雙工位計算機(jī)控制外測法水壓測試機(jī)
雙工位氣瓶外測法水壓測試機(jī)，其設(shè)計、制造依據(jù)為國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T9251-1997《氣瓶水壓試驗(yàn)方法》及美國DOT標(biāo)準(zhǔn)（參考），能夠?qū)Σ煌?guī)格的氣瓶進(jìn)行外測法水壓試驗(yàn)，具有以下突出性能：
★ 采用稱重法自動讀取空瓶重量、瓶加水重量，自動計算容積；
★ 采用流量計控制，自動加水；
★ 水套部分采用氣缸自動壓緊密封，測試瓶瓶口采用我公司專利---內(nèi)漲式高壓自密封快速瓶口接頭密封；
★ 采用計算機(jī)自動控制氣瓶水壓試驗(yàn)；
★ 自動采集水量（變形值）、壓力、時間數(shù)據(jù)組并保存；
★ 在試驗(yàn)過程中，動態(tài)顯示時間/水量曲線、時間/壓力曲線、水量/壓力曲線；
★ 自動計算測試氣瓶殘余變形率及判定試驗(yàn)結(jié)果，并將所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動保存；
★ 自動生成水壓試驗(yàn)報告（EXCEL格式）；
★ 試驗(yàn)數(shù)據(jù)永久保存，可隨時根據(jù)相關(guān)氣瓶數(shù)據(jù)（如試驗(yàn)日期、瓶號、批號等）查詢試驗(yàn)過程、結(jié)果，重新生成試驗(yàn)報告等。
主要技術(shù)參數(shù)：
1、適應(yīng)氣瓶范圍：
1.1 氣瓶直徑: ?219～?425mm
1.2 氣瓶長度: 650～2000mm
2、工作介質(zhì) 水
3、最高設(shè)計壓力50MPa
4、測試壓力 0～45MPa（具體參數(shù)根據(jù)雙方合同規(guī)定）
5、測試效率 15～20只/小時（1臺主機(jī)，兩個水套，以80L氣瓶為例）
6、試驗(yàn)壓力控制精度≤0.06MPa
7、水量測量精度≤0.1g
8、氣源壓力 0.6 MPa 耗氣量≈1.5 m3/min
9、電源電壓AC220V
結(jié)構(gòu)及配置：
序號 名 稱 數(shù)量 備注
1 氣瓶夾持翻轉(zhuǎn)機(jī) 2臺 1工位
2 氣瓶自動灌水裝置 1套注水快速接頭1套,可以設(shè)定灌水量。
3 氣瓶稱重裝置 1套有線吊秤，數(shù)據(jù)可直接供主機(jī)采集
4 氣瓶外測法水壓測試機(jī) 1臺
4.1 測試控制系統(tǒng) 1套 研華工控機(jī)、液晶顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤，
西門子PLC S7、通訊模塊、通訊電纜
系統(tǒng)軟件
4.2 氣驅(qū)液泵 1套
4.3 美國產(chǎn)壓力傳感器 1只
4.4 德國產(chǎn)高壓球閥 1套
4.5 德國產(chǎn)中壓球閥 5套
4.6 臺灣產(chǎn)電磁閥 5只
4.7 鋼制水套 2套
4.8 水套蓋 2個
4.9 主機(jī)柜 1套
4.10 美國產(chǎn)電子天平 1套JJ500
4.11 液壓管閥系統(tǒng) 1套
4.12 氣控系統(tǒng) 1套
4.13 電控系統(tǒng) 1套
5 氣瓶懸掛吊裝裝置 1套 含支架、導(dǎo)軌、環(huán)鏈電動葫蘆
6 氣瓶倒水機(jī) 1臺
氣瓶外測法水壓測試系統(tǒng)介紹
一、試驗(yàn)裝置簡介
氣瓶水壓試驗(yàn)裝置(以下簡稱試驗(yàn)裝置)用于對各類氣瓶生產(chǎn)過程中進(jìn)行外測法水壓試驗(yàn)和內(nèi)測法試驗(yàn)。試驗(yàn)裝置按GB/T9251-1997《氣瓶水壓試驗(yàn)方法》、和CGA C–1《壓縮氣體氣瓶的水壓試驗(yàn)方法》、美國DOT標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求研制。
該試驗(yàn)裝置的控制系統(tǒng)是可在WINOOWs98/2000/ XP操作系統(tǒng)下運(yùn)行的計算機(jī)工業(yè)控制水壓試驗(yàn)系統(tǒng)。試驗(yàn)裝置由控制柜、水量采集控制柜和試壓水套、氣瓶吊裝設(shè)備和稱重電子秤(可選)等部分組成，如下圖所示

