一種應用於半封閉腔體的充壓試驗系統的製作方法

2023-09-21 21:02:00 2

本實用新型涉及一種半封閉腔體的充壓試驗系統，特別涉及一種用於飛機活動艙蓋和機身壁板等的充壓試驗系統。

背景技術：

現有的充壓試驗系統主要針對全封閉小腔體（如油箱），即試驗件腔體體積小，試驗過程不會出現漏氣現象。因此，由計算機控制中心直接控制單點氣壓子站，通過一路小內徑（通常小於18mm）對試驗件腔體內進行充壓。同時採用一路壓力傳感器測量系統，至於試驗件壓力監測僅靠機械壓力表。該系統存在以下不足：

a）小內徑單通道加載，首先加載速率低，再者面對半封閉腔體漏氣時，補氣量跟不上；

b）單點測壓面臨一旦壓力傳感器失效，試驗系統失去控制的問題，而且測量精度不高（跟傳感器安裝位置息息相關）；

c）單通道自然壓力釋放，是通過內外壓力差進行洩壓，存在洩壓速率低，洩壓時間過長，否則內部殘餘壓力較大。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種針對半封閉腔體實現快速充放氣、雙效控制模式以及提高試驗壓力測量精度的充壓試驗系統。

為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案：一種應用於半封閉腔體的充壓試驗系統，包括空壓機、氣壓子站、計算機控制中心和壓力傳感器，所述計算機控制中心分別與壓力傳感器、氣壓子站連接，所述氣壓子站為多點氣壓子站，並通過雙氣源供氣管道與空壓機連通；所述壓力傳感器的數量為2個，且與充放氣嘴分散式布置。

優選的，還包括真空系統，所述真空系統與放氣管道連通。所述真空系統採用真空罐和真空泵，所述真空泵用來確保真空罐在整個試驗過程中實時保持一定的真空度。

採用雙氣源供氣管道同時充放氣，實現了速率提升；雙壓力傳感器測量系統，不僅僅測量壓力，還起到系統運行保護功效（一個失效，一個維持系統運行）。在腔體的中間部位兩側，各安裝一個壓力傳感器，通過壓力傳感器的冗餘設計、與充放氣嘴一起總體分散式布置，即保證傳感器之間以及傳感器和充放氣口之間有一定間隔，系統通過兩個傳感器的反饋值都達到試驗要求壓力值，才能發出下一個指令，這樣以來，不僅所測壓力較為真實，而且提高了控制效率和測量精度。

本實用新型與現有技術相比，具有如下效果：

1、利用雙氣源供氣管道提高了充放氣速率，同時，增大了充氣量，這樣可以對應半封閉腔體充壓微漏氣的情況，即，充氣量遠大於洩氣量，維持壓力加載的實施；

2、壓力傳感器的冗餘設計、與充放氣嘴一起總體分散式布置，使得壓力傳感器數據採集的精確性和有效性大大加強；同時，避免了在試驗過程中因壓力傳感器的失效，致使試驗系統失去控制，大大降低了試驗危險係數；

3、真空系統的運用，不僅加快試驗放氣速率，而且最為主要的是確保試驗最低壓力的實現，即最大程度的使得試驗件內部相對壓力趨近零。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖1對本實用新型做進一步詳述：一種應用於半封閉腔體的充壓試驗系統，主要由以下幾部分組成：空壓機1、計算機控制中心2、真空泵3、真空罐4、壓力傳感器5和多點氣壓子站6等。所述計算機控制中心2分別與壓力傳感器5、多點氣壓子站6連接，多點氣壓子站6通過雙氣源供氣管道與空壓機連通；所述壓力傳感器與充放氣嘴分散式布置，真空罐4與真空泵3與放氣管道連通。

首先，確定一壓力滿足試驗要求的氣源，採用空壓機1或穩定氣站，通過N倍於充壓管路直徑的氣源供氣管道連接到多點氣壓子站6（主要由氣控閥、雙路充放氣管路、分離器、截止閥以及系統控制電路等組成）。其中，在連接到多點氣壓子站的管路上安裝必要的氣水分離器、減壓閥和壓力表等元件，用來提供穩定純淨的氣體。

接著，針對大容器半封閉腔體試驗件10，組裝試驗件與支持工裝形成封閉腔體，在工裝上將壓力傳感器5和充氣嘴分散布置，減少彼此幹擾。

然後，將壓力傳感器5和多點氣壓子站6連接到計算機控制中心2，在自動控制模式下，疲勞試驗系統主要通過計算機控制中心2、壓力傳感器5和多點氣壓子站6來控制兩個充壓管路同時對試驗件10進行充放氣。

最後，在多點氣壓子站的出氣接口處依次連接真空罐4和真空泵3，通過真空泵來確保真空罐在整個試驗過程中實時保持一定的真空度。當多點氣壓子站放氣時，極大的壓力差能夠促使試驗件10腔體內的氣體快速排放到真空罐4。