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透氣閥性能檢測儀 技術方案
日期:2025-08-29 07:53
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杭州微標儀器設備有限公司
電話:0571-89987619 網址:www.bdsm-rape.com
透氣閥性能檢測儀
技術方
杭州微標儀器設備有限公司
電話:0571-89987619 網址:www.hzwb-auto.com
透氣閥性能檢測儀
技術方案
1. 項目概述
本方案旨在設計并開發一套高性能、自動化的透氣閥性能檢測系統。該系統核心功能是實現對1至4個透氣閥樣品進行同步或獨立的性能檢測,自動**測量其開啟壓力和關閉壓力,并以實時曲線和數據列表的形式直觀顯示檢測過程和結果。該系統將大大提高檢測效率、精度和數據的可追溯性,適用于生產線上質量控制、實驗室研發驗證等多種場景。
2. 系統主要功能與性能指標
- 檢測通道: 1-4通道獨立控制,可同時或任意選擇單個/多個通道進行測試。
-
測試能力:
- 自動檢測并記錄開啟壓力(正壓)
- 自動檢測并記錄關閉壓力(正壓)
- 可自定義壓力升壓速率(如5-500 Pa/s),以適應不同標準的測試要求。
-
壓力控制與測量:
- 壓力范圍:0 ~ +10mBar(可根據客戶具體需求調整量程,如0-20mBar或更寬)。
- 壓力精度: ±0.5% FS(滿量程)或更高。
- 分辨率: 0.1 Pa。
-
數據顯示與輸出:
- 實時曲線: 每個通道獨立顯示“壓力-時間”曲線,并清晰標記出開啟點和關閉點。
- 數據面板: 實時顯示各通道的當前壓力、設定目標、測試狀態(進行中/完成/通過/失敗)。
- 結果報告: 測試完成后,自動生成結果摘要(包括樣品ID、開啟壓力、關閉壓力、測試時間、結論等)
-
用戶操作:
- 可預設測試參數(如壓力上限、速率、判據等)。
- 具備急停按鈕和超壓自動保護功能,保障設備和操作人員**。
- 可選條碼槍掃碼輸入樣品ID功能,便于數據管理。
3. 系統組成與工作原理
3.1 系統硬件組成
-
氣路系統:
- 氣源: 潔凈、干燥的壓縮空氣或氮氣氣源,經過減壓閥和過濾器處理。
- 精密調壓模塊: 核心壓力控制單元,采用高精度電-氣比例閥或伺服電機驅動的精密減壓閥,用于**控制輸出壓力的變化速率和大小。
- 壓力傳感器: 每個測試通道配備一個高精度、高響應速度的微壓差傳感器,用于實時采集被測透氣閥兩端的壓力值。
- 多路氣路切換模塊: 由電磁閥陣列組成,用于實現氣源與1-4個測試通道的自動連通和切斷,實現通道的獨立選擇與控制。
- 工裝夾具: 為不同型號的透氣閥設計快速密封接頭或夾具,確保測試過程中的可靠密封。
-
電氣控制系統:
- 工業計算機(IPC)或高性能嵌入式控制器: 系統大腦,運行控制軟件和數據處理算法。
- 數據采集卡(DAQ): 負責高速、高精度地采集來自各通道壓力傳感器的模擬信號。
- I/O控制卡: 輸出控制信號驅動比例閥/伺服電機和電磁閥,并接收急停等開關信號。
- 觸摸顯示屏: 提供人機交互界面(HMI)。
-
機箱與結構:
- 采用堅固的鈑金機箱,集成所有組件。
- 前面板布局:觸摸屏、急停按鈕、通道選擇按鈕、氣路接口、工位指示燈等。
- 后面板布局:總氣源接口、電源開關、通信接口(USB, Ethernet)等。
3.2 軟件系統
- 開發環境: 采用**語言(如C#, LabVIEW, Python等)開發上位機軟件。
- 軟件架構: 模塊化設計,包括參數設置模塊、實時控制模塊、數據采集模塊、曲線顯示模塊、數據分析模塊和報告生成模塊。
-
算法核心: 開啟/關閉壓力判斷算法。
* 開啟壓力: 系統以設定速率平穩加壓。當檢測到壓力曲線出現**個明顯的拐點(壓力增長率突然降低,意味著氣體開始突破閥片)時,記錄該點壓力值為開啟壓力。
* 關閉壓力: 達到預設峰值后,系統以設定速率平穩減壓。當檢測到壓力曲線出現另一個拐點(壓力下降率突然減緩,意味著閥片回座密封)時,記錄該點壓力值為關閉壓力。
* 算法需具備抗干擾能力,能過濾掉微小波動,準確識別真實拐點。
3.3 工作原理流程圖
