一种多量程多输出气动控制检测装置的制作方法

本发明涉及快速气动控制检测领域，具体涉及一种多量程多输出气动控制检测装置。

背景技术

航天服是航天员在空间环境生存或进行出舱活动时用于防护宇宙空间环境对人体危害的个人防护作业密闭服，为航天员提供适当的大气压力、足够的氧气、适宜的温度和湿度，以保障航天员生命活动需要。航天服装配前后，需要对其配套产品及系统进行气动检查，包括气密封性、气体流量和流阻等多项静态和动态的性能测试。根据技术状态要求，测试指标多，量程范围广，测试接口多，还没有一种能够方便连接的集成多路输出接口和多量程范围的专业气动测试设备。本发明设计了一种可以快速连接辅助装置(管路附件)、覆盖多量程范围、实现多路输出的机械式气动检测装置，该装置采用手动调节、操作简便、表针指示，可对航天服等其他密闭充压结构的各项气动性能进行快速精确检测。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多量程多输出气动控制检测装置，集成了多量程范围检测和多路输出接口，用于对航天服系统及其配套产品的动态和静态气动性能进行检测和试验，实现不同压力环境下的快速精确检测。

为解决上述问题，本发明的提供了一种多量程多输出气动控制检测装置，包括：壳体、仪表板和可拆卸盖；所述仪表板安装于所述壳体中，所述可拆卸盖可拆卸地固定在所述壳体上；

所述仪表板上固定安装有测量仪器、控制阀门和管路系统，气体通过管路系统到达测量仪器，控制阀门用于控制气体的通断和流向；

所述测量仪器包括至少两个以上不同量程的测量仪器，所述管路系统包括至少两个以上输出接口。

在具体的实施例中，所述测量仪器包括精密压力表、真空压力表和浮子流量计，通过连接不同量程的压力表和浮子流量计实现-0.1mpa～25.0mpa范围内的气体压力检测以及0.1nl/min～30.0nl/min范围内的气体流量检测。

在具体的实施例中，所述控制阀门包括开关阀门和减压阀；所述开关阀门可控制气体流向及调节气体流量大小；所述减压阀用于把前端的高压气体减压为后端的低压气体。

在具体的实施例中，所述管路系统包括接口和管路，所述接口包括气源接口、输入接口和输出接口；所述管路系统安装于所述仪表板背面。

在具体的实施例中，气源接口(1)连接高压气源，所述高压气源的压力范围为0～25.0mpa，通过阀门(23)后分成两路，一路输送到第一精密压力表(25)以显示输入压力，另一路通过第一减压阀(16)减压后分成四路，第一路输送到第二精密压力表(18)以显示经一级减压后的气体压力，第二路通过阀门(11)连接输出接口(5)以大流量输出气体，第三路通过阀门(10)连接输出接口(4)以小流量输出气体，第四路通过第二减压阀(14)经过二级减压后低压输出；所述第一精密压力表(25)的检测范围为0～25.0mpa，所述第二精密压力表(18)的检测范围为0～1.6mpa。

在具体的实施例中，所述经过二级减压后的低压气体分成三路，第一路通过第一接口(7)直接输出，第二路通过第一阀门(17)后依次连接第一浮子流量计(24)和第二浮子流量计(31)，并通过输出接口(8)输出，第三路通过第二阀门(12)连接第三浮子流量计(20)后通过输出接口(8)输出。

在具体的实施例中，所述第一浮子流量计(24)和第三浮子流量计(20)分别连接输入接口(27)、(30)，且所述输入接口(27)、(30)与第一接口(7)均可作为输入接口，用于测量连接于其上的产品内部气体的流量；所述第一浮子流量计(24)和第二浮子流量计(31)的检测范围为0.1nl/min～3.0nl/min，第三浮子流量计(20)的检测范围为3.0nl/min～30.0nl/min。

在具体的实施例中，还包括第一压力检测接口(6)和第二压力检测接口(21)，分别连接第三精密压力表(19)和第四精密压力表(22)，用于检测产品内部压力；所述第三精密压力表(19)的检测范围为0～1.0mpa，所述第四精密压力表(22)的检测范围为0～0.1mpa。

在具体的实施例中，还包括相通的真空接口(2)和产品接口(3)，所述真空接口(2)一端连接真空泵、另一端连接第三阀门(9)和第四阀门(26)，第三阀门(9)前端与真空泵相连，第四阀门(26)后端与大气相通；所述产品接口(3)一端连接测试产品、另一端连接真空压力表(15)以显示当前产品内部的真空度；所述真空泵对所述测试产品抽真空，所述第三阀门(9)控制所述测试产品与真空泵的通断，所述第四阀门(26)控制所述测试产品与大气环境的通断；所述真空压力表(15)的检测范围为-0.10～0mpa。在具体的实施例中，所述可拆卸盖通过仪表锁固定在所述壳体上；所述壳体上设置有把手。

