專利名稱：裝備各自獨(dú)立并相同的閥門加閥門定位器的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑幕墻物理三性檢測(氣密性能，水密性能及抗風(fēng)壓性能的檢測)用的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，尤其涉及一種裝備各自獨(dú)立并相同的閥門加閥門定位器的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前市場上有關(guān)風(fēng)壓調(diào)節(jié)的產(chǎn)品大致分為兩大類一類以德國KS公司的產(chǎn)品為代表，另一類以日本本田公司產(chǎn)品為代表。兩家公司的產(chǎn)品各有其特點(diǎn)，同時(shí)也存在不足之處，其內(nèi)容簡要表述如下德國KS公司僅僅采用變頻調(diào)速的方式來控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)建，從而控制風(fēng)量，進(jìn)而達(dá)到控制風(fēng)壓的目的，但由于風(fēng)機(jī)自身的慣性，變頻調(diào)節(jié)的方式無法達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)中抗風(fēng)壓測試所要求的5秒為周期的風(fēng)壓變化，而且由于這種控制方法對控制算法要求高，從而加重了軟件開發(fā)的工作量。對負(fù)壓該KS公司采用一種靈活的伺服驅(qū)動(dòng)風(fēng)口調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，這樣可以利用同一個(gè)風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正負(fù)壓的靈活切換，但是其中一個(gè)明顯的缺點(diǎn)是該機(jī)構(gòu)為了靈活安裝，采用了木材作為安裝底版，然而，這種機(jī)構(gòu)在國內(nèi)的實(shí)際使用中，由于天氣潮濕，經(jīng)常造成底版膨脹，從而加大了伺服機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)阻力，由于選取的伺服電機(jī)力矩較小，因此經(jīng)常造成電機(jī)燒毀。
日本本田公司設(shè)計(jì)了一套機(jī)械四聯(lián)動(dòng)閥門，并采用了電液伺服驅(qū)動(dòng)，充分利用了電液伺服系統(tǒng)的大驅(qū)動(dòng)力，高速度和定位精度，能夠保證高的響應(yīng)速度又簡化了控制算法，從而能很好地完成設(shè)計(jì)要求的風(fēng)壓控制曲線，符合國家標(biāo)準(zhǔn)的測試要求。同時(shí)，由于恰當(dāng)?shù)睦昧怂穆?lián)調(diào)節(jié)閥之間的相位差不但能夠?qū)崿F(xiàn)正負(fù)壓切換，而且可以方便實(shí)現(xiàn)主動(dòng)泄壓，提高了箱體壓力的變換周期，但也存在一些問題(1)因?yàn)樗穆?lián)驅(qū)動(dòng)是聯(lián)動(dòng)的，為了補(bǔ)償閥門通徑誤差的影響，在四個(gè)閥門前都各裝了一個(gè)調(diào)零閥門以保證當(dāng)電液伺服閥處于平衡位置處的時(shí)候，測試腔體里的壓力與大氣壓力相同，(2)電液伺服價(jià)格高，此外，采用電液伺服必將要求配備液壓附件及有關(guān)設(shè)備，給維修保養(yǎng)帶來額外工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種裝備四套各自獨(dú)立并相同的閥門加閥門定位器的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)合了德國KS公司與本田公司產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，并克服了它們存在的不足之處，其主要特點(diǎn)是利用大功率變頻器控制風(fēng)壓轉(zhuǎn)速，并在風(fēng)路上采用了高精度的閥門定位器和獨(dú)立控制的四套氣動(dòng)高速調(diào)節(jié)蝶閥，形成主動(dòng)泄壓回路，從而確保風(fēng)壓曲線的控制周期能夠滿足國家測試標(biāo)準(zhǔn)的要求。
