险品包装气密试验机，克服现有技术的缺点和不足。
本发明的目的是这样实现的一种危险品包装气密试验机，其特征为在升降机架上有升降电机，升降机架下是摆放被测危险品包装的水箱，升降电机连接升降杆，升降杆连接包装压盘，包装压盘连接被测危险品包装，气源气泵经注气管，气压表、包装注气管和三通接头连接到被测危险品包装内，三通接头另一端连接气压采集测量管，气压采集测量管上的气压表经信号传输线与升降电机控制线连接数据采集控制箱，数据采集控制箱连接计算机。
数据采集控制箱内是气压表经信号传输线连接压力采集模块，压力采集模块连接通讯模块，升降电机连接一个固态继电器，粗给和精给电磁阀连接另一个固态继电器，两个固态继电器连接继电器控制模块，继电器控制模块连接通讯模块，通讯模块连接计算机。
本发明的优点是本试验机用于测试危险品包装的气密性能，解决了压力表读数困难以往试验设备注气采用人工控制，精度底，经常是等操作员停止加压时，压力已超过标准要求压力很多了。此设备采用计算机压力表电信号输入、程序压力判断预测算法等先进方法，使注气精度达到人工的10％。无精给和粗给双重管路，使系统管路气流压力变化剧烈，导致压力表指针抖动，加上用肉眼读数，误差较大，压力表示值误差为1.5％，加上以上两因素，总的误差达4％，数值误差达1KPa。试验的压力值为20KPa，因此人工读数误差使试验结果的准确性大打折扣。采用计算机系统及精给和粗给双重管路后，误差仅限于电流输出误差，其最大值为1％。，仅为人工读数的25％。另外，以往手工记录、计时需时30分钟/危险品包装，采用自动记录、计时后缩短到10分钟/危险品包装，效率提高了3倍以上。节省了宝贵的人力和时间，缩短了检验出证书的周期，极大的提高了工作效率。试验准确度高。试验效率高。
以下结合
实施例图1是危险品包装气密试验机结构示意图图2是危险品包装气密试验机数据采集控制箱原理图图3是危险品包装气密试验机主程序图图4是危险品包装气密试验机气压显示模块图图5是危险品包装气密试验机气压自动控制模块图本试验机包括气源6(气泵)，升降机架1，升降电机9，升降电机2，控制线3，数据采集控制箱4，注气管5，气泵6，水箱7，被测危险品包装8，升降杆9，包装压盘10，包装注气管11，气压采集测量管12，三通接头13，信号传输线14，计算机15，打印机。
各部件位置关系及连接方式见附图1在测试开始前，先将待测危险品包装(图1部件8)排空，然后在危险品包装盖上打一个孔，此孔用来向危险品包装注入空气。将试验机的水箱(图1部件7)注入适量水，当危险品包装(图1部件8)完全浸入水中不溢出为益。把三通接头(图1部件13)插入危险品包装上的孔中，并拧紧固定。将包装置于压盘(图1部件10)下，由计算机(图1部件15)通过继电器控制模块启动升降电机(图1部件2)，升降电机(图1部件2)根据控制线传来的信号(图1部件3)带动升降杆(图1部件9)将包装压盘(图1部件10)降下，使危险品包装(图1部件8)完全浸入水中，就此试验准备工作完成。
本试验机采用气泵(图1部件6)作为试验气源对危险品包装(图1部件8)进行气密测试。试验所用气泵(图1部件6)应能产生50KPa的标准压力，压缩的空气从气泵(图1部件6)出来后经注气管(图1部件5)进入数据采集控制箱(图1部件4)，经过粗给和精给两个电磁阀(图2部件20、13)。这两个电磁阀将由计算机控制，使其根据压力情况自动开闭，使流经此限流阀的气体以不超过1KPa/s的加压速度自动给危险品包装(图1部件8)加压，并在达到试验压力后自动关闭。粗给和精给两个电磁阀在此系统中扮演一个重要角色，它使空气稳定的注入包装(图1部件8)，使气流对压力表(图2部件17)的冲击减至相当小。在停止注气情况下观察危险品包装(图1部件8)上气体的泄漏情况，泄漏部位气体形成气泡，可以一目了然的判断泄漏部位。气体由包装注气管(图1部件11)经一个三通接头(图1部件13)，再经气压测量管(图1部件12)通入压力表，这样就使压力表的压力与危险品包装(图1部件8)的内部压力始终保持一致。
