本發(fā)明涉及軌道車輛的試驗設(shè)備，特別涉及一種軌道車輛風(fēng)擋的自動化氣密淋雨試驗臺以及試驗方法。

背景技術(shù)：

列車風(fēng)擋在軌道車輛兩節(jié)車廂之間起活動連結(jié)作用，是旅客從一節(jié)車廂到另一節(jié)車廂的通道。風(fēng)擋可以防止風(fēng)、砂、雨、雪、灰塵等進入車內(nèi)，而列車高速運行時風(fēng)擋一直會受到內(nèi)外氣壓差的壓力。因此，風(fēng)擋出廠前需進行一定壓力下的氣密試驗和淋雨試驗。

現(xiàn)有風(fēng)擋的氣密和淋雨試驗，分別在兩個試驗臺中分兩次進行，從而不會相互影響。氣密試驗工裝與風(fēng)擋連接后成為一個密閉的腔體，向腔體中充氣；淋雨試驗是持續(xù)向風(fēng)擋外部淋雨。這些都是手工進行，需要2-3人配合方能試驗，其中包括開啟和關(guān)閉電源開關(guān)、開啟和關(guān)閉氣源開關(guān)、觀察氣壓值的變化、計時、臨時連接試驗電氣和氣動管路等。這種方法占用人員數(shù)量，相對人力成本較高，而且受人為因素影響，試驗數(shù)據(jù)缺乏準(zhǔn)確性，不直觀。同時水流量是通過水表讀數(shù)及時間等參數(shù)進行計算獲得，人為進行讀數(shù)準(zhǔn)確性低，致使最終得到的每小時的水流量數(shù)值誤差較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決以上問題，本發(fā)明提供了一種可提高試驗精度及準(zhǔn)確度、減少試驗人員數(shù)量及勞動強度、提高試驗效率的自動化風(fēng)擋氣密淋雨試驗臺。

本發(fā)明所述自動化風(fēng)擋氣密淋雨試驗臺包括：電磁閥若干、水箱、液位計、水泵、流量計、電磁調(diào)節(jié)閥、真空泵、正壓傳感器、電子壓力表和負(fù)壓傳感器；其中水箱與水泵連接，水箱上設(shè)有液位計，水泵通過流量計及電磁調(diào)節(jié)閥與噴淋頭連接，水箱上同時連接電磁閥A和電磁閥B，其中電磁閥A與水源連接，電磁閥B與水環(huán)式真空泵連接，水環(huán)式真空泵同時還與電磁閥C連接，電磁閥C通過負(fù)壓傳感器與檢測體連接；檢測體還與正壓傳感器、電磁閥D、電子壓力表、氣源順次連接；PLC與電磁閥、液位計、水泵、流量計、電磁調(diào)節(jié)閥、真空泵、正壓傳感器、電子壓力表、負(fù)壓傳感器分別連接。

本發(fā)明還提供了一種自動化風(fēng)擋氣密淋雨試驗方法，包括以下步驟：

（1）、PLC讀取液位計，若液位計低于上限，PLC控制電磁閥A開，實現(xiàn)水源對水箱的自動供水；

（2）、當(dāng)液位計高于上限時，PLC控制電磁閥A關(guān)閉，停止供水；

（3）、PLC啟動水泵，依據(jù)不同風(fēng)擋產(chǎn)品設(shè)定不同壓力值和噴淋時間；

（4）、PLC讀取流量計的數(shù)值,調(diào)解電磁調(diào)節(jié)閥閥門開合大小，使噴淋管路的流量達到預(yù)定值；

（5）、噴淋頭對檢測體進行持續(xù)噴淋，當(dāng)達到噴淋時間或液位計低于下限時，水泵停止工作；

（6）、當(dāng)液位計高于下限時，PLC打開電磁閥B，利用水箱內(nèi)的水啟動水環(huán)式真空泵；

（7）、PLC關(guān)閉電磁閥D，打開電磁閥C，對檢測體持續(xù)抽真空，依據(jù)不同風(fēng)擋產(chǎn)品設(shè)定不同的真空度；

（8）、PLC讀取檢測體回路上的負(fù)壓傳感器的數(shù)值，當(dāng)達到設(shè)定的真空度時，控制電磁閥C斷電，同時開始計時；

（9）、依據(jù)不同風(fēng)擋產(chǎn)品設(shè)定不同的壓力區(qū)間，當(dāng)真空度下降至規(guī)定的數(shù)值時，PLC停止計時；