實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是提供一種裝備各自獨(dú)立并相同的閥門加閥門定位器的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括PLC控制系統(tǒng)、變頻器、控制電路、風(fēng)機(jī)、主和支風(fēng)管、閥門，其特征在于，所述風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，在2條通大氣的支風(fēng)管及2條通過主風(fēng)管與測試腔體相連通的支風(fēng)管上分別裝置四套各自獨(dú)立并相同的氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥加閥門定位器；在主風(fēng)管上接近測試腔體的前面裝置了五孔管，在五孔管的一個(gè)孔上，設(shè)置了小量程壓力傳感器及大量程壓力傳感器；所述五孔管的前面裝置了快速切斷閥；在快速切斷閥和五孔管之間的主風(fēng)管上還設(shè)置了高等級的金屬軟密封閥；在進(jìn)風(fēng)管和出風(fēng)管之間裝置的風(fēng)機(jī)是高壓離心風(fēng)機(jī)。
上述的裝配各自獨(dú)立并相同的閥門加閥門定位器的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述的氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥的閥板是兩側(cè)板面帶筋的空芯結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為不銹鋼1Cr18Ni9，閥門軸是空心軸，材質(zhì)為不銹鋼2Cr13及Cr18Ni9。
上述的裝備各自獨(dú)立并相同的閥門加閥門定位器的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，在五孔管上設(shè)置的小量程壓力傳感器的量程為±500Pa，大量程壓力傳感器的量程為±15kPa，在小量程壓力傳感器之前設(shè)置了一個(gè)氣動(dòng)保護(hù)球閥。
上述的裝備各自獨(dú)立并相同的閥門加閥門定位器的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，從五孔管的一個(gè)孔上引出氣管，該氣管通過一帶分支的金屬彎管連接小量程壓力傳感器及大量程壓力傳感器。
上述的裝備各自獨(dú)立并相同的閥門加閥門定位器的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，在主風(fēng)管上平行并連通地安裝了一文丘里管，所述文丘里管中部裝置了一空氣流量傳感器。
上述的裝備各自獨(dú)立并相同的閥門加閥門定位器的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，閥門定位器由定位器和氣缸組成，定位器，氣缸和氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥中的閥板軸以連接軸進(jìn)行同軸機(jī)械連接。
上述的裝備各自獨(dú)立并相同的閥門加閥門定位器的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，定位器通過壓縮空氣管與壓縮空氣機(jī)相連，另外，氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥，定位器、氣缸通過導(dǎo)線與PLC控制系統(tǒng)相連形成風(fēng)壓控制電路。
上述的裝備各自獨(dú)立并相同的閥門加閥門定位器的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓離心風(fēng)機(jī)以導(dǎo)線與一風(fēng)機(jī)變頻器相連。
采用上述的技術(shù)方案具有下列效果本風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用在吸取一些國外相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新和突破，在充分保障系統(tǒng)安全運(yùn)行的條件下，使系統(tǒng)達(dá)到了很高的技術(shù)性能指標(biāo)，全面滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，其主要特點(diǎn)表現(xiàn)在如下方面1、風(fēng)壓控制精度高，響應(yīng)迅速。
在風(fēng)壓控制上，利用了110kW大功率變頻器控制大流量高壓離心風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，結(jié)合采用高精度的閥門定位器和獨(dú)立控制的四套氣動(dòng)高速調(diào)節(jié)蝶閥組成的風(fēng)路切換機(jī)構(gòu)所形成的主動(dòng)泄壓回路，再加上所述四套氣動(dòng)高速調(diào)節(jié)蝶閥的閥板和閥板軸的空芯結(jié)構(gòu)的作用，大大提高了風(fēng)壓控制的靈活性和準(zhǔn)確性，實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，壓力控制可以達(dá)到1Pa的控制精度，響應(yīng)迅速，可以快速實(shí)現(xiàn)壓力波動(dòng)控制，從而滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的抗風(fēng)壓測試中所要求的5秒為周期的風(fēng)壓變化。
