1三維建模及實(shí)物示意圖

三維參照?qǐng)D-壓力容器主體

三維參照?qǐng)D-蓋體閉合

三維參照?qǐng)D-蓋體開(kāi)啟

液壓缸推進(jìn)旋轉(zhuǎn)

三維俯視圖

側(cè)視圖

試驗(yàn)機(jī)外形示意圖

壓力容器主體參照?qǐng)D

快開(kāi)式容器閉口示意圖

                   快開(kāi)式容器開(kāi)口示意圖

2功能實(shí)現(xiàn)

2.1功能響應(yīng)

2.1.1水壓裝置的壓力操控方式可選擇自動(dòng)操控模式與手動(dòng)操控模式。所謂的自動(dòng)操控主要的是指采用計(jì)算機(jī)預(yù)先編訂試壓步驟，然后利用高壓泵和計(jì)算機(jī)操控平臺(tái)按照既定程序?qū)y(cè)試產(chǎn)品實(shí)施注水加壓實(shí)現(xiàn)水壓測(cè)試。

2.1.2可實(shí)現(xiàn)壓力自動(dòng)升降，可設(shè)定多階段壓力測(cè)試模式。數(shù)據(jù)可以多組模式保存，每組可設(shè)定5個(gè)連續(xù)測(cè)試階段，每個(gè)階段都可以設(shè)定工作時(shí)間和壓力，并可以進(jìn)行單步操作。水壓裝置系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件編程輸出的操控信號(hào)，操控泵組完成高壓輸出，實(shí)現(xiàn)壓力自動(dòng)升降。設(shè)定程序增壓至高壓，進(jìn)入停機(jī)保壓計(jì)時(shí)階段，計(jì)時(shí)完畢自動(dòng)泄壓，直至進(jìn)入常壓狀態(tài)（壓力下降為“0”）；系統(tǒng)按照提前設(shè)定好的階段提供壓力，并可進(jìn)行單個(gè)的測(cè)試過(guò)程。

例如單次水壓測(cè)試程序步驟如下

階段一：設(shè)定壓力1Mpa保壓5分鐘；

階段二：設(shè)定壓力1.5Mpa，保壓10分鐘；

階段三：設(shè)定壓力5Mpa保壓20分鐘；

階段四：設(shè)定壓力7Mpa 保壓10分鐘；

階段五：設(shè)定壓力10Mpa 保壓20分鐘；

階段六：計(jì)時(shí)完畢，提醒泄壓閥打開(kāi)，自動(dòng)泄壓。

單個(gè)壓力的測(cè)試過(guò)程如下

需要直接測(cè)試壓力為10Mpa，可以實(shí)現(xiàn)在操控軟件設(shè)定保壓壓力為10Mpa，設(shè)定保壓時(shí)間為20分鐘，然后當(dāng)前測(cè)試壓力會(huì)按照既定程序直接升壓至10Mpa，然后進(jìn)入保壓計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)完畢，自動(dòng)泄壓。

2.1.3能夠自動(dòng)記錄測(cè)試時(shí)間，顯示當(dāng)前時(shí)間、深度、壓力及工作狀態(tài)；水壓裝置利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)對(duì)當(dāng)前的測(cè)試時(shí)間，測(cè)試深度，換算壓力進(jìn)行顯示并可進(jìn)行保存。工裝狀態(tài)是通過(guò)壓力曲線(xiàn)來(lái)體現(xiàn)的，“當(dāng)前壓力值”具體是通過(guò)壓力傳感器（壓力信號(hào)變送器）來(lái)采集的，“時(shí)間”是計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)時(shí)，“深度”是通過(guò)當(dāng)前壓力在系統(tǒng)軟件內(nèi)部進(jìn)行的單位換算完成的，工作狀態(tài)是通過(guò)實(shí)時(shí)的壓力曲線(xiàn)來(lái)顯示的，例如在加壓的過(guò)程中，壓力曲線(xiàn)呈現(xiàn)上升狀態(tài)，在保壓過(guò)程中壓力曲線(xiàn)程保持狀態(tài)，在泄壓過(guò)程中壓力曲線(xiàn)呈下降狀態(tài)。

2.1.4在操控方面，操控面板有“急?！卑粹o，如出現(xiàn)失控或者是其他情況發(fā)生，可利用“急?！边M(jìn)行強(qiáng)行斷電，強(qiáng)行中斷測(cè)試，避免出現(xiàn)失控狀態(tài)或者是其他情況發(fā)生造成的傷害。

2.1.5具有超壓報(bào)警以及自動(dòng)泄壓閥的功能，對(duì)于超壓報(bào)警和自動(dòng)泄壓閥的功能卡普蒂姆水壓裝置在軟件系統(tǒng)中設(shè)定有安全壓力值，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)情況或者是外力造成的超壓，高壓等狀態(tài)，軟件系統(tǒng)會(huì)發(fā)出一個(gè)“開(kāi)關(guān)量”的命令給報(bào)警裝置，同時(shí)自動(dòng)泄壓閥接到信號(hào)并進(jìn)入常開(kāi)狀態(tài)，對(duì)系統(tǒng)，管道內(nèi)部的水壓進(jìn)行釋放（強(qiáng)行泄壓）。

2.1.6測(cè)試時(shí)間可調(diào)節(jié)，系統(tǒng)軟件對(duì)于測(cè)試時(shí)所設(shè)定的時(shí)間是可以調(diào)節(jié)。

分段保壓，連續(xù)升壓

2.2產(chǎn)品組成

水壓裝置主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)顯表、PLC、軟件、壓力傳感器、試水壓泵等組成。水壓裝置組成示意圖如圖。

