專利名稱：一種帶溫度補償功能的密封性能測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種帶溫度補償功能的密封性能測試儀技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及一種帶溫度補償功能的密封性能測試儀。
技術(shù)背景[0002]目前，國內(nèi)使用的密封性能測試設(shè)備多數(shù)是從國外引進的，售價昂貴而且儀器維修維護有相當大的依賴性。另外這些設(shè)備絕大多數(shù)都是采用51系列單片機或AVR單片機作為核心處理器，受處理器本身硬件條件的限制，檢測精度不可能很高，系統(tǒng)功能擴展困難。 而且目前的密封性能測試設(shè)備還存在以下不足1、密封性能測試儀器裝備附加值不高，技術(shù)含量偏低，行業(yè)和產(chǎn)品的核心技術(shù)自主創(chuàng)新能力較弱。2、不能進行多工件同步檢測，測試效率不高。3、具有溫度補償功能的檢測儀器不多，受環(huán)境溫度的影響導(dǎo)致檢測結(jié)果飄忽不定，很難做出檢測結(jié)果的合格或不合格判斷。4、無法實現(xiàn)強大的測試結(jié)果數(shù)據(jù)和參數(shù)配置數(shù)據(jù)的管理與遠程監(jiān)控查詢。5、人機交互界面和提供的操作不夠人性化。因此，開發(fā)一種能同時對多個被測件進行檢測、擁有溫度自動補償策略、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能強大、滿足遠程數(shù)據(jù)管理與交互的新型嵌入式密封性能檢測儀是大勢所趨。發(fā)明內(nèi)容[0003]本發(fā)明針對密封檢測儀器單工件檢測帶來的效率低、成本高的問題，以及受環(huán)境溫度等因素影響造成的測試不精確等問題，提供一種一次可帶動多個工件同時檢測的密封性能測試儀以及一種密封性能測試方法，它具有檢測精度高，穩(wěn)定性好，可靠性和通用性強，成本低廉，本發(fā)明具體方案如下[0004]一種帶溫度補償功能的密封性能測試儀，包括密封罐、第一采集端、第二采集端以及處理單元；所述密封罐位于被測體內(nèi)，所述密封罐由導(dǎo)熱性能良好的材料制成；所述第一采集端包括第一溫度傳感器、第一直壓傳感器、第一壓力數(shù)據(jù)源；所述密封罐與所述第一溫度傳感器及所述第一直壓傳感器電連接，所述第一溫度傳感器與所述處理單元電連接， 所述第一直壓傳感器與所述處理單元電連接；[0005]所述第二采集端包括第二溫度傳感器、第二直壓傳感器、第二壓力數(shù)據(jù)源；所述被測體與所述第二溫度傳感器及所述第二直壓傳感器電連接，所述第二溫度傳感器與所述處理單元電連接，所述第二直壓傳感器與所述處理單元電連接。[0006]可選的，所述第一采集端包括第一溫度傳感器、第一直壓傳感器、第一差壓傳感器以及一壓力恒定的第一標準件；所述第一差壓傳感電連接于所述第一標準件與密封罐之間；[0007]所述第二采集端包括第二溫度傳感器、第二直壓傳感器、第二差壓傳感器以及一壓力恒定的第二標準件；所述第二差壓傳感電連接于所述第二標準件與被測體之間。[0008]可選的，所述處理單元包括ARM9微處理器。[0009]可選的，所述ARM9微處理器設(shè)有以太網(wǎng)口。[0010]可選的，所述處理單元電連接有SC16C652B擴展芯片，所述SC16C652B擴展芯片包括至少一個RS485 口。[0011]可選的，所述第一采集端包括AVR核心處理器，所述第一直壓傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與所述AVR核心處理器電連接；[0012]所述第二采集端包括AVR核心處理器，所述第二直壓傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與所述AVR核心處理器電連接。