2、波動(dòng)風(fēng)壓曲線對稱性好。
由于利用同一臺風(fēng)機(jī)對測試腔體實(shí)現(xiàn)正負(fù)壓控制加上采用相同類型的調(diào)節(jié)閥對稱地切換氣路，因此測試腔體的正負(fù)壓力控制過程基本都由風(fēng)機(jī)的特性決定，可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)壓曲線的良好對稱性。
3、設(shè)備易維護(hù)，能各自獨(dú)立調(diào)節(jié)閥位，靈活控制壓力。
由于采用了四套各自獨(dú)立并相同的氣動(dòng)高速調(diào)節(jié)蝶閥加高精度閥門定位器來實(shí)現(xiàn)類似的功能，這樣不但能夠避免因日本本田公司的電液伺服所配備的專用設(shè)備所帶來的不易維護(hù)性，也提高了更加靈活的控制手段，省去了日本本田公司的風(fēng)壓系統(tǒng)中必須配備的調(diào)零閥門。同時(shí)，在進(jìn)行壓力控制時(shí)，由于四套相同的氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥可根據(jù)實(shí)際工況各自獨(dú)立調(diào)節(jié)其閥位，從而避免了“喘振”現(xiàn)象。
4、提高了密封性實(shí)驗(yàn)的測試精度，降低了設(shè)備要求。
采用了恰當(dāng)?shù)牟⑿泄苈吩O(shè)計(jì)，通過設(shè)置文丘里管和高等級的氣動(dòng)金屬軟密封蝶閥，一方面減小管路截面積并使得空氣流動(dòng)均勻化，大大提高了空氣流量檢測的精度，另一方面，最大限度地降低了管路內(nèi)部的附加滲漏，保證了試件空氣滲漏特性檢測的準(zhǔn)確性，該設(shè)計(jì)方式也有效提高了小流量時(shí)的測試精確。
5、確保進(jìn)入測試腔體的氣動(dòng)壓力的測量精度。
為確保了進(jìn)入測試腔體的氣體壓力的測量精度在風(fēng)壓系統(tǒng)的五孔管上，設(shè)置了小量程壓力傳感器(±500Pa)及大量程壓力傳感器(±15kPa)，并在小量程傳感器之前設(shè)置了一個(gè)氣動(dòng)保護(hù)球閥，以保護(hù)小量程壓力傳感器在高壓下不被損壞。
附圖的簡要說明

圖1裝備四套各自獨(dú)立并相同的氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥加閥門定位器的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)原理示意圖；圖2正壓全壓時(shí)，四個(gè)氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥閥板轉(zhuǎn)角位置示意圖；圖3負(fù)壓全壓時(shí)，四個(gè)氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥閥板轉(zhuǎn)角位置示意圖；圖4正壓低壓時(shí)，四個(gè)氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥閥板轉(zhuǎn)角位置示意圖；圖5負(fù)壓低壓時(shí)，四個(gè)氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥閥板轉(zhuǎn)角位置示意圖；圖6平衡狀態(tài)時(shí)，四個(gè)氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥閥板轉(zhuǎn)角位置示意圖；圖7小量程壓力傳感器，大量程壓力傳感器，氣動(dòng)保護(hù)球閥與五孔管的連接放大示意圖；圖8氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥閥板轉(zhuǎn)角調(diào)節(jié)原理示意圖；
