密封容器的气密检测系统的研究与设计

论文摘要

随着现代工业生产技术的不断进步,对检测手段提出了越来越高的要求。密封容器的气密性检测作为检测方法的一种,在保证产品质量方面起着越来越重要的作用。密封性能在汽车工业,燃气具行业,半导体加工业,航天工业,食品工业,医疗卫生业以及其他诸行业中都是至关重要的问题。对具有密封容器性质的产品来说,如果在使用过程中发生了泄漏且泄漏量超过了允许范围,不仅产品功能会受到影响,严重时可能导致火灾、爆炸、有害气体溢出等严重后果,引发不可挽回的损失。随着气密检测技术的发展,传统的气密检测方法已不能满足现代工业生产的自动化要求,因此气密检测仪的研究在气密性检测领域受到广泛的青睐。本文设计了一种基于差压法结合PLC控制技术的气密检测仪。利用高精度的差压传感器对密封容器的泄漏进行检测,利用PLC的控制能够实时显示检测状态和检测结果,克服了传统方法易受主观因素的影响等缺点,实现了气密性检测的自动化。论文首先阐述了课题的背景、研究现状及研究意义,对常见气密检测方法进行了比较,确定了设计方案和总体框图。并按模块化的设计思想分别对系统的硬件电路和软件程序进行了分析。硬件电路主要包括:气路的设计、差压信号的采集与处理电路、LCD显示电路和电源电路;软件设计主要包括:PLC的选型与输入输出分配、设计的思路,给出了PLC控制的流程图与相关的程序。同时,为了提高检测精度,还分析了如何合理选择检测参数。最后,通过检测实例得出检测的结果,给出了系统的性能指标。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的背景及研究意义
• 1.1.1 课题的背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外研究现状及发展
• 1.2.1 国内外研究现状
• 1.2.2 发展趋势
• 1.3 主要研究内容
• 第2章 检测原理和检测方案的设计
• 2.1 传统检测方法与气密检测方法的比较
• 2.1.1 传统检测方法
• 2.1.2 气密检测方法
• 2.2 检测方案的确定
• 2.3 差压法气密检测的原理
• 2.4 两种充气方式的比较
• 2.4.1 一次充气法
• 2.4.2 二次充气法
• 2.4.3 两种充气法的比较
• 2.5 气密检测过程
• 2.5.1 充压环节（T1 充压时间）
• 2.5.2 平衡环节（T2 平衡时间）
• 2.5.3 检测环节（T3 检测时间）
• 2.5.4 排气环节（T4 排气时间）
• 第3章 气密检测系统的硬件设计
• 3.1 系统整体设计方案
• 3.1.1 系统框图
• 3.1.2 性能指标
• 3.2 单片机AT89551
• 3.2.1 AT89551 简介
• 3.2.2 管脚功能说明
• 3.3 气动回路的设计
• 3.3.1 气源
• 3.3.2 电磁阀
• 3.3.3 差压传感器
• 3.3.4 校正器
• 3.4 信号放大电路的设计
• 3.5 A/D 转换电路的设计
• 3.5.1 模数转换芯片ADC0809
• 3.5.2 A/D 转换电路
• 3.6 输入、输出设备
• 3.7 显示电路的设计
• 3.7.1 LCD 液晶显示器CA240128A
• 3.7.2 液晶显示器的接口电路
• 3.8 电源电路的设计
• 第4章 气密检测系统的软件设计
• 4.1 可编程控制器PLC
• 4.1.1 PLC 的定义
• 4.1.2 PLC 的发展
• 4.1.3 PLC 的特点
• 4.1.4 PLC 的分类
• 4.2 PLC 的选型与输入、输出地址分配
• 4.2.1 输入输出信号及地址分配
• 4.2.2 PLC 的选型
• 4.3 系统的流程图
• 4.4 系统的控制程序设计
• 4.4.1 设备自检阶段
• 4.4.2 检测启动阶段
• 4.4.3 充气和平衡阶段
• 4.4.4 检测状态的输出
• 4.4.5 排气与系统的复位
• 4.4.6 PLC 信号的集中输出
• 第5章 检测参数的确定
• 3 ·△P'>5.1 检测时间和设定差压 T₃·△P
• 5.2 充压、平衡及排气时间的确定
• 5.2.1 充压时间T1 的确定
• 5.2.2 平衡时间T2 的设定
• 5.2.3 排气时间的确定
• 5.3 检测周期
• 第6章 系统的检测及分析
• 6.1 系统的检测
• 6.1.1 测试压力精度检测
• 6.1.2 差压传感器精度检测
• 6.1.3 系统性能的检测
• 6.1.4 系统整体的检测
• 6.2 系统的常见故障及处理措施
• 第7章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 附录
• 致谢