試驗(yàn)裝置控制柜左邊安放了系統(tǒng)控制計算機(jī)、右邊安放了S7-200西門子可編程控制器、增壓泵、高壓閥、各類控制閥等數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)控制元件?？刂乒裾姘瞬僮黠@示屏、操作計算機(jī)鍵盤和鼠標(biāo)和試驗(yàn)壓力顯示儀表、和各類操作按鈕
試驗(yàn)裝置控制計算機(jī)采用了WINOOWs 2000/2003 Server 操作系統(tǒng)和MS SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件采用CVI C++、VB和FN PLC語言混合編程。這樣設(shè)置一方面可提高系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，另一方面用戶可以在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上的其他計算機(jī)安裝控制軟件執(zhí)行除水壓試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)瓶測試模塊以外的所以功能。如在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的計算機(jī)完成氣瓶稱重、設(shè)置水壓試驗(yàn)參數(shù)、打印水壓試驗(yàn)報告和查看水壓試驗(yàn)結(jié)果等。
整個控制系統(tǒng)硬件由控制計算機(jī)和工控機(jī)組成上、下位機(jī)分布式兩級控制方式。控制過程和數(shù)據(jù)采集由上、下位機(jī)通過RS－485車RS-232通訊接口協(xié)同完成，上位機(jī)用于設(shè)置初始參數(shù)、實(shí)時監(jiān)測、動態(tài)處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)時試驗(yàn)壓力、水量圖繪制以及試驗(yàn)報告輸出等功能。下位機(jī)由可編程控制器（PLC）、數(shù)據(jù)采集、控制模塊、壓力傳感器、水位測量傳感器、RS－232通訊模塊等組成，實(shí)現(xiàn)在試驗(yàn)時對高壓力泵、高壓閥、電磁閥的定時定量控制和試驗(yàn)過程中的數(shù)據(jù)采集。
試驗(yàn)裝置設(shè)計最高工作壓力為40Mpa，實(shí)際試驗(yàn)壓力控制精度不低于10 Psi,實(shí)際水位測量精度不低于0.02cc。試驗(yàn)裝置工作時具有較高操作自動化程度，輸入測試氣瓶瓶號后，從稱重到完成水壓試驗(yàn)正常情況下只需按幾次鍵即可完成。在試驗(yàn)中可以圖形方式動態(tài)顯示試驗(yàn)過程中的時間/壓力、時間/水量和壓力/水量關(guān)系曲線。試驗(yàn)裝置保存了試驗(yàn)過程的全部數(shù)據(jù)，用戶可以在需要的時候查看試驗(yàn)過的氣瓶的全部試驗(yàn)數(shù)據(jù)和各類試驗(yàn)曲線。
二、氣瓶水壓試驗(yàn)系統(tǒng)的使用
氣瓶水壓試驗(yàn)系統(tǒng)由上位機(jī)操作部分和下位機(jī)控制部分組成完成水壓試驗(yàn)。
1、裝置的啟動
本監(jiān)控軟件可以選擇控制二個水套進(jìn)行水壓試驗(yàn)
監(jiān)控軟件啟動前先仔細(xì)檢查控制柜的電源、通訊電纜連接情況、如有氣瓶稱重電子稱，應(yīng)檢查重電子稱的通訊電纜是否完好，稱重電子稱的電源是否打開。在不進(jìn)行水壓試驗(yàn)時電子稱讀數(shù)應(yīng)該是穩(wěn)定不變化的，如電子稱讀數(shù)不能穩(wěn)定，應(yīng)該檢查水路的密封情況。
應(yīng)仔細(xì)檢查系統(tǒng)的供氣氣源的壓力（增壓泵氣源供氣壓力<0.4MPa 將不能正常工作）和水路的連通情況。
在試驗(yàn)前特別要簡稱水套重是否已有被測氣瓶、水套和氣瓶高壓接頭的密封情況。在水套中有閥門可以設(shè)定監(jiān)控系統(tǒng)目前進(jìn)行水壓試驗(yàn)是用哪一個水套。水套中有補(bǔ)水排氣水閥和設(shè)定試壓水套的水閥，閥使用中必須設(shè)置好。
如果采樣計算機(jī)自動控制水壓試驗(yàn)，必須將自動打壓啟/自動打壓停按鈕設(shè)置在自動位置
在系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置模塊設(shè)置好水壓試驗(yàn)或試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑话銓σ慌囼?yàn)氣瓶只需設(shè)置一次。在試壓時，打壓過程中如輪流使用二個水套，需要每次正確設(shè)定被使用水套的選擇閥門。