圖9氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，裝備四套各自獨(dú)立并相同的氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥(例如ZSGW-DN600-PN6等)加閥門定位器(例如6DR5520-0NN00-0AA0等)的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)一包括主風(fēng)管10、支風(fēng)管11、12、13、14、進(jìn)風(fēng)管15、出風(fēng)管16文丘里管17、五孔管18、氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥21、22、23、24及其閥體211、221、231、241、閥板212、222、232、242、閥板定位器25、26、27、28、高壓離心風(fēng)機(jī)3(例如9-267.1D等)，金屬軟密封蝶閥41(例如ZSHWR-10-DN600-PN10等)、快速切斷閥42(例如ZQGP-16-DN50等)、空氣流量傳感器51(例如.SS20.502等)、小量程壓力傳感器52(例如NS-I15007111等)、大量程壓力傳感器53(例如NS-I15007112等)、過濾器7、入口消音器61、出口消音器62、靜壓箱63。其中，小量程壓力傳感器52及大量程壓力傳感器53分別安裝在五孔管18的一個(gè)孔上，五孔管設(shè)置在主風(fēng)管10上，并位于金屬軟密封蝶閥41和測試腔體8之間，靠近測試腔體8的部位。金屬軟密封蝶閥41和快速切斷閥42分別設(shè)置在主風(fēng)管10上，其中金屬軟密封蝶閥41在快速切斷閥42和五孔管18之間。文丘里管17與主風(fēng)管10平行并相連通，空氣流量傳感器51設(shè)置在文丘里管17的中部。如上所述測試腔體8位于主風(fēng)管8的一端。主風(fēng)管8的另一端設(shè)置了入口消音器61、出口消音器62、靜壓箱63、在入口消音器61的前端安裝了網(wǎng)狀過濾器7。
在遠(yuǎn)離測試腔體8的一端設(shè)置了高壓離心風(fēng)機(jī)3，高壓離心風(fēng)機(jī)3與入口消音器61及出口消音器62之間分別設(shè)置了支風(fēng)管11、14。高壓離心機(jī)3與靜壓箱63之間分別設(shè)置了支風(fēng)管12、13。入口消音器61、出口消音器62、靜壓箱63相對支風(fēng)管11、12、13、14是體積擴(kuò)大了的箱式容器。入口消音器61及出口消音器62與大氣相通，靜壓箱63與主風(fēng)管10相連通。支風(fēng)管11、12與進(jìn)風(fēng)管15相連通，支風(fēng)管13、14與出風(fēng)管16相連通。四套各自獨(dú)立并相同的氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥21、22、23、24及閥門定位器25、26、27、28分別設(shè)置在支風(fēng)管11、12、13、14上。
如圖7所示，小量程壓力傳感器52，大量程壓力傳感器53連接在五孔管18的一個(gè)孔上，在小量程壓力傳感器52之前安裝了氣動(dòng)保護(hù)球閥42(例如4V210-08B等)氣管182從五孔氣管18引出后，采用金屬彎管181連接小量程壓力傳感器52及大量程壓力傳感器53。
如圖8所示為以四套各自獨(dú)立并相同的氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥21、22、23、24加閥門定位器25、26、27、28中的一套氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥21及相配的閥門定位器25為例對其閥板轉(zhuǎn)角進(jìn)行說明的原理示意圖。該圖中，定位器251、氣缸252及氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥門21以機(jī)械連接軸29同軸相連，定位器251通過壓縮空氣管(圖中未示出)與壓縮空氣機(jī)(圖中未示出)相連。另外，定位器251，比較器55(定位器251中的一個(gè)元件)與PLC控制系統(tǒng)(例如CPU-314C及擴(kuò)展模塊等)之間以及角度傳感器54(氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥21中的一個(gè)元件)，比較器55與氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥21之間均以導(dǎo)線相連形成閥板轉(zhuǎn)角的控制電路。
如圖9所示為以四個(gè)各自獨(dú)立并相同的氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥21、22、23、24中的一個(gè)氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥21為例說明其結(jié)構(gòu)的示意圖。該圖中，氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥21由閥體211、閥板212、閥板軸214所組成。其中，閥板212及閥板軸214為空芯結(jié)構(gòu)，在閥板212有閥板筋213、閥體211上設(shè)有一系列螺栓孔215。