[0013]一種密封性能測試方法，包括如下步驟[0014]預(yù)先分別設(shè)定第一壓力數(shù)據(jù)源的數(shù)值、第二壓力數(shù)據(jù)源的數(shù)值；[0015]在被測體內(nèi)設(shè)一導(dǎo)熱性能良好的密封罐；[0016]記錄密封罐的直壓壓力值Ptl以及熱力學(xué)溫度值Ttl，然后將被測體及密封罐充氣至相同氣壓并讀取壓力值A(chǔ)P1、第二壓力數(shù)據(jù)源與密封罐的差壓值ΔΡ2、密封罐內(nèi)氣體在檢測結(jié)束時刻的直壓壓力P1以及熱力學(xué)溫度T1，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程式，計算得出密封罐的熱力學(xué)溫度變化量_7] Μ=ζ(Σ±ψ)ΑΡ1Γ0·5[0018]記錄被測體與密封體之間的氣體的直壓壓力值P2以及被測體與密封體之間的氣體熱力學(xué)溫度值T2，然后將被測體及密封罐充氣至相同氣壓P1，接著讀取被測體與密封體之間的氣體的直壓壓力值P3以及被測體與密封體之間的氣體熱力學(xué)溫度值T3,假設(shè)被測體完全密封，則據(jù)理想氣體狀態(tài)方程式，計算得出被測體的與密封體之間的氣壓變化量2 Γ + 273 ；[0019]假設(shè)被測體的與密封體之間的氣體在沒有溫度影響的情況下泄漏過后的所剩的壓力 P1，則 P2-(P1+ΔP2' ) = AP2 ；ΡΔΡ[0020]計算得出被測體的與密封體之間氣壓真實泄漏量P2-A=AP2O[0021]可選的，所述第一壓力數(shù)據(jù)源的數(shù)值由一個恒壓的第一標準件提供；[0022]所述第二壓力數(shù)據(jù)源的數(shù)值由一個恒壓的第二標準件提供。[0023]可選的，將被測體及密封罐充氣至相同氣SP1之后，讀取APpAHPyT3數(shù)據(jù)之前，還包括有等壓階段。[0024]可選的，將被測體及密封罐充氣至相同氣SP1之后，讀取APpAHPyT3數(shù)據(jù)之前，還包括有平衡階段。[0025]本發(fā)明方案提供的密封性能測試儀及密封性能測試方法，在被測體內(nèi)設(shè)一導(dǎo)熱性能良好的密封罐，通過將被測體及密封罐增加至相同氣壓的方式，使被測體與密封罐達到相同溫度，并通過讀取密封罐的溫度獲得精確的溫度值，避免了直接讀取被測體溫度時由于環(huán)境溫差大造成的誤差偏大，是為“溫度補償”，并結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程式，對被測體的密封性能進行檢測及計算，由以上方案可知本發(fā)明的有益效果在于[0026]1、本發(fā)明使用一個處理單元，帶動多個檢測采集端同時進行密封性檢測，這將極大的提升測試效率，縮短測試時間，從而降低生產(chǎn)成本。[0027]2、本發(fā)明的“溫度補償”策略能夠更有效的消除環(huán)境溫度等因素給泄漏檢測結(jié)果附加的不良影響，這將增強檢測結(jié)果的可靠性，穩(wěn)定性，還有儀器的通用性。[0028]3、本發(fā)明的遠程數(shù)據(jù)監(jiān)控查詢功能，即通過ARM提供以太網(wǎng)口，遠程主機借助于互聯(lián)網(wǎng)可以很放方便的對整臺儀器進行控制和信息查詢。[0029]此外，本發(fā)明的泄漏測試前后端提供了模塊化設(shè)計功能部件，提高設(shè)備的開放性、 可維護性和快速定制能力，從整體上滿足了現(xiàn)在和未來相當長時間內(nèi)的市場需求，提高了廣品競爭力ο
[0030]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定，在附圖中[0031]圖1為本發(fā)明整機結(jié)構(gòu)方框圖；[0032]圖2是圖1中處理單元的結(jié)構(gòu)方框圖；[0033]圖3是圖1中第一采集端的結(jié)構(gòu)方框圖；[0034]圖4是第一采集端與第二采集端與被測體連接示意圖。
具體實施方式