压力的测试是由压力表完成的，当按下了计算机上“开始检测”按钮后，程序将控制电磁阀自动打开给危险品包装(图1部件8)加压。当压力较小时将粗给与精给电磁阀全部打开，而当压力接近试验压力时，将粗给电磁阀(图2部件20)关闭，由精给电磁阀(图2部件20)加压，并且在达到要求的压力后自动关闭精给电磁阀(图2部件20)。此时危险品包装(图1部件8)的泄漏速度就能由压力表(准确反映出来。与现有技术不同之处在与本系统由计算机控制读取压力表数据，实现动态反馈，控制压力增减。压力表是采用的本安型防爆远传压力表，其输出端可输出与压力成某种线性关系的电流。在给压力表加上24V直流电源后，其输出电流可达4-20mA。输出的电流信号须经过信号线(图2部件24)连接压力采集模块(图2部件23)连接信号变送器(图2部件21)将其变为计算机能识别的串行总线信号由信号线(图1部件14)传送给计算机。
数据采集控制箱(图1部件4)由压力采集模块(图2部件23)、继电器控制模块(图2部件18)、通讯模块(图2部件21)组成。计算机程序通过信号线(图1部件14)把控制信号传到通讯模块，再经模块间信号线(图2部件22)由继电器控制模块(图2部件18)控制固态继电器(图2部件19)，操纵升降电机(图1部件2)升降和粗给和精给两个电磁阀开关。当压力表通过气压测量管(图2部件12)检测到压力变化，微小的电压变化信号通过信号线(图2部件24)传入压力采集模块，压力采集模块将微小的电压变化信号经过模/数转换和一系列信号调理后以RS485串行标准信号形式分别对应输入通讯模块，再经过通讯模块将信号转换至RS232标准信号接至计算机(图1部件15)。计算机内的专用数据处理软件(程序框图见附图3—7)从接口读取数据后进行数据处理。
计算机软件用Microsoft Visual Basic5.0语言编写。整个软件由主程序(见图3)、气压自动控制模块(见图4)、气压测量显示模块(见图5)、数据存储模块(见图7)、数据浏览模块(见图6)、退出系统模块等软件模块组成。
主程序(见图3)(1)在程序启动时先显示测试主界面及操作菜单。
(2)设定通讯端口的通讯协议波特率为9600，无奇偶校验，8位数据，1位停止位。
(3)当输入占用时，告诉VB控件读入整个缓冲区。
(4)程序打开通讯端口COM1和COM2。
气压测量显示模块(见图4)(1)电磁阀气压自动调节模块调用。
(2)压力测量显示模块首先进行5分钟倒计时。
(3)从数据端口读入变送器输出的电压信号。
(4)计算机将电压信号计算转化为压力值。
(5)在屏幕上将转化结果作为初始压力值显示。
(6)此后进入5分钟延时等待状态。
(7)当5分钟倒计时完成后，程序显示备注输入窗口，这时候由用户输入备注(包括危险品包装的编号、特性等)。
(8)从数据端口读入变送器输出的电压信号。
(9)经过与上述相同的转换将电压信号转换为压力值在屏幕作为终止压力值上显示。
(10)计算机将终止压力值与初始压力值之差和标准压力值进行比较，判定出是否合格。(11)在屏幕上显示出持续时间、压力下降值，标准值及结果是否合格、备注等。电磁阀气压自动调节模块(见图5)(1)按测试主界面上的“开始试验”按钮。(2)计算机通过继电器控制模块启动升降电机将包装压盘降下，使危险品包装完全浸入水中。(3)程序将调用电磁阀气压自动调节模块。该模块的作用是控制粗给和精给电磁阀的开启，给危险品包装注气并在达到规定压力后控制电磁阀关闭。(4)在电磁阀气压自动调节模块中首先初始化COM1接口。(5)从COM1接口输出信号使电磁阀开启，阀门所开启的大小以2Kpa/s的注气量给危险品包装注气。(6)同时软件通过COM1接口读取压力的数据，判断压力是否达到了规定值。(7)如果没有达到，则进一步判断注气的时间是否超过了5min。这是因为一旦危险品包装严重漏气或者管路漏气，可能使压力无法达到规定值，程序将陷入死循环，所以要加入超时判断。(8)当注气的持续时间超过了5min时则进行报错，并提示“是否重新开始检验？”