基于容积补偿的差压式高精度气体检漏装置的研究

论文摘要

气密性检测作为检测方式的一种,在保证产品质量方面起着越来越重要的作用,气密性检测应用最集中、最具代表性的领域是在汽车、内燃机以及燃气用具行业的热水器、灶具、煤气表、煤气管路、工业用的各种阀门制造等行业。本文提出了一种以差压式容积补偿为原理来实现检测气体泄漏量的方法,文中阐述了本课题的背景和研究意义及气密检测在国内外的研究现状和发展趋势;分析了泄漏的基本原理及其理论公式,并解析泄漏与差压的函数关系,在此基础上提出在定压条件下利用容积补偿实现气体泄漏检测的方法,并设计建立了基于容积补偿的差压法检测泄漏量的检测系统,对测试各个过程作详细的分析,指出了在进行泄漏实验时每个检测过程可能影响测试结果的环节和注意点。对检测系统的控制方法进行了分析,详细推导了整个系统的传递关系,并进行了理论仿真分析。最后运用建立的气密检测系统实现泄漏的自动检测实验,进行不同压力环境下的对比实验;及相同压力环境下,用容积补偿检漏法与常规的检漏法进行对比试验;对实验数据进行分析得出结论,并对实验的误差存在进行了讨论。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的背景及研究意义
• 1.2 干式气密检测法的现状及其发展趋势
• 1.2.1 干式气密检测法的研究现状
• 1.2.2 干式气密检测的发展趋势
• 1.2.3 干式气密检测的主要应用领域
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第二章 干式气密性检测的理论研究及基于容积补偿测试系统的原理
• 2.1 干式气密性检测的理论研究
• 2.1.1 气体泄漏的基本原理及其理论公式
• 2.1.2 泄漏容器内压力的变化分析
• 2.1.3 含差压值参数的气体泄漏量的实验计算公式
• 2.1.4 直压方式检测的工作原理
• 2.1.5 差压方式检测的工作原理
• 2.2 基于容积补偿的差压式气体检漏装置的工作原理及其工作过程
• 2.2.1 工作原理介绍
• 2.2.2 基于容积补偿的差压式气体检漏装置的检测过程
• 2.3 基于容积补偿的差压式气体检漏装置实验过程的分析
• 2.3.1 充气过程
• 2.3.2 平衡过程
• 2.3.3 检测过程
• 2.3.4 排气过程
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于容积补偿的检漏装置的构建
• 3.1 差压传感器
• 3.1.1 EI和E形膜的应力分析
• 3.1.2 E形、El形膜的非线性分析
• 3.1.3 电容式差压变送器
• 3.2 补偿气缸与电磁阀、过滤阀的选型
• 3.2.1 补偿气缸的选型
• 3.2.2 电磁阀、过滤阀的选型
• 3.2.3 驱动装置
• 3.3 检漏装置的构建
• 3.3.1 管路系统的构建
• 3.3.2 控制及数据采集模块的构建
• 3.4 本章小节
• 第四章 基于容积补偿的检漏装置的控制方法及软件编程
• 4.1 基于容积补偿的检漏系统
• 4.1.1 检漏系统总体结构分析
• 4.2 控制方法
• 4.2.1 控制系统数学模型的建立
• 4.2.2 系统仿真
• 4.3 系统的软件设计
• 4.3.1 实验系统的软件构成
• 4.3.2 实验系统的测试流程
• 4.4 本章小节
• 第五章 气密检测系统的实验结果与分析
• 5.1 系统自泄漏测试
• 5.1.1 系统保压测试
• 5.1.2 差压传感器误差实验标定
• 5.2 基于容积补偿检漏法的测量结果
• 5.3 基于容积补偿的检漏装置的测试结果对比分析
• 5.4 无容积补偿的测试结果分析
• 5.5 有、无补偿两种测试方法优劣对比
• 5.6 测试误差分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录