（10）、PLC重復(fù)步驟（7）至（9）多次，取平均值；

（11）、PLC關(guān)閉電磁閥C，接通氣源；

（12）、PLC讀取電子壓力表數(shù)值，當(dāng)大于下限時，打開電磁閥D；

（13）、給檢測體風(fēng)擋持續(xù)充氣，依據(jù)不同風(fēng)擋產(chǎn)品設(shè)定不同的壓力值；

（14）、PLC讀取檢測體回路上的正壓傳感器的數(shù)值，當(dāng)達到設(shè)定的壓力值時，控制電磁閥D斷電，同時開始計時；

(15)、依據(jù)不同風(fēng)擋產(chǎn)品設(shè)定不同的壓力區(qū)間，當(dāng)壓力值下降至規(guī)定的數(shù)值時，PLC停止計時；

(16)、PLC重復(fù)步驟（12）至（15）多次，取平均值；

（17）、PLC關(guān)閉電磁閥D。

（18）、整個試驗完畢。

本發(fā)明所述自動化風(fēng)擋氣密淋雨試驗臺及試驗方法，將之前手工分兩次試驗的氣密和淋雨試驗變成自動化控制方法在一個試驗臺上完成，通過水位高度、水流量及氣壓的實時檢測，實現(xiàn)對試驗的閉環(huán)控制，極大地提高了效率，減少人為因素對試驗的影響，提高試驗的精度及準(zhǔn)確度，可視化程度高，便于導(dǎo)出相關(guān)試驗數(shù)據(jù)。

進一步地，所述負(fù)壓傳感器和正壓傳感器安裝在PLC控制箱內(nèi)，測試的壓力差通過真實數(shù)據(jù)比對和模擬回歸后進行修訂。從而使氣密試驗不受淋雨試驗的影響，可以在一個試驗臺上完成。由于負(fù)壓傳感器和正壓傳感器有一定的距離，檢測的壓力與真實數(shù)據(jù)會有偏差，需要與真實采集的數(shù)據(jù)進行比對，最終經(jīng)過模擬計算得出二者之間的關(guān)系，從而完成對檢測數(shù)據(jù)的修訂。

進一步地，本發(fā)明所述自動化風(fēng)擋氣密淋雨試驗臺還包括截止閥，安裝在水箱和水泵之間。用于檢修時使用，日常狀態(tài)中始終處于打開狀態(tài)。

進一步地，本發(fā)明所述自動化風(fēng)擋氣密淋雨試驗臺還包括過濾器，安裝于氣源和電子壓力表之間。用于過濾及干燥氣源向檢測體輸入的氣體。

附圖說明

圖1 為本發(fā)明所述自動化風(fēng)擋氣密淋雨試驗臺的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明所述自動化風(fēng)擋氣密淋雨試驗方法的淋雨試驗流程圖。

圖3為本發(fā)明所述自動化風(fēng)擋氣密淋雨試驗方法的負(fù)壓試驗流程圖。

圖4為本發(fā)明所述自動化風(fēng)擋氣密淋雨試驗方法的正壓試驗流程圖。

圖5為負(fù)壓傳感器和正壓傳感器在控制箱回歸標(biāo)準(zhǔn)化殘差的標(biāo)準(zhǔn)P-P圖。

圖中各件號說明：

1-水源；2-電磁閥A；3-水箱；4-液位計；5-截止閥；6-水泵；7-流量計；8-電磁調(diào)節(jié)閥；9-電磁閥B；10-正空泵；11-電磁閥C；12-正壓傳感器；13-氣源；14-過濾器；15-電子壓力表；16-電磁閥D；17-負(fù)壓傳感器。