流程圖關鍵步驟說明:
- 起始與初始化:系統上電或開始新測試時,進行硬件自檢和參數初始化,確保傳感器、閥件處于就緒狀態。
- 通道與模式選擇:用戶可通過軟件界面靈活選擇對1個、多個或全部(*多4個)通道進行測試,并可選擇同步啟動或獨立啟動。
-
核心測試循環(并行處理):這是系統的技術核心,每個選定通道都會獨立且同步地執行以下過程:
- 精密加壓:由電-氣比例閥**控制,按照用戶預設的速率(如 Pa/s)平穩增加工裝內的氣壓。
- 高頻采集:高精度壓力傳感器以毫秒級間隔持續采集壓力數據。
- 實時拐點判斷(開啟壓力):軟件算法實時分析壓力-時間曲線,當檢測到曲線斜率發生突變(拐點),即壓力從快速上升變為緩慢上升(氣體開始突破閥片)時,瞬間記錄當前壓力值為開啟壓力。
- 減壓與二次判斷(關閉壓力):達到壓力上限后,比例閥反向工作,控制壓力勻速下降。算法再次捕捉減壓曲線上的拐點(壓力從快速下降變為緩慢下降,閥片回座密封),記錄該點為關閉壓力。
- 結果處理與顯示:所有通道測試完畢后,系統自動生成統一的測試報告,并將每個通道的“壓力-時間”曲線與關鍵點清晰標注在同一圖表中,便于對比分析。所有數據自動保存至數據庫。
4. 人機交互界面(HMI)設計概念
界面將分為四個主要區域:
- 系統狀態區: 顯示設備狀態、通信狀態、當前用戶等。
- 通道控制區: 1-4通道的獨立啟停按鈕、參數快速設置框。
- 實時曲線顯示區: 采用多Y軸圖表,可同時顯示4個通道的壓力-時間曲線,并用不同顏色和圖例清晰標注每條曲線及其對應的開啟/關閉壓力點。
-
數據與報告區:
- 實時數據表: 以表格形式動態更新各通道的實時壓力值和*終結果。
- 報告生成欄: 提供“生成報告”、“導出數據”、“歷史查詢”等按鈕。
5. 實施計劃與交付物
價格影響因素:
-
- 核心部件品牌與精度:采用進口高精度壓力傳感器(如德國品牌)和精密調壓閥(如意大利、日本品牌)的配置價格會更高,測量誤差≤±2%或更高精度(如0.1%F.S.)也會影響價格。
- 工裝夾具復雜度:工裝需要適應不同型號閥口的快速密封更換1。定制化、多尺寸的工裝套件(例如提供5種常用尺寸氣嘴)會增加成本。
- 軟件功能:具備數據追溯、聯網(MES)、條碼掃描、自定義報告等**功能的軟件系統會增加開發成本和價格。
- 氣路方案:全自動電控調壓相比手動/機械調壓方案成本更高。
- “面議”與浮動:精密檢測設備的價格常需“面議”,因具體配置(如傳感器量程、工裝材質、軟件模塊)差異較大。表中所列為常見配置的預估范圍,實際成交價以合同協議為準。
-
可選配置與增值服務:
- 進口配件升級:如流量計、壓力表等關鍵部件從國產品牌升級為進口品牌(如德國),預計整機價格會有明顯上浮。
- 計量與認證:提供第三方計量檢定證書或符合GMP、藥典等特殊行業規范的需求,可能產生額外費用。
- 培訓與安裝:以上報價包含運費、及稅費,單不包含安裝調試及操作培訓費用,需提前確認。
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**階段:需求細化與設計
- *終確認技術規格和接口要求。
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**階段:硬件采購與集成
- 采購傳感器、比例閥等核心部件,并進行機械集成與氣路連接。
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第三階段:軟件開發與調試
- 完成控制邏輯、數據采集、曲線顯示和核心算法的編碼與單元測試。
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第四階段:系統聯調與驗證
- 進行整機測試,使用標準壓力計進行校準,并使用已知性能的樣品進行重復性、準確性驗證。
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第五階段:驗收與交付
- 操作培訓,文檔交付,項目驗收。
交付物:
- 透氣閥性能檢測儀整機一臺
- 用戶手冊、校準報告等技術文檔
- 必要備品備件(密封圈、過濾器等)
- 注:未完備內容,以雙方*終簽訂合同為準。