水壓裝置組成示意圖

計(jì)算機(jī)為研華工控機(jī)，配有22寸液晶顯示屏幕，選用的型號(hào)是610，是為操控壓力和數(shù)據(jù)采集提供操作平臺(tái)。

數(shù)顯表為定制，主要指的是壓力數(shù)字式顯示，是由壓力傳感器采集型號(hào)，通過(guò)數(shù)顯表數(shù)字顯示當(dāng)前壓力值，便于精確讀數(shù)。供電為220V供電，并可轉(zhuǎn)化輸出通訊，為計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)提供通訊支持。

PLC為西門(mén)子品牌，他接受上位機(jī)的軟件指令，同時(shí)反饋采集數(shù)據(jù)的編輯平臺(tái)。

壓力傳感器也稱(chēng)為壓力變送器，選用的是美國(guó)ssi，精度為0.5%fs，供電為24V，輸出為4~20ma信號(hào)，主要是對(duì)主管道的壓力進(jìn)行采集，然后通過(guò)信號(hào)輸送到數(shù)顯表/PLC內(nèi)部。

軟件為卡普蒂姆試壓軟件，是在LabVIEW軟件平臺(tái)開(kāi)發(fā)的程序，為測(cè)試壓力，測(cè)試數(shù)據(jù)，測(cè)試平臺(tái)提供開(kāi)發(fā)軟件。

試水壓泵為意大利AR/Interpump泵，內(nèi)置三柱塞，材質(zhì)為陶瓷，密封圈為意大利原裝進(jìn)口密封圈，通過(guò)上位機(jī)操控輸出高壓液體。

2.3工作原理

水壓裝置負(fù)責(zé)完成所有試驗(yàn)傳感器信號(hào)的采集、試壓流程的切換、測(cè)試壓力的采集數(shù)據(jù)的打印、異常判斷等工作內(nèi)容。

根據(jù)客戶(hù)要求實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試產(chǎn)品的增壓→保壓→泄壓的過(guò)程，可對(duì)整個(gè)的測(cè)試過(guò)程軟件設(shè)定步驟，階段性增壓，自動(dòng)泄壓的方式進(jìn)行高壓測(cè)試。 系統(tǒng)通過(guò)管道壓力傳感器實(shí)時(shí)采集信號(hào)的傳輸以及數(shù)據(jù)的反饋，完成測(cè)試過(guò)程、測(cè)試數(shù)采集和壓力曲線(xiàn)的記錄、輸出，直接打印測(cè)試數(shù)據(jù)、試驗(yàn)報(bào)告，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的原始數(shù)據(jù)記錄。  

2.4物理特性

2.4.1設(shè)備尺寸

操控臺(tái)為全密封結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為304/316金屬組成，厚度為2mm，具體的尺寸為1000*750*1200.總占地為2m2。

2.4.2內(nèi)部結(jié)構(gòu)

水壓裝置整機(jī)采用機(jī)箱式機(jī)構(gòu)，整體布局整齊。

水壓裝置圖

水壓裝置采用封閉式機(jī)箱組成的方式，模塊化布局和操控，整體布局整齊管路系統(tǒng)采用非焊接式連接。測(cè)試流體系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)流體系統(tǒng)分離、方便試驗(yàn)壓力操控和測(cè)試介質(zhì)多樣化。計(jì)算機(jī)軟件程序操控。采用高速采樣卡采樣試驗(yàn)數(shù)據(jù)。滿(mǎn)足試件不同的安裝方式。

2.4.3系統(tǒng)特點(diǎn)

1.硬件特點(diǎn)

系統(tǒng)管路遵循“橫平豎直”的原則進(jìn)行布置；

閥門(mén)、儀表等需要操作、觀察的部件均設(shè)計(jì)在易操作及觀察的位置；

安全閥、壓力傳感器等經(jīng)常校驗(yàn)的儀器儀表均安裝在方便拆裝的位置，方便校驗(yàn)；

系統(tǒng)設(shè)計(jì)有安全閥，對(duì)系統(tǒng)有安全保護(hù)；

系統(tǒng)設(shè)計(jì)有過(guò)濾器，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的介質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，保證進(jìn)入工件的介質(zhì)為潔凈的介質(zhì)；

電氣元件采用施耐德品牌，PLC采用德國(guó)西門(mén)子品牌，工控機(jī)采用中國(guó)臺(tái)灣研華品牌；

設(shè)計(jì)有三色報(bào)警指示燈，對(duì)工作狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別；紅色為故障報(bào)警，黃色為待機(jī)狀態(tài)，綠色為運(yùn)行狀態(tài)；

2.軟件特點(diǎn)

操控軟件成熟，界面人性化，運(yùn)行可靠性高；

各路系統(tǒng)能夠各自工作，能夠根據(jù)設(shè)定程序進(jìn)行聯(lián)動(dòng)工作；

采集數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，可供查詢(xún)，打印（可以按客戶(hù)需求的報(bào)告格式輸出）；

操控系統(tǒng)為電腦增加了系統(tǒng)的靈活性，將操控、人機(jī)界面、數(shù)據(jù)處理、通訊等功能集成在一臺(tái)PC中的解決方案，減少了板卡 和CPU處理的信息量，提高處理性能，提高整體的運(yùn)行速度，擴(kuò)充了整體的存儲(chǔ)量和數(shù)據(jù)的處理量；

數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能：各項(xiàng)加工參數(shù)能通過(guò)EXCEL、文本、XML等文件格式導(dǎo)出。