汪明

青島宏達(dá)青田交通設(shè)備有限公司 山東青島 266000

風(fēng)擋作為軌道交通行業(yè)的重要零部件，是兩節(jié)車(chē)廂的中間連接部分，主要作用是車(chē)廂的連接通道，本身對(duì)氣密性和水密性要求較高，需對(duì)每一個(gè)成品的氣密性和水密性進(jìn)行檢查。

1 現(xiàn)有技術(shù)的不足之處

氣密和淋雨試驗(yàn)在一個(gè)試驗(yàn)臺(tái)中，試驗(yàn)工裝與風(fēng)擋連接后成為一個(gè)密閉的腔體，向腔體中充氣或者做外部淋雨試驗(yàn)時(shí)，都是手工進(jìn)行，需2-3人配合方能試驗(yàn)，其中包括開(kāi)啟和關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)、開(kāi)啟和關(guān)閉氣源開(kāi)關(guān)、觀察氣壓值的變化、計(jì)時(shí)、臨時(shí)連接試驗(yàn)電氣和氣動(dòng)管路等。這種方法占用人員數(shù)量，相對(duì)人力成本較高，且受人為因素影響，試驗(yàn)數(shù)據(jù)缺乏準(zhǔn)確性，不直觀。同時(shí)水流量是通過(guò)水表讀數(shù)及時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算獲得，人為進(jìn)行讀數(shù)準(zhǔn)確性低，致使最終得到的每小時(shí)水流量數(shù)值誤差較大[1]。

2 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)概況

2.1 技術(shù)條件

水壓：0-0.35MPa

氣壓：4bar-7bar

篷布試驗(yàn)測(cè)量正壓力：1000Pa-6000Pa

篷布試驗(yàn)測(cè)量真空壓力：-1000Pa-（-6000Pa）

水箱容積：2立方米（實(shí)際為大約1.8立方米）

水泵流量：12.5立方米/小時(shí)

流量計(jì)量程：0-40立方米/小時(shí)

2.2 原理說(shuō)明

控制原理圖

2.3 詳細(xì)功能

（1）淋雨試驗(yàn)。液位計(jì)2檢測(cè)水箱的液位，液位計(jì)2為數(shù)字量檢測(cè)，可實(shí)時(shí)顯示水箱水位的高低，在程序中設(shè)定上限和下限，當(dāng)液位超過(guò)上限時(shí)，停止供水，當(dāng)液位低于下限時(shí)，水泵停止噴淋，通過(guò)此功能實(shí)現(xiàn)對(duì)水進(jìn)行自動(dòng)控制。據(jù)不同產(chǎn)品的需要在觸摸屏上設(shè)定水的流量、壓力及噴淋時(shí)間，水的流量是通過(guò)流量計(jì)及電磁調(diào)節(jié)閥進(jìn)行信號(hào)的反饋及調(diào)節(jié)，水的流量及壓力只能設(shè)定一個(gè)，另一個(gè)隨著改變，當(dāng)液位高于下限時(shí)，允許開(kāi)啟水泵，進(jìn)行噴淋。水壓力計(jì)只是一個(gè)外部顯示，作為參考。

（2）正壓試驗(yàn)。通過(guò)電子壓力表5判斷系統(tǒng)壓力，需達(dá)到5bar，才能開(kāi)始進(jìn)行試驗(yàn)，電磁閥6得電，氣源經(jīng)過(guò)氣源處理單元向測(cè)試體充氣加壓，當(dāng)測(cè)試體內(nèi)壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)，電磁閥6失電，停止向測(cè)試體內(nèi)充氣，當(dāng)測(cè)試體內(nèi)的壓力減小到一定值時(shí)，電磁閥6得電，繼續(xù)向測(cè)試體內(nèi)進(jìn)行充氣加壓，通過(guò)電磁閥6重復(fù)得電失電，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試體的保壓功能。當(dāng)加壓到試驗(yàn)規(guī)定的數(shù)值時(shí)，電磁閥6失電，自動(dòng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)降低到試驗(yàn)規(guī)定數(shù)值時(shí)，計(jì)時(shí)停止，反復(fù)三次，取平均值作為最終數(shù)據(jù)結(jié)果[2]。