综上所述，本发明提供了一种多量程多输出气动控制检测装置，包括：壳体、仪表板和可拆卸盖；所述仪表板安装于所述壳体中，所述可拆卸盖可拆卸地固定在所述壳体上；所述仪表板上固定安装有测量仪器、控制阀门和管路系统，气体通过管路系统到达测量仪器，控制阀门用于控制气体的通断和流向；所述测量仪器包括至少两个以上不同量程的测量仪器，所述管路系统包括至少两个以上输出接口。本发明集成了多量程范围检测和多路输出接口，采用手动调节、操作简便、表针指示，可对航天服及其他密闭充压结构的各项气动性能进行快速精确检测。

本发明的有益效果是：利用洁净的空气或氧气等某种气体作为工作介质，在常温常压条件下，通过选择不同量程范围的测量仪器，实现对航天服系统及其配套产品等密闭充压结构的气动性能检测和气动试验，能够进行快速充、泄压，同时具备多量程的压力控制及测量、流量控制及测量以及低压性能测试的功能。

附图说明

图1是本发明多量程多输出气动控制检测装置示意图；

图2是本发明气动控制检测装置的壳体结构图；

图3是本发明气动控制检测装置的原理示意图。

1：气源接口；2、3、4、5、6、7、8、21、27、30：输入/输出接口；9、10、11、12、17、23、26：开关阀门；14、16：减压阀；15：真空压力表；18、19、22、25：精密压力表；20、24、31：浮子流量计。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1和图2所示，本装置由壳体ⅰ，仪表板ⅱ和可拆卸盖ⅲ组成，可拆卸盖ⅲ由4个仪表锁固定在壳体上i，对仪表板ⅱ起保护作用，使用时易于拆下。仪表板ⅱ包括测量仪器、控制阀门和管路系统三部分，仪表板及安装在其上的配套仪器用螺钉固定在壳体结构上。为了防止灰尘和其他杂质，所有的测试接口上均装有密封堵盖。壳体ⅰ顶端安装有把手，方便移动和携带。

该装置的主体部分——仪表板上安装有测量仪器、控制阀门和管路系统三部分。

测量仪器包括精密压力表、真空压力表和浮子流量计，通过连接不同的压力表和流量计可实现-0.1mpa～25.0mpa范围内的气体压力检测以及0.1nl/min～30.0nl/min范围内的气体流量检测。

控制阀门包括开关阀门和减压阀，各开关阀门用于控制气体从输入接口至输出接口间的通断和供气流向，阀门开度可调节气体流量大小；减压阀用于把前端储存在气瓶内的高压气体减压为后端出口所需的低压气体，根据测试工况需要，可实现二级减压，输出满足试验要求的工作介质压力。

管路系统包括接口和管路，所述接口包括气源接口、输入接口和输出接口，其中，气源接口用于连接高压气源，最高输入可达21mpa，其余所有接口用于向气动检测装置连接配套气体管路附件，可实现快速密封连接，部分接口既可作为输入接口也可作为输出接口。高压气体经过一级或二级减压后，可实现多路供气输出；气体管路安装于仪表板背面，仪表板上给出了管路布置和走向。

本发明的有益效果是，利用洁净的空气或氧气等某种气体作为工作介质，在常温常压条件下，通过选择不同量程范围的测量仪器，实现对航天服系统及其配套产品等密闭充压结构的气动性能检测和气动试验，能够快速进行充、泄压，同时具备多量程的压力控制及测量、流量控制及测量以及低压性能测试的功能，其气动控制原理如附图3所示。

下面结合附图3对本发明作进一步详细说明。

本发明提供了一种多量程覆盖多路输出的快速气动检测装置，该装置主体部分包括测量仪器、控制阀门和管路系统三部分。

测量仪器包括精密压力表18、19、22、25，真空压力表15，浮子流量计20、24、31，覆盖以下量程范围和精度：

压力表25，量程0～25.0mpa；

压力表18，量程0～1.6mpa；

压力表19，量程0～1.0mpa；

压力表22，量程0～0.1mpa；

压力表15，为真空表，量程-0.10～0mpa；

浮子流量计24，量程0.1～1.0nl/min；

浮子流量计31，量程1.0～10.0nl/min；

浮子流量计20，量程3.0～30nl/min。

通过连接不同的压力表和流量计可实现覆盖多量程的压力检测和流量检测。

控制阀门包括开关阀门9、10、11、12、17、23、26和减压阀14、16，各开关阀门用于控制气体从气源接口至输出接口间的通断和供气流向，阀门开度可调节气体流量大小；减压阀16将接入的气瓶内高压气体减压为输出所需的低压气体，根据测试工况需要，减压阀14可实现二级减压，调定输出压力0.1mpa，向后端接口输出。

