曾鵬泉

摘 要：氣密檢測(cè)技術(shù)從工業(yè)生產(chǎn)以來就在不斷地發(fā)展與創(chuàng)新，但在醫(yī)療器械的氣密性檢測(cè)手段比較少，特別對(duì)軟體的醫(yī)療器械氣密性檢測(cè)沒有好的方法。下文將對(duì)氣密性檢測(cè)儀的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，然后闡述了氣密性檢測(cè)儀的硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)，最后對(duì)氣密性檢測(cè)儀的仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析，希望對(duì)相關(guān)人員提供幫助。

關(guān)鍵詞：氣密性;檢測(cè)儀;硬件設(shè)計(jì);軟件設(shè)計(jì)

引言

隨著社會(huì)的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展，各行各業(yè)的生產(chǎn)廠商在追求高品質(zhì)、多功能產(chǎn)品的同時(shí)，也在要求著生產(chǎn)過程的高效和潔凈，從而使得越來越多的現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)被應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中。而密封性在燃?xì)饩咝袠I(yè)、航天工業(yè)以及其他行業(yè)中都是產(chǎn)品性能質(zhì)量的重要參數(shù)，為此技術(shù)人員也研發(fā)了許多檢測(cè)方式，但其都有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)不同使用者的效率、精度以及環(huán)境安全等要求難以滿足。

1 氣密性檢測(cè)儀的優(yōu)勢(shì)

下面以差壓式檢漏方法為例，對(duì)氣密性檢測(cè)儀具有的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行如下分析：第一，檢測(cè)精度高。由于差壓式檢漏的核心檢測(cè)部件的使用精度、靈敏度較高，所以在檢測(cè)過程中可以根據(jù)被測(cè)物的容積和泄漏量的大小來調(diào)整檢測(cè)參數(shù)，從而對(duì)檢測(cè)精度提供了保障;第二，適用范圍廣。如果被檢測(cè)部件的容積大小、材質(zhì)基本沒有要求，那么一般通過對(duì)被測(cè)件內(nèi)部充氣的方法進(jìn)行檢測(cè)，但是如果在被測(cè)件體積較小的情況下，相關(guān)人員可以將被測(cè)件放入密封罐體中，然后向密封罐體充氣，一旦被測(cè)件微漏，密封罐體內(nèi)的氣體會(huì)緩慢滲入被測(cè)件，罐內(nèi)氣壓同樣會(huì)產(chǎn)生微量下降，進(jìn)而被差壓傳感器檢測(cè)出來;第三，檢測(cè)速度快。盡管受檢測(cè)設(shè)備內(nèi)部管路直徑的影響，在被測(cè)件體積較大或測(cè)試壓力較高時(shí)，需要充氣的時(shí)間可能會(huì)比較長(zhǎng)，但是整體的檢測(cè)時(shí)間較之其它方法還是省時(shí)不少，而且如果選用旁路充氣加壓裝置為被測(cè)件輔助充氣，還可以大大縮減充氣時(shí)間，進(jìn)一步提高效率。

2 氣密性檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)分析

2.1硬件設(shè)計(jì)

硬件在整個(gè)氣壓計(jì)系統(tǒng)中起著十分重要的作用，而整個(gè)氣密性檢測(cè)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)主要包括觸摸屏顯示模塊、電源模塊、傳感器采集模塊以及電磁閥控制模塊等。其中，在氣密性檢測(cè)儀的系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，檢測(cè)參數(shù)的設(shè)置及其控制都是由操作人員通過觸摸屏來完成的，簡(jiǎn)單來說，觸摸屏是由芯片根據(jù)微控制器發(fā)來的不同測(cè)量命令導(dǎo)通相應(yīng)的模擬開關(guān)，并向觸摸屏電極提供電壓，把相應(yīng)電極上的觸電坐標(biāo)位置所對(duì)應(yīng)的電壓模擬量引入A/D轉(zhuǎn)換器中，從而對(duì)檢測(cè)參數(shù)進(jìn)行控制;電源模塊的設(shè)計(jì)。為了保證電源的正常供電，防止工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)干擾源所帶來的影響，可以選用獨(dú)立的工業(yè)極電源進(jìn)行供電，并且在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，傳感器可以采用一路電源，電路系統(tǒng)板采用一路電源，以此來提供系統(tǒng)的抗干擾能力，保證測(cè)量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和可靠性;電磁閥控制模塊的設(shè)計(jì)。由于電磁閥線圈發(fā)熱會(huì)使溫度變化從而帶來系統(tǒng)內(nèi)部誤差，所以為了避免此誤差，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)室及密封室要采用氣控閥控制。