2、控制按鈕功能
每一個按鈕的功能作用說明如下：
1）總電源
設(shè)備控制系統(tǒng)總電源開關(guān)，工作前啟動此按鈕使所有設(shè)備接通電源并對有些設(shè)備上電預(yù)熱。
2）總停
設(shè)備控制系統(tǒng)總電源開關(guān)，按此按鈕可切斷設(shè)備電源，停止所有設(shè)備工作
3）急停
工作過程中如果發(fā)生意外情況，可按此按鈕終止當(dāng)前操作，意外情況發(fā)生啟動此按鈕使設(shè)備停止工作。
4）手動/自動
用于手動模式和自動模式的切換，手動模式時可以單獨(dú)進(jìn)行排氣，高壓泵啟，高壓泵停，卸壓閥開，卸壓閥關(guān)，量杯排水，量杯補(bǔ)水等操作。自動模式只能進(jìn)行用于計算機(jī)自動水壓試壓狀態(tài)。
5）打壓自動啟
當(dāng)手動/自動按鈕在手動狀態(tài)，控制計算機(jī)設(shè)置好試驗(yàn)壓力和保壓參數(shù)后，按下此按鈕可啟動控制系統(tǒng)對水套中的氣瓶進(jìn)行升壓、保壓和卸壓整個過程的水壓試驗(yàn)。
6）打壓自動停
在自動模式下停止裝置正在進(jìn)行的氣瓶水壓試驗(yàn)。如無特殊情況發(fā)生，氣瓶壓力測試自動完成，無需用此按鈕停止當(dāng)前操作。
7）排氣
在設(shè)備管路中可能存在氣泡，氣泡的存在將嚴(yán)重影響試驗(yàn)排水量測試的精度。在氣瓶水壓試驗(yàn)前，必須將管路中的氣體排出，按一次此按鈕即可對管路系統(tǒng)中存在的氣泡進(jìn)行排氣處理，并試量杯中的水位設(shè)置為用于水壓試驗(yàn)的合適位置。也可使用量杯排水，量杯補(bǔ)水按鈕先后多次操作完成管路氣體排出
8）水套選擇
用于工作水套的選擇，一定要在氣瓶試驗(yàn)水壓試驗(yàn)前選擇正確工作水套。
9）高壓泵啟
在手動模式下，按下此按鈕可啟動高壓泵工作。
10）高壓泵停
在手動模式下，按下此按鈕可停止高壓泵工作。
11）高壓泵進(jìn)水開/關(guān)
高壓泵進(jìn)水開/關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)用于切斷或接通高壓泵的水源。在設(shè)備工作前必須以手動方式將此開關(guān)切換到打開狀態(tài)，設(shè)備停用時應(yīng)將此開關(guān)切換到關(guān)閉狀態(tài)，切斷高壓泵水源。
12）卸壓閥開
按下此按鈕可在手動模式和自動模式卸掉高壓管路壓力。
13）卸壓閥關(guān)
按下此按鈕可在手動模式和自動模式用于關(guān)閉卸壓閥。一般在手動升壓時要先關(guān)閉卸壓閥。
14）量杯排水
在手動模式排出量杯內(nèi)的水，使之設(shè)置到需要的水位。
15）量杯補(bǔ)水
在手動模式給量杯內(nèi)的補(bǔ)水，使之設(shè)置到需要的水位。
16）風(fēng)扇啟動開/關(guān)
在需要的情況下，開啟此按鈕可啟動風(fēng)扇對控制柜進(jìn)行降溫。此按鈕一般處于關(guān)閉狀態(tài)。
3、監(jiān)控軟件使用
監(jiān)控軟件采用CVI C++、VB語言混合編程，可以運(yùn)行于WSindows XP/WINOOWs 2000或WINOOWs 2003操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。PLC控制部分采用PLC語言編制。如果監(jiān)控軟件如果不安裝在控制計算機(jī)上，與控制相關(guān)的模塊（如標(biāo)準(zhǔn)瓶水壓試驗(yàn)、氣瓶水壓試驗(yàn)、壓力表標(biāo)定和手動試壓參數(shù)設(shè)定模塊）不能運(yùn)行。
為了在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)計算機(jī)上運(yùn)行監(jiān)控軟件，此計算機(jī)必須設(shè)置為有訪問控制計算機(jī)的權(quán)限。登陸到控制計算機(jī)后安裝監(jiān)控軟件即可運(yùn)行。
監(jiān)控軟件的文件名為OutMeasure., 安裝完成后請將控制計算機(jī)上監(jiān)控軟件安裝目錄中的data 、試驗(yàn)報告二目錄和此目錄.