具體實施方式

下面結(jié)合圖1至圖4對本發(fā)明所述自動化風(fēng)擋氣密淋雨試驗臺及試驗方法進一步詳細描述。

如圖1所示，本發(fā)明所述自動化風(fēng)擋氣密淋雨試驗臺，包括水源1、電磁閥A2、水箱3、液位計4、截止閥5、水泵6、流量計7、電磁調(diào)節(jié)閥8、電磁閥B9、真空泵10、電磁閥C11、正壓傳感器12、氣源13、過濾器14、電子壓力表15、電磁閥D16、負(fù)壓傳感器17。

其中，水源1、電磁閥A2、水箱3、截止閥5、水泵6、流量計7、電磁調(diào)節(jié)閥8及噴淋頭分別通過管路順次相連，水箱3上設(shè)有液位計4。

水箱3同時還通過管路與電磁閥B9、真空泵10、電磁閥C11、正壓傳感器12及檢測體順次相連。所述正壓傳感器12安裝在負(fù)壓支路上，從而可以使正壓傳感器位于充氣支路上檢測體的后面，保證檢測數(shù)據(jù)的真實性和準(zhǔn)確性。

檢測體同時還通過管路與負(fù)壓傳感器17、電磁閥D16、電子壓力表15、過濾器14、氣源13順次相連。所述負(fù)壓傳感器17安裝在正壓支路上，從而可以使負(fù)壓傳感器位于抽真空支路上檢測體的后面，保證檢測數(shù)據(jù)的真實性和準(zhǔn)確性。

PLC分別與電磁閥A2(B9、C11、D16)、液位計4、水泵6、流量計7、電磁調(diào)節(jié)閥8、真空泵10、正壓傳感器12、電子壓力表15、負(fù)壓傳感器17相連。

當(dāng)用上述試驗臺進行試驗時，如圖2至圖4所示，包括以下步驟：

（1）、PLC讀取液位計4，若液位計4低于上限，PLC控制電磁閥A2開，實現(xiàn)水源1對水箱3的自動供水；

（2）、當(dāng)液位計4高于上限時，PLC控制電磁閥A2關(guān)閉，停止供水；

（3）、PLC啟動水泵6，依據(jù)不同風(fēng)擋產(chǎn)品設(shè)定不同壓力值和噴淋時間；

（4）、PLC讀取流量計7的數(shù)值,調(diào)解電磁調(diào)節(jié)閥8閥門開合大小，使噴淋管路的流量達到預(yù)定值；

（5）、噴淋頭對檢測體進行持續(xù)噴淋，當(dāng)達到噴淋時間或液位計低于下限時，水泵6停止工作；

（6）、當(dāng)液位計4高于下限時，PLC打開電磁閥B9，利用水箱3內(nèi)的水啟動水環(huán)式真空泵10；

（7）、PLC關(guān)閉電磁閥D16，打開電磁閥C11，對檢測體持續(xù)抽真空，依據(jù)不同風(fēng)擋產(chǎn)品設(shè)定不同的真空度；

（8）、PLC讀取檢測體回路上負(fù)壓傳感器17的數(shù)值，當(dāng)達到設(shè)定的真空度時，控制電磁閥C斷電，同時開始計時；

（9）、依據(jù)不同風(fēng)擋產(chǎn)品設(shè)定不同的壓力區(qū)間，當(dāng)真空度下降至規(guī)定的數(shù)值時，PLC停止計時；