本發(fā)明的工作原理及操作步驟簡述如下如圖1所示，在風(fēng)壓系統(tǒng)1中，大氣中的氣體通過網(wǎng)狀過濾器7的網(wǎng)格濾去砂粒和塵埃等物質(zhì)后進(jìn)入入口消音器61，通過該消音器體積擴(kuò)大的作用達(dá)到消音目的后的氣體再通過氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥21、支風(fēng)管11，進(jìn)入進(jìn)風(fēng)管15。測試腔體8中的氣體通過金屬軟密封蝶閥41，主風(fēng)管10，進(jìn)入靜壓箱63，通過該靜壓箱導(dǎo)流板和體積擴(kuò)大的作用達(dá)到從動(dòng)壓到靜壓的消動(dòng)壓和消音目的后的氣體再通過氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥22，支風(fēng)管12，同樣地進(jìn)入進(jìn)風(fēng)管15。PLC控制系統(tǒng)通過與其導(dǎo)線相連的風(fēng)機(jī)變頻器*圖中未示出)控制進(jìn)風(fēng)管15和出風(fēng)管16之間的高壓離心風(fēng)機(jī)3的轉(zhuǎn)速，高壓離心風(fēng)機(jī)3的出口風(fēng)量和風(fēng)壓隨著風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高而提高，不同的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速可將從進(jìn)風(fēng)管15進(jìn)入的氣體轉(zhuǎn)變成不同的風(fēng)量和風(fēng)壓，然后通過出風(fēng)管16，經(jīng)支風(fēng)管14、氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥24及出口消音器62，通過該消音器體積擴(kuò)大的作用達(dá)到消音目的后的氣體，放入大氣或者經(jīng)支風(fēng)管13、氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥23進(jìn)入靜壓箱63，通過該靜壓箱導(dǎo)流板和體積擴(kuò)大的作用達(dá)到消動(dòng)壓和消音目的后的氣體再通過金屬軟密封蝶閥41進(jìn)入測試腔體8中。針對氣密性測試流程，特別設(shè)置了并行管路結(jié)構(gòu)，所謂文丘里管的工作原理為在做抗風(fēng)壓性能測試時(shí)，金屬軟密封蝶閥41打開至最大開度，保證有足夠的空氣流量進(jìn)入測試腔體8中建立較高壓力，做空氣滲漏性測試時(shí)，將金屬軟密封蝶閥完全關(guān)閉，進(jìn)入測試腔體8氣體全部經(jīng)減小了管徑截面積的文丘里管17，安裝在文丘里管17上的空氣流量傳感器51可以很精確地檢測空氣流量值。
另一方面由于高等級的金屬軟密封蝶閥41的良好密封性，也最大限度地降低了管徑內(nèi)的附加滲漏，保證測試空氣滲漏特性檢測的準(zhǔn)確性。同時(shí)，考慮到產(chǎn)品性能良好，特別是上述高等級的金屬軟密封蝶閥41的良好密封性，降低了管路內(nèi)部的附加滲漏，以致進(jìn)入測試腔體8的空氣流量非常小，壓力控制不容易穩(wěn)定，為此，在空氣流量傳感器51之前的主風(fēng)管10上設(shè)置一個(gè)快速切斷閥42，如果系統(tǒng)本身的泄漏量非常小，可以將快速切斷閥42打開一定角度，造成人為泄漏，使壓力控制比較容易穩(wěn)定，從而不影響實(shí)際泄漏的檢測。
從上述可知，在高壓離心風(fēng)機(jī)3一定的轉(zhuǎn)速下得到一定的風(fēng)量和風(fēng)壓的空氣，然后四套各自獨(dú)立并相同的氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥21、22、23、24加閥門定位器25、26、27、28采用來自壓縮空氣機(jī)的壓縮空氣(圖中未示出)可各自獨(dú)立地調(diào)節(jié)閥板212、222、232、242的轉(zhuǎn)動(dòng)角度(以下簡稱閥位)，從而獲得不同的壓力狀態(tài)，如圖2、3、4、5、6分別所示的幾個(gè)特定閥位正壓全壓、負(fù)壓全壓、正壓低壓、負(fù)壓低壓、平衡狀態(tài)。正壓全壓和負(fù)壓全壓是兩個(gè)極端的壓力狀態(tài)。