[0035]下面將結(jié)合附圖以及具體實施例來詳細說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。[0036]實施例[0037]如圖1 圖4所示，一種帶溫度補償功能的密封性能測試儀，包括密封罐、第一采集端、第二采集端以及處理單元，圖1中處理單元1的結(jié)構(gòu)方框圖如圖2所示，ARM9核心板由ARM9微處理器，電源電路，64M的Flash 18，64M的SDRAM 19，GPIO引出口，基于行場掃描的IXD芯片，IXD芯片外接出IXD顯示屏插槽，USB 口，實時時鐘RTC 121，DM9000網(wǎng)卡芯片120，DM9000網(wǎng)卡芯片120外接出以太網(wǎng)RJ45插座，串口芯片MAX3232S0P外接出兩個 RS485 口，串口擴展芯片SC16C652B向外擴展出兩個RS485 口組成，處理單元外部與顯示屏和鍵盤相連接。[0038]本實施例中處理單元1包括用于處理數(shù)據(jù)和控制各個硬件模塊的ARM9S3CM40微處理器11，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)需要增加用于輸出人機交互界面的顯示屏；用于人機交互輸入的鍵盤13 ；用于重要數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出的USB 口 14 ；用于遠程監(jiān)控的RJ45網(wǎng)口 15 ；用于同4個采集端通訊的RS485 口 16，其中兩個RS485 口 16可以由SC16C652B擴展芯片17 擴展出來；[0039]第一采集端2結(jié)構(gòu)方框圖如圖3所示，包括AVR核心處理器，與ARM9微處理器片上集成的A/D轉(zhuǎn)換模塊相接的直壓力傳感器22和差壓傳感器23，IIC數(shù)據(jù)靜態(tài)存儲芯片M， 與處理器相接并和充氣閥、平衡閥、排氣閥相連的電磁閥25，和處理器相接的并和電子調(diào)壓閥26相連的D/A轉(zhuǎn)換芯片，外部控制鍵盤，電源電路和處理器相接的并和RS485通訊口相連的串口芯片MAX3232S0P組成。[0040]如圖4所示，所述密封罐3位于被測體4內(nèi)，所述密封罐3由導(dǎo)熱性能良好的材料制成；所述第一采集端2包括第一溫度傳感器、第一直壓傳感器、第一壓力數(shù)據(jù)源，其中壓力源數(shù)據(jù)可預(yù)存在第一采集端2中；所述密封罐3與所述第一溫度傳感器及所述第一直壓傳感器電連接，所述第一溫度傳感器與所述處理單元1電連接，所述第一直壓傳感器與所述處理單元1電連接；[0041]所示第二采集端結(jié)構(gòu)方案與第一采集端2相同，所述第二采集端包括第二溫度傳感器、第二直壓傳感器、第二壓力數(shù)據(jù)源，其中第二壓力數(shù)據(jù)源可預(yù)存在第二采集端中；所述被測體4與所述第二溫度傳感器及所述第二直壓傳感器電連接，所述第二溫度傳感器與所述處理單元1電連接，所述第二直壓傳感器與所述處理單元1電連接。[0042]作為上述實施例方案的部分替換方案，所述第一采集端2包括第一溫度傳感器、 第一直壓傳感器、第一差壓傳感器以及一壓力恒定的第一標準件41 ；所述第一差壓傳感電連接于所述第一標準件與密封罐3之間；[0043]所述第二采集端包括第二溫度傳感器、第二直壓傳感器、第二差壓傳感器以及一壓力恒定的第二標準件31 ；所述第二差壓傳感電連接于所述第二標準件與被測體4之間。[0044]作為上述實施例方案的優(yōu)選方案，所述處理單元1包括ARM9微處理器。[0045]作為上述實施例方案的優(yōu)選方案，所述ARM9微處理器設(shè)有以太網(wǎng)口。[0046]作為上述實施例方案的優(yōu)選方案，所述處理單元1電連接有SC16C652B擴展芯片， 所述SC16C652B擴展芯片包括至少一個RS485 口。[0047]作為上述實施例方案的優(yōu)選方案，所述第一采集端2包括AVR核心處理器，所述第一直壓傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與所述AVR核心處理器電連接；[0048]所述第二采集端包括AVR核心處理器，所述第二直壓傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與所述AVR核心處理器電連接。