（10）、PLC重復(fù)步驟（7）至（9）三次，取平均值；

（11）、PLC關(guān)閉電磁閥C11，接通氣源13；

（12）、PLC讀取電子壓力表15數(shù)值，當(dāng)大于0.4MP時，打開電磁閥D16；

（13）、給檢測體風(fēng)擋持續(xù)充氣，依據(jù)不同風(fēng)擋產(chǎn)品設(shè)定不同的壓力值；

（14）、PLC讀取檢測體回路上正壓傳感器17的數(shù)值，當(dāng)達到設(shè)定的壓力值時，控制電磁閥D16斷電，同時開始計時；

(15)、依據(jù)不同風(fēng)擋產(chǎn)品設(shè)定不同的壓力區(qū)間，當(dāng)壓力值下降至規(guī)定的數(shù)值時，PLC停止計時；

(16)、PLC重復(fù)步驟（12）至（15）三次，取平均值；

（17）、PLC關(guān)閉電磁閥D16；

（18）、整個試驗完畢。

所述截止閥5用于檢修時使用，日常狀態(tài)中始終處于打開狀態(tài)。

所述過濾器14用于過濾及干燥氣源向檢測體輸入的氣體。

所述負(fù)壓傳感器和正壓傳感器安裝在控制箱內(nèi)，通過PU管與檢測體相連，由于有一定的距離，檢測的壓力會有一些不同，需要與真實的數(shù)據(jù)進行比對。對比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，并不是完全的線性關(guān)系，因此，需對數(shù)據(jù)進行模擬回歸處理，具體通關(guān)過分析，得出結(jié)果如下：

輸入／移去的變量a:

模型 輸入的變量 移去的變量 方法

1 壓力開關(guān)檢測值b 輸入

a.因變量: 機械壓力表檢測值。

b.已輸入所有請求的變量。

模型匯總b:

模型 R R方 調(diào)整R方 標(biāo)準(zhǔn)估計的誤差 Durbin-Watson

1 1.000a 1.000 1.000 5.128 2.185

a.預(yù)測變量: (常量), 壓力開關(guān)檢測值。

b.因變量: 機械壓力表檢測值。

Anovaa:

模型 平方和 df 均方 F Sig.

1 回歸 35749736.987 1 35749736.987 359238.926 .000^b

殘差 263.013 10 26.301

總計 35750000.000 11

a. 因變量: 機械壓力表檢測值。

b. 預(yù)測變量: (常量), 壓力開關(guān)檢測值。

系數(shù)a:

模型 非標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)系數(shù) t Sig

B 標(biāo)準(zhǔn)誤差 試用版

1 （常量） 45.556 3.122 14.592 .000

壓力開關(guān)檢測值 1.005 .001 1.000 1165.864 .000

a.因變量: 機械壓力表檢測值。

回歸標(biāo)準(zhǔn)化殘差的標(biāo)準(zhǔn)P-P圖如圖5所示。

從圖5可見Durbin-Watson值為2.185，sig值為0.000，均符合要求，因此我們得出的近似直線結(jié)果是非常理想的，符合我們的要求，如果用Y代表真實數(shù)據(jù)，X代表檢測值，最終經(jīng)過模擬計算得出Y與X的關(guān)系如下：Y=45.556+1.005X。

將此運算方法在PLC程序中進行處理，對檢測值來進行修訂，在觸摸屏中將最終顯示一個更接近檢測體的數(shù)值。

本發(fā)明所述自動化風(fēng)擋氣密淋雨試驗臺及試驗方法，將之前手工分兩次試驗的氣密和淋雨試驗變成自動化控制方法在一個試驗臺上完成，通過水位高度、水流量及氣壓的實時檢測，實現(xiàn)對試驗的閉環(huán)控制，極大地提高了效率，減少人為因素對試驗的影響，提高試驗的精度及準(zhǔn)確度，可視化程度高，便于導(dǎo)出相關(guān)試驗數(shù)據(jù)。

如上所述，結(jié)合附圖和實施例所給出的方案內(nèi)容，可以衍生出類似的技術(shù)方案。但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。