2.2軟件設(shè)計(jì)

對(duì)于氣密性檢測(cè)儀的軟件設(shè)計(jì)可以采用模塊化結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且其系統(tǒng)的全部程序采用C語言編寫，有易于對(duì)系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)，并且具有運(yùn)行速度快、執(zhí)行效率高的特點(diǎn)。同時(shí)，軟件系統(tǒng)的整體架構(gòu)圍繞氣密性檢測(cè)的基本功能來進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要分為四個(gè)部分：第一，硬件初始化子程序，其主要是負(fù)責(zé)控制芯片和LCD的初始化;第二，存儲(chǔ)管理主要是負(fù)責(zé)檢測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ);第三，檢測(cè)模塊主要是依據(jù)檢測(cè)流程，并按照設(shè)定的時(shí)間對(duì)電磁閥動(dòng)作進(jìn)行控制，以便完成各個(gè)測(cè)試階段的任務(wù);第四，觸摸屏顯示模塊主要是負(fù)責(zé)人機(jī)交互，其包括對(duì)檢測(cè)參數(shù)的設(shè)置、檢測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示等;第五，信號(hào)處理模塊主要是負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理。而對(duì)于主程序流程來說，首先，對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行初始化，并進(jìn)行while循環(huán)，調(diào)用AD子函數(shù)讀取模擬電壓值;然后根據(jù)壓力傳感器的壓力轉(zhuǎn)換規(guī)則對(duì)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，再通過數(shù)據(jù)資料對(duì)子函數(shù)進(jìn)行判斷，并根據(jù)檢測(cè)到的壓力值來實(shí)現(xiàn)對(duì)充氣模塊的控制;最后，將子函數(shù)在LCD上進(jìn)行顯示。

3 氣密性檢測(cè)儀的仿真實(shí)驗(yàn)

根據(jù)氣密性檢測(cè)性設(shè)計(jì)的硬件和軟件，對(duì)其進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，以便對(duì)設(shè)計(jì)的正確性進(jìn)行驗(yàn)證，并且在設(shè)計(jì)圖上進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，然后在仿真過程中對(duì)加氣模塊采用按鍵進(jìn)行控制充氣，并通過按鍵對(duì)壓力值進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)實(shí)際中的其他壓力值進(jìn)行仿真模擬，從而保證了氣密性檢測(cè)儀的正確性?？傊?，通過氣密性檢測(cè)儀的仿真實(shí)驗(yàn)可以得出，所設(shè)計(jì)的整個(gè)系統(tǒng)能夠很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力值的檢測(cè)與現(xiàn)實(shí)，并且通過按鍵模式能夠?qū)ζ渌K實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)充氣，顯示模塊也能夠?qū)崟r(shí)顯示當(dāng)前的壓力檢測(cè)值，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)被測(cè)物體氣密性的檢測(cè)，保證了數(shù)據(jù)的可靠性。

結(jié)束語

總而言之，設(shè)計(jì)一種準(zhǔn)確率較高、成本較低、使用快捷高效、智能化的氣密監(jiān)測(cè)儀具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)效益。其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)被測(cè)物理的智能化氣密性檢測(cè)和泄漏的定量分析，而且成本較低，更是不斷推動(dòng)著檢測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]路波，石巖，鄭智劍，郭麗麗，仝曉萌，蔡茂林.氣缸氣密性檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J].液壓氣動(dòng)與密封，2014，34（07）：52-55.

[2]羅健明，李杰，楊信立.基于PLC的氣密性檢測(cè)儀校準(zhǔn)裝置的研究[J].計(jì)測(cè)技術(shù)，2015，35（S1）：94-95.