在正壓全壓時(shí)，氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥21的閥板212全開，氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥22的閥板222全閉，氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥23的閥板232全開，氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥24的閥板242全閉，從大氣抽入的空氣通過支風(fēng)管11然后經(jīng)高壓離心風(fēng)機(jī)3提高風(fēng)壓后，通過支風(fēng)管13進(jìn)入測試腔體8。在負(fù)壓全壓時(shí)，氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥21的閥板212全閉，氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥22的閥板222全開，氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥23的閥板232全閉，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥板24的閥板242全開，從測試腔體8中抽入的空氣通過支風(fēng)管12，進(jìn)風(fēng)管15，然后經(jīng)高壓離心風(fēng)機(jī)3提高風(fēng)壓后，通過支風(fēng)管14放入大氣。在平衡狀態(tài)下四個(gè)氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥21、22、23、24的閥板212、222、232、242調(diào)節(jié)至一定閥位，使測試腔體8內(nèi)的壓力與大氣相同。從圖2～圖6中的五種壓力狀態(tài)，還可看出，四個(gè)閥板212、222、232、242的閥位一般分別相差90°，但因?yàn)樗膫€(gè)閥門是各自獨(dú)立并相同的閥門，故根據(jù)實(shí)際工況，各個(gè)閥門可各自獨(dú)立調(diào)節(jié)閥板的閥位來滿足要求，例如，在進(jìn)行壓力控制時(shí)，根據(jù)實(shí)際工況，各個(gè)閥門可各自獨(dú)立調(diào)節(jié)上述閥板的閥位，給予相應(yīng)的附加流量，以滿足一定壓力下所要求的一定流量，從而避免“喘振”現(xiàn)象。除上述的五種壓力狀態(tài)外，根據(jù)測試腔體8中所需的壓力，還可通過氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥21、22、23、24的閥板212、222、232、242的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的調(diào)節(jié)得到其他的壓力狀態(tài)。
綜合上述可知如圖1所示的各自獨(dú)立并相同的氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥21、22、23、24、閥門定位器25、26、27、28、高壓離心風(fēng)機(jī)3、主風(fēng)管10、支風(fēng)管11～14，進(jìn)風(fēng)管15、出風(fēng)管16，文丘里管17，五孔管18所組成的主動(dòng)泄壓回路，相對于風(fēng)機(jī)減速或停止運(yùn)轉(zhuǎn)的被動(dòng)泄壓來說，可在風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，通過蝶閥中閥板的閥位調(diào)節(jié)主動(dòng)進(jìn)行正負(fù)方向的切換，并根據(jù)需要對測試腔體8中的壓力進(jìn)行控制。
如圖9所示的氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥21的閥板212和閥板軸214再為空芯結(jié)構(gòu)，其中閥板212的兩側(cè)板面帶有閥板筋213，閥板及閥板筋的材質(zhì)為不銹鋼1Cr18Ni9，閥板軸214的材質(zhì)為不銹鋼2Cr13及1Cr18Ni9。由于閥板和閥板軸的空芯結(jié)構(gòu)，故慣性小，易于快速啟動(dòng)或快速停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
上述的主動(dòng)泄壓回路及空芯結(jié)構(gòu)的閥板212和閥板軸214加上采用了110kW風(fēng)機(jī)變頻器(圖中未示出)調(diào)節(jié)高壓離心風(fēng)機(jī)3，大大提高了風(fēng)壓控制的靈活性和準(zhǔn)確性，從而確保風(fēng)壓曲線的控制周期滿足國家標(biāo)準(zhǔn)抗風(fēng)壓測試所需要的5秒為周期的風(fēng)壓變化。