[0049]還包括一種密封性能測試方法，包括如下步驟[0050]預(yù)先分別設(shè)定第一壓力數(shù)據(jù)源的數(shù)值、第二壓力數(shù)據(jù)源的數(shù)值；[0051]在被測體4內(nèi)設(shè)一導(dǎo)熱性能良好的密封罐3 ；[0052]記錄密封罐3的直壓壓力值Ptl以及熱力學(xué)溫度值T。，然后將被測體4及密封罐3 充氣至相同氣壓并讀取壓力值ΔP1、第二壓力數(shù)據(jù)源與密封罐3的差壓值ΔΡ2、密封罐3內(nèi)氣體在檢測結(jié)束時刻的直壓壓力P1以及熱力學(xué)溫度T1，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程式PV = GRT = >PV = CT(在恒定摩爾量氣體情況下，GR是個常數(shù)，看成常數(shù)C)。將被測體4放入恒溫箱里加熱或冷卻至比環(huán)境溫度高或低的溫度，可知[0053]
權(quán)利要求1.一種帶溫度補償功能的密封性能測試儀，其特征在于 包括密封罐、第一采集端、第二采集端以及處理單元；所述密封罐位于被測體內(nèi)，所述密封罐由導(dǎo)熱性能良好的材料制成； 所述第一采集端包括第一溫度傳感器、第一直壓傳感器、第一壓力數(shù)據(jù)源；所述密封罐與所述第一溫度傳感器及所述第一直壓傳感器電連接，所述第一溫度傳感器與所述處理單元電連接，所述第一直壓傳感器與所述處理單元電連接；所述第二采集端包括第二溫度傳感器、第二直壓傳感器、第二壓力數(shù)據(jù)源；所述被測體與所述第二溫度傳感器及所述第二直壓傳感器電連接，所述第二溫度傳感器與所述處理單元電連接，所述第二直壓傳感器與所述處理單元電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的帶溫度補償功能的密封性能測試儀，其特征在于所述第一采集端包括第一溫度傳感器、第一直壓傳感器、第一差壓傳感器以及一壓力恒定的第一標準件；所述第一差壓傳感電連接于所述第一標準件與密封罐之間；所述第二采集端包括第二溫度傳感器、第二直壓傳感器、第二差壓傳感器以及一壓力恒定的第二標準件；所述第二差壓傳感電連接于所述第二標準件與被測體之間。
3.如權(quán)利要求1所述的帶溫度補償功能的密封性能測試儀，其特征在于 所述處理單元包括ARM9微處理器。
4.如權(quán)利要求3所述的帶溫度補償功能的密封性能測試儀，其特征在于 所述ARM9微處理器設(shè)有以太網(wǎng)口。
5.如權(quán)利要求1所述的帶溫度補償功能的密封性能測試儀，其特征在于所述處理單元電連接有SC16C652B擴展芯片，所述SC16C652B擴展芯片包括至少一個 RS485 Π。
6.如權(quán)利要求1所述的帶溫度補償功能的密封性能測試儀，其特征在于所述第一采集端包括AVR核心處理器，所述第一直壓傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與所述 AVR核心處理器電連接；所述第二采集端包括AVR核心處理器，所述第二直壓傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與所述 AVR核心處理器電連接。
專利摘要本實用新型公開了一種帶溫度補償功能的密封性能測試儀，包括密封罐、第一采集端、第二采集端以及處理單元；密封罐在被測體內(nèi)，密封罐由導(dǎo)熱性能好的材料制成；第一采集端包括第一溫度傳感器、第一直壓傳感器、第一壓力數(shù)據(jù)源；密封罐與第一溫度傳感器及第一直壓傳感器連接，第一溫度傳感器與處理單元連接，第一直壓傳感器與處理單元連接；第二采集端包括第二溫度傳感器、第二直壓傳感器、第二壓力數(shù)據(jù)源；被測體與第二溫度傳感器及第二直壓傳感器連接，第二溫度傳感器與處理單元連接，第二直壓傳感器與處理單元連接。本實用新型在被測體內(nèi)設(shè)密封罐，被測體及密封罐增至同氣壓，達到相同溫度，避免了讀取被測體溫度時由于環(huán)境溫差大造成的誤差偏大的問題。
文檔編號G01M3/26GK202305149SQ20112040771
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者龔福岐 申請人:廣州市番禺科騰工業(yè)有限公司