（3）負(fù)壓試驗(yàn)。原理同上面的正壓試驗(yàn)，主要對(duì)試驗(yàn)風(fēng)擋進(jìn)行抽真空試驗(yàn)。由于真空泵采用的是水環(huán)式真空泵，需通過(guò)介質(zhì)水的循環(huán)才能產(chǎn)生真空度，因此只有在電磁閥3得電后，通過(guò)電磁閥3控制的水管路才能與真空泵相通，水箱里的水才會(huì)通過(guò)電磁閥3進(jìn)入真空泵，真空泵才能開(kāi)啟，電磁閥4得電，開(kāi)始對(duì)測(cè)試體進(jìn)行抽真空，當(dāng)達(dá)到試驗(yàn)規(guī)定的數(shù)值時(shí)，電磁閥4斷電，同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)真空度下降到試驗(yàn)規(guī)定的數(shù)值時(shí)，計(jì)時(shí)停止，反復(fù)三次，取平均值作為最終的數(shù)據(jù)結(jié)果。

（4）結(jié)構(gòu)說(shuō)明。該試驗(yàn)臺(tái)機(jī)械布置結(jié)構(gòu)較緊湊，控制起來(lái)較方便，實(shí)現(xiàn)了易于操作，易于維護(hù)的特點(diǎn)。水管路全部采用不銹鋼管，與固定在試驗(yàn)臺(tái)上的噴頭進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)供水及噴淋功能；氣管路及抽真空管路采用PU管，連接在試驗(yàn)臺(tái)上，接通氣源或真空泵后，對(duì)試驗(yàn)臺(tái)和試驗(yàn)風(fēng)擋組成的封閉腔體進(jìn)行充氣或抽真空，以完成正壓試驗(yàn)或負(fù)壓試驗(yàn)[3]。

3 軟件保護(hù)：程序的設(shè)計(jì)及界面布局

（1）程序主界面。

（2）規(guī)格選擇界面：實(shí)現(xiàn)分規(guī)格選擇的全自動(dòng)控制。

（3）手動(dòng)操作界面：實(shí)現(xiàn)各個(gè)單元的單獨(dú)動(dòng)作。

（4）手動(dòng)充氣界面：對(duì)充氣和抽真空實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)時(shí)及自動(dòng)計(jì)算平均值的功能。

（5）校準(zhǔn)界面：對(duì)各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，去除誤差。

（6）采集數(shù)據(jù)的模擬回歸。機(jī)械壓力表安裝在試驗(yàn)臺(tái)上，和試驗(yàn)風(fēng)擋連在一起，數(shù)值非常準(zhǔn)確，但新試驗(yàn)臺(tái)由于條件所限，將壓力開(kāi)關(guān)放在了氣控箱處，通過(guò)PU管與檢測(cè)體相連，由于有一定距離，檢測(cè)的壓力會(huì)有一些不同，需與真實(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，得出了12組數(shù)據(jù)，對(duì)比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，并不是完全的線性關(guān)系，因此擬對(duì)上面數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬回歸處理，具體采用IBMSPSSStatistics20軟件進(jìn)行分析。

從分析得知Durbin-Watson值為2.185，sig值為0.000，均符合要求，因此得出的近似直線結(jié)果是非常理想的，符合我們的要求，如果用Y代表機(jī)械壓力表檢測(cè)值，X代表壓力開(kāi)關(guān)檢測(cè)值，最終經(jīng)過(guò)模擬計(jì)算得出Y與X的關(guān)系如下：

Y=45.556+1.005X

將此運(yùn)算方法在PLC程序中進(jìn)行處理，對(duì)壓力開(kāi)關(guān)的檢測(cè)值來(lái)進(jìn)行修訂，在觸摸屏中將最終顯示一個(gè)更接近檢測(cè)體的數(shù)值。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)進(jìn)步和科技發(fā)展，工廠自動(dòng)化的要求會(huì)越來(lái)越高，工廠手工設(shè)備的自動(dòng)化改造需求會(huì)逐步加大，節(jié)省人工成本，提高工作效率必然是今后企業(yè)的發(fā)展方向。