如圖7所示，為了保證壓力測量精確，在風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的五孔管18上設(shè)置了小量程壓力傳感器52(±500Pa)及大量程壓力傳感器53(±15kPa)分別對應(yīng)抗壓試驗(yàn)和空氣滲漏試驗(yàn)，所述的安裝小量程及大量程兩個(gè)壓力傳感器的五孔管位于接近測試腔體8的主風(fēng)管10上，且空氣流量比較小的部位，有利于提高壓力檢測的穩(wěn)定性。為了進(jìn)一步消除空氣流動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)壓的影響，氣管182從五孔管18引出后采用金屬彎管181連接所述的小量程及大量程兩個(gè)壓力傳感器。選用大、小兩個(gè)量程的壓力傳感器是為了分別滿足壓力波動(dòng)試驗(yàn)時(shí)的較高壓力水平及空氣滲漏試驗(yàn)時(shí)的低壓力水平的準(zhǔn)確檢測的需要。由于大、小兩個(gè)量程壓力傳感器的量程差別很大，過高的壓力會(huì)損壞小量程壓力傳感器52。為此，設(shè)置了氣動(dòng)保護(hù)球閥43，當(dāng)進(jìn)行空氣滲漏試驗(yàn)時(shí)，打開氣動(dòng)保護(hù)球閥43，采用小量程壓力傳感器52進(jìn)行壓力檢測；當(dāng)進(jìn)行壓力波動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，關(guān)閉氣動(dòng)保護(hù)球閥43，切斷小量程壓力傳感器52，采用大量程壓力傳感器53進(jìn)行壓力檢測。
如圖8所示，定位器251，氣缸252及氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥21同軸相連，具有聯(lián)動(dòng)的功能。當(dāng)角度傳感器54檢測出氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥21中閥板(圖中未標(biāo)出)的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)角度后，將該信息通過導(dǎo)線(圖中未示出)傳遞給比較器55，比較器55將該信息與從PLC控制系統(tǒng)9接收到的指令閥板，轉(zhuǎn)動(dòng)角度的信息進(jìn)行比較，并將比較得出閥板轉(zhuǎn)動(dòng)角度的差值信息通過導(dǎo)線(圖中未示出)傳遞給定位器251。定位器251根據(jù)該閥板轉(zhuǎn)動(dòng)角度的差值信息控制壓縮空氣管(圖中未示出)中的空氣正負(fù)流向等參數(shù)，從而控制氣缸252往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向，并通過機(jī)械連接軸29的同軸聯(lián)動(dòng)作用將閥板轉(zhuǎn)動(dòng)至需要的角度。風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)1在實(shí)際操作中控制壓力的主要步驟為PLC控制系統(tǒng)9將高壓離心風(fēng)機(jī)3的110kW風(fēng)機(jī)變頻器(圖中未示出)設(shè)定到所要求的一個(gè)頻率點(diǎn)，使風(fēng)機(jī)3具有一定的相應(yīng)轉(zhuǎn)速，然后由PLC控制系統(tǒng)9直接控制四套各自獨(dú)立并相同的氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥21、22、23、24的閥位進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)來滿足建筑幕墻在空氣滲漏性測試、雨水滲漏性測試以及抗風(fēng)壓特性測試時(shí)，測試腔體8中所需的壓力狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種裝備各自獨(dú)立并相同的閥門加閥門定位器的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括PLC控制系統(tǒng)，變頻器、控制電路、風(fēng)機(jī)、主和支風(fēng)管、風(fēng)壓、閥門、其特征在于所述風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，在2條通大氣的支風(fēng)管及2條通過主風(fēng)管與測試腔體相連通的支風(fēng)管上分別裝置四套各自獨(dú)立并相同的氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥加閥門定位器在主風(fēng)管上接近測試腔體的前面裝