對不同的控制計算機(jī)運(yùn)行環(huán)境，用戶可能需要修改第一行參數(shù)，一般在控制計算機(jī)上運(yùn)行監(jiān)控軟件可用計算機(jī)名稱，在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)計算機(jī)上行監(jiān)控軟件需要用用控制計算機(jī)的IP地址，因?yàn)榭刂朴嬎銠C(jī)沒有安裝域名解釋器。修改IN.txt內(nèi)容后在下次系統(tǒng)啟動時生效。
啟動監(jiān)控軟件，水壓試驗(yàn)監(jiān)控系統(tǒng)啟動后如下圖所示

監(jiān)控軟件包括：
A、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置菜單包括：系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、PLC參數(shù)設(shè)置、手動水壓測試。
1、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置用于選擇監(jiān)控試驗(yàn)裝置參數(shù)，如下圖所示。

水壓試驗(yàn)設(shè)備號：此參數(shù)有設(shè)備供應(yīng)商提供。
單位名稱（中文）：用戶單位名稱，此參數(shù)在打印測試報告中使用。
單位名稱（英文）：用戶單位名稱，此參數(shù)在打印測試報告中使用。
壓力表編號（Psi）：此參數(shù)有設(shè)備供應(yīng)商提供，在標(biāo)準(zhǔn)瓶測試報告中使用。
壓力表編號（Mpa）：此參數(shù)有設(shè)備供應(yīng)商提供，在標(biāo)準(zhǔn)瓶測試報告中使用。
校驗(yàn)瓶編號：此參數(shù)在輸出標(biāo)準(zhǔn)瓶測試報告中使用
氣瓶稱重方式：可選擇手動或自動。手動方式下氣瓶重量數(shù)據(jù)友人工輸入，自動方式下氣瓶重量可由計算機(jī)采集。具體方法見氣瓶稱重模塊。
運(yùn)行時在下方表格中顯示現(xiàn)有的水壓試驗(yàn)設(shè)備此地設(shè)備號和單位名。每一行存放一臺設(shè)備。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊指定行，當(dāng)前選擇行參數(shù)會顯示在上方參數(shù)表中，用戶可以修改其中的參賽，按<保存參數(shù)>按鈕即可保存此次修改的參數(shù)。按<刪除參數(shù)>按鈕將數(shù)據(jù)庫中指定的記錄。按<退出>按鈕即可退出此模塊。注意:當(dāng)水壓試驗(yàn)設(shè)備號參數(shù)在數(shù)據(jù)庫中不存在時，系統(tǒng)將自動增加一條記錄。
水壓試驗(yàn)結(jié)束不關(guān)閉電子稱水閥：如果選√在水壓試驗(yàn)結(jié)束后不關(guān)閉電子稱進(jìn)水閥，此時水套中的水與電子稱的水杯連通，在打開水套蓋時可能出現(xiàn)電子稱的水杯中的水位發(fā)生變化。如果不選√，在打開水套蓋時電子稱的水杯中的水位不會發(fā)生變化，在水壓試驗(yàn)時系統(tǒng)會自動打開此閥，但可能影響試驗(yàn)曲線。
水壓試驗(yàn)開始檢查電子稱水位：如果選√在水壓試驗(yàn)開始時，系統(tǒng)會自動檢測電子稱的水杯的水位，如發(fā)現(xiàn)水位不站起會自動補(bǔ)水。如果不選√，系統(tǒng)在水壓試驗(yàn)時不對電子稱水位進(jìn)行檢測。
保存參數(shù)按鈕：用戶修改了系統(tǒng)參數(shù)后可按次按鈕保存修改的參數(shù)。
刪除參數(shù)按鈕：如果有二條以上系統(tǒng)參數(shù)，用戶可以刪除選定的記錄進(jìn)行刪除，記錄刪除后將不能恢復(fù)！
備份數(shù)據(jù)庫按鈕：按次按鈕可將系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫備份到D:\氣瓶水壓試驗(yàn)文件中，在需要時可以用次備份文件將系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫恢復(fù)到備份狀態(tài)。具體恢復(fù)步驟可參見Microsoft SQL用戶手冊或附錄相關(guān)內(nèi)容。