，此时由检验人员检查管路。如果发现是危险品包装的问题，则判定此危险品包装不合格。(9)如果没有发生注气超时，则继续注气直到压力达到规定值时关闭电磁阀。(10)调用气压测量显示模块(见图4)。数据存储模块(1)按下在程序主界面下的“数据存储”按钮。(2)系统软件将调用数据存储模块。该模块可将测得的一系列数据存入到计算机中，以后可以方便的调出浏览及打印。(3)进入到数据存储模块中，首先显示一个窗口用来输入厂家名称。(4)在输入完毕后按“确定”按钮结束输入。(5)系统将自动为此次检验结果编号。(6)存入到系统内部的数据库中。数据库中所给的编号是唯一对应的。(7)首先打开数据库。(8)将数据库指针移到数据库的末尾。(9)将最新的检验数据存放到数据库末尾。(10)关闭数据库返回主界面。数据浏览模块(1)在软件主界面下按“数据浏览”按钮将调用数据浏览模块。该模块是用来将存储的检验数据调出以供浏览及打印。(2)程序首先显示数据浏览及报表生成界面。界面上的窗口显示了厂家的列表。(3)用户用窗口控制条可以选择不同的厂家。(4)在选定了所需要浏览或打印的厂家之后，按“报表生成”按钮可进行报表生成。(5)打开所指定厂家的数据库。(6)定义所要显示的字段、序号、初始压力、终止压力、持续时间，压力下降、标准值、结果、备注等。(7)调用Microsoft Visual Basic所特有的CrystalReports控件，生成厂家检验结果报表。(8)显示在屏幕上。(9)按下显示的报表下端的“print”按钮。(10)弹出打印机设置窗口。(11)在对打印机设置完毕以后按“OK”按钮。(12)打印机自动打印报表。
(13)也可以按显示的报表下端的“close”按钮(14)程序返回数据浏览界面。
退出系统模块(1)在软件主界面下按“退出”按钮。
(2)调用系统退出模块。
(3)关闭所有的数据库及窗口。
(4)清除未保存的数据。
(5)退出程序。
通过以上软件，计算机可以完成自动注气、自动测量、智能存储、浏览打印等强大功能，从而实现了试验的自动化。
该试验机要求系统的承压能力相当强，制作时我们采用了进口自锁气动接头，很好的满足了要求。加上计算机自动数据采集，使系统更安全可靠。以往的危险品包装气密测试装置无精给管路，加压快但使压力表受气流冲击，指针波动剧烈，加之人工读表，出现较大误差，可靠性降低。在分析对比之后，我们采用了精给电磁阀及配套管路，使压力表读数稳定，从而解决了这项难题。
全新的计算机自动数据采集及处理系统更是以往设备所无法比拟的，高度的智能化管理使系统大大提高了效率，节省了人力，增加了可靠安全程度。
权利要求1.一种危险品包装气密试验机，其特征为在升降机架上有升降电机，升降机架下是摆放被测危险品包装的水箱，升降电机连接升降杆，升降杆连接包装压盘，包装压盘连接被测危险品包装，气源气泵经注气管，气压表、包装注气管和三通接头连接到被测危险品包装内，三通接头另一端连接气压采集测量管，气压采集测量管上的气压表经信号传输线与升降电机控制线连接数据采集控制箱，数据采集控制箱连接计算机。
2.根据权利要求1所述的危险品包装气密试验机，其特征为数据采集控制箱内是气压表经信号传输线连接压力采集模块，压力采集模块连接通讯模块，升降电机连接一个固态继电器，粗给和精给电磁阀连接另一个固态继电器，两个固态继电器连接继电器控制模块，继电器控制模块连接通讯模块，通讯模块连接计算机。
专利摘要一种危险品包装气密试验机,由气源,升降机架,升降电机,升降杆,数据采集控制箱气泵,注气管,水箱,气压采集测量管,数据采集控制箱信号传输线,计算机连接组成。本危险品包装气密试验机提高了效率3倍以上。极大的提高了工作效率。节省了宝贵的人力和时间,缩短了检验出证书的周期,试验准确度高。
文档编号G01N3/12GK2465172SQ0120181
公开日2001年12月12日 申请日期2001年1月18日 优先权日2001年1月18日
发明者王利兵, 李宁涛, 李晶, 张勇 申请人:中华人民共和国天津出入境检验检疫局