置了五孔管，在五孔管的一個(gè)孔上，設(shè)置了小量程壓力傳感器及大量程壓力傳感器；所述五孔管的前面裝置了快速切斷閥；在快速切斷閥和五孔管之間的主風(fēng)管上還設(shè)置了高等級的金屬軟密封閥；在進(jìn)風(fēng)管和出風(fēng)管之間裝置的風(fēng)機(jī)是高壓離心風(fēng)機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝備各自獨(dú)立并相同的閥體加閥門定位器的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于所述的氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥的閥板是兩側(cè)板面帶筋的空芯結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為不銹鋼1Cr18Ni9，閥門軸是空心軸，材質(zhì)為不銹鋼2Cr13及Cr18Ni9。
3.如權(quán)利要求1所述的裝備各自獨(dú)立并相同的閥門加閥門定位器的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，在五孔管上設(shè)置的小量程壓力傳感器的量程為±500Pa，大量程壓力傳感器的量程為±15kPa，在小量程壓力傳感器之前設(shè)置了一個(gè)氣動(dòng)保護(hù)球閥。
4.如權(quán)利要求3所述的裝備各自獨(dú)立并相同的閥門加閥門定位器的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，從五孔管的一個(gè)孔上引出氣管，該氣管通過一帶分支的金屬彎管連接小量程壓力傳感器及大量程壓力傳感器。
5.如權(quán)利要求1所述的裝備各自獨(dú)立并相同的閥門加閥門定位器的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，在主風(fēng)管上平行并連通地安裝了一文丘里管，所述文丘里管中部裝置了一空氣流量傳感器。
6.如權(quán)利要求1所述的裝備各自獨(dú)立并相同的閥門加閥門定位器的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，閥門定位器由定位器和氣缸組成，定位器，氣缸和氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥中的閥板軸以連接軸進(jìn)行同軸機(jī)械連接。
7.如權(quán)利要求5所述的裝備各自獨(dú)立并相同的閥門加閥門定位器的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，定位器通過壓縮空氣管與壓縮空氣機(jī)相連，另外，氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥，定位器、氣缸通過導(dǎo)線與PLC控制系統(tǒng)相連形成風(fēng)壓控制電路。
8.如權(quán)利要求1所述的裝備各自獨(dú)立并相同的閥門加閥門定位器的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓離心風(fēng)機(jī)以導(dǎo)線與一風(fēng)機(jī)變頻器相連。
專利摘要一種裝備各自獨(dú)立并相同的閥門加閥門定位器的風(fēng)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括PLC控制系統(tǒng)、變頻器、控制電路，風(fēng)機(jī)、風(fēng)管、閥門等部件。其中，四套各自獨(dú)立并相同的氣動(dòng)調(diào)節(jié)蝶閥加閥門定位器、變頻器、高壓離心風(fēng)機(jī)及風(fēng)管等部件所組成的主動(dòng)泄壓回路結(jié)合空芯結(jié)構(gòu)的閥板及閥板軸大大提高了風(fēng)壓控制的靈活性和準(zhǔn)確性使風(fēng)壓曲線的控制周期滿足五秒為周期的國標(biāo)要求?？拷鼫y試腔體的大小兩個(gè)量程的壓力傳感器分別滿足不同情況的壓力檢測的需要。在主風(fēng)管上設(shè)置文丘里管和金屬軟密封閥，最大限度地降低了管路內(nèi)部的附加滲漏，大幅度提高空氣流量檢測的精度，必要時(shí)，還可打開快速切斷閥造成人為泄漏，從而控制穩(wěn)定的壓力，不影響實(shí)際泄漏的檢測。
文檔編號G05B19/05GK2859601SQ20052004682
公開日2007年1月17日 申請日期2005年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月23日
發(fā)明者陸津龍, 徐勤, 鮑德波, 王冰, 戴曉冬 申請人:上海市建筑科學(xué)研究院有限公司