2、PLC參數(shù)設(shè)置:
當(dāng)用戶進(jìn)行PLC參數(shù)設(shè)置時，需要在控制計算機(jī)上設(shè)定試驗(yàn)壓力和保壓時間參數(shù)如下圖:

3、手動試壓參數(shù)設(shè)置模塊:
當(dāng)用戶進(jìn)行手動試壓時，需要在控制計算機(jī)上設(shè)定試驗(yàn)壓力和保壓時間
參數(shù)。手動試壓參數(shù)設(shè)置模塊可以設(shè)置試驗(yàn)壓力和保壓時間，此外此模塊可用于測試裝置地區(qū)狀態(tài)下量杯水位和系統(tǒng)壓力值。
啟動此模塊前，請檢查:裝置工作方式應(yīng)在手動方式。
進(jìn)入此模塊后顯示如下圖：

設(shè)定好試驗(yàn)壓力和保壓時間參數(shù)后按確定按鈕，然后按打壓自動啟按鈕。
裝置會自動啟動開始試壓，直到指定壓力后關(guān)閉壓力泵進(jìn)入保壓過程，達(dá)到設(shè)定的保壓時間后自動開啟卸壓閥，完成試壓過程。
按測試按鈕，可以讀取當(dāng)前裝置的壓力和量杯中的水量值。
B、標(biāo)準(zhǔn)瓶水壓試驗(yàn)菜單
標(biāo)準(zhǔn)瓶水壓試驗(yàn)包括水壓試驗(yàn)和水壓試驗(yàn)報告二個模塊，供對氣瓶進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)瓶測試時使用。
1、水壓試驗(yàn)?zāi)K
按GB/T9251 1997規(guī)定：采用外測法進(jìn)行水壓試驗(yàn)時，試驗(yàn)裝置的停用時間大于2小時重新使用需要校驗(yàn)試驗(yàn)裝置。本模塊設(shè)計用于
GB/T9251 1997規(guī)定，采用外測法進(jìn)行水壓試驗(yàn)中試驗(yàn)裝置需要進(jìn)行校驗(yàn)時需要用標(biāo)準(zhǔn)瓶對裝置進(jìn)行測試。測試結(jié)果必須滿足:
a）全變形容積相對誤差不大于±1％；
b）標(biāo)準(zhǔn)瓶在校驗(yàn)壓力下實(shí)測容積殘余變形值為零
按以上規(guī)定本裝置的監(jiān)控軟件專門設(shè)置了標(biāo)準(zhǔn)瓶試壓模塊。
用戶在需要時 可運(yùn)行此模塊對試驗(yàn)裝置進(jìn)行校核。
模塊啟動該模塊后如下圖所示

在設(shè)定試驗(yàn)壓力顯示的是標(biāo)準(zhǔn)瓶提供的測試參數(shù)，在下拉框中選定試驗(yàn)壓力后，再按設(shè)置參數(shù)，按<開始測試>按鈕即可對標(biāo)準(zhǔn)瓶進(jìn)行水壓試驗(yàn)。設(shè)備代碼具體表示是哪一個水套。用戶可以選擇動態(tài)顯示壓力/排水量曲線、時間/排水量曲線和時間/壓力曲線。測試完成后會顯示實(shí)測壓力、實(shí)測最大變形量和實(shí)測最小變形量值。
2、測試報告模塊
在需要輸出標(biāo)準(zhǔn)瓶測試報告時?？蛇x擇測試報告模塊，測試報告模塊啟動后見下圖：

為了得到指定日期的測試報告，先在下拉框中選擇測試日期。選中測試日期后，在下方表中可看見當(dāng)天測試的數(shù)據(jù)，用鼠標(biāo)單擊表格中的指定行，在下方參數(shù)表中顯示選中測試參數(shù)，此數(shù)據(jù)會填在測試報告中。按<輸出報告>按鈕輸出標(biāo)準(zhǔn)瓶測試報告。
標(biāo)準(zhǔn)瓶測試報告輸出時會在Excel中顯示報告內(nèi)容，用戶可以選擇測試報告存入指定的目錄或直接在打印機(jī)輸出。。
按“退出”按鈕可以回到標(biāo)準(zhǔn)瓶測試模塊。C、氣瓶水壓試驗(yàn)菜單
氣瓶水壓試驗(yàn)菜單下有參數(shù)設(shè)置、容積測試、水壓試驗(yàn)、水壓試驗(yàn)結(jié)果和水壓試驗(yàn)報告5個模塊供對氣瓶進(jìn)行水壓試驗(yàn)時使用。