管路系统包括气源接口1、输入/输出接口2、3、4、5、6、7、8、21、27、30和内部气体管路，气源接口1可通过高压软管与高压气源相连，可为气动检测装置输入0～25.0mpa的工作压力，通过阀门23控制气源供气开、关，并由压力表25显示输入压力。接入工作介质，即压力表25有指示，减压阀16可对接入的工作介质进行减压输出，通过缓慢调节减压阀16可设定输出压力大小，由压力表18显示，输出满足试验要求的介质压力；气体管路连接各接口和测量仪器，内部管路布置如附图3中所示；各输入/输出接口用于向气动检测装置连接配套气体管路附件，可实现压力检测、流量检测、多路供气输出以及真空和负压系统的气动检查与测量：

(1)压力检测：

①连接接口6，可通过精密压力表19测量产品系统内部0～1mpa的压力；

②连接接口21，可通过精密压力表22测量产品系统内部0～0.1mpa的压力。

(2)流量检测：

①经减压阀14二级减压后的气体介质，由阀门17、12控制供气流向，该路输出可通过浮子流量计20、24和31测量从接口8输出的气体流量：a.打开阀门17、关闭阀门12，通过流量计24、31可测量0.1～3.0nl/min范围内的流量；b.打开阀门12、关闭阀门17，通过流量计20可测量3.0～30.0nl/min范围内的流量；

②接口7、27和30也可作为输入接口，利用浮子流量计测量从产品系统内流出的气体流量，该工况下接口8敞开：a.接口27供气，通过流量计24、31可测量0.1～3.0nl/min范围内的流量，气体从接口8流出；b.接口30供气，通过流量计20测量3.0～30.0nl/min范围内的流量，气体从接口8流出；

③若需检测30.0nl/min以上的气流量，可在输出接口外部管路附件中串接更大量程的流量计。

(3)多路输出：

①大流量输出，连接接口5，经过减压阀16减压后的气体介质可由阀门11控制开、关，通过输出接口5输出大流量的介质，阀门开度可调节输出流量；

②小流量输出，连接接口4，经过减压阀16减压后的气体介质，经限流孔13由阀门10控制开、关，通过输出接口4输出小流量的介质，阀门开度可调节输出流量；

③低压输出，经过减压阀16减压后的气体介质可通过减压阀14二级减压至0.1mpa以下，低压气体通过阀门17、12控制输出的供气流向，通过输出接口7、8实现低压输出。

(4)真空和负压系统的气动检查与测量：接口2与真空泵连接，接口3连接测试产品，阀门9前端与真空泵相连，阀门26后端与大气相通；利用真空泵对产品进行抽真空，阀门9可控制抽真空的通、断，并通过精密真空表15测量当前系统内真空度，可监测的最大真空度为0.1mpa；阀门26可控制当前负压系统与大气环境的通、断。

本气动检测装置的实施步骤如下：

步骤一：气源接口1与高压气瓶牢固连接，打开气源开关前确认阀门23处于关闭状态，减压阀16处于关闭状态。打开气源开关，打开阀门23，压力表25显示气源压力；

步骤二：根据试验要求选择试验所需的测量仪器，连接试验管路，确认除阀门23的其他阀门均处于关闭状态；打开减压阀16，调节至试验规定的压力，通过压力表18确认减压后的压力；

步骤三：打开与所连接输出接口对应的控制阀门，实现气路输出，同时，通过所连接的压力表或流量计读取试验数据；

步骤四：试验完成后，关闭气源，关闭减压阀16，将与气动检测装置相连的外部试验管路内的压力泄至地面。打开气动检测装置与大气连通接口的控制阀门，排泄气动检测装置内部管路余压；

步骤五：拆除试验管路，关闭检测装置上的所有阀门，所有接口盖好保护盖。

综上所述，本发明提供了一种多量程多输出气动控制检测装置，包括：壳体、仪表板和可拆卸盖；所述仪表板安装于所述壳体中，所述可拆卸盖可拆卸地固定在所述壳体上；所述仪表板上固定安装有测量仪器、控制阀门和管路系统，气体通过管路系统到达测量仪器，控制阀门用于控制气体的通断和流向；所述测量仪器包括至少两个以上不同量程的测量仪器，所述管路系统包括至少两个以上输出接口。本发明集成了多量程范围检测和多路输出接口，采用手动调节、操作简便、表针指示，可对航天服及其他密闭充压结构的各项气动性能进行快速精确检测。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。