差压气密性检测仪设计讲解

差压气密性检测仪的系统设计
电源、监控和 复位
K9F1208
HY75V561620
(Nand Flash)
(SRAM)
差压传感器 绝压传感器
信号调理电路 信号调理电路 温度传感器
Samsung S3C2440A
Байду номын сангаас
驱
动
电控阀组
电
路
声光报警
LCD显示
图1 气密性检测仪系统框图
气密性检测仪主要是利用压力原理对待检测器件进行无损密 闭性检测，适合于各行业有气密性要求的大部分产品进行检测试 验。根据前面所述，在综合考虑各方面因素的基础上，本系统最 终电路硬件设计框图，它分为以下几个模块。
及硬件电路设计 3.系统开发平台构建及驱动程序设计 4.应用程序设计
5.系统实验测试和结果分析
差压式气密性检测仪的理论基础分析
图中的差压检测仪相当于天平的指针，标准器件与被测器件就 相当于天平的两个托盘。当阀门 A和B关闭时后，我们就可以通过位 于中间的差压检测仪测量两者之间气压差的大小。差压检测的方法 是与差压传感器的制造工艺密不可分的。在差压传感器内部存在一 个薄膜，当标准器件与被测器件之间存在气压差时，该薄膜就会受 到挤压，平衡就会被破坏，而我们检测的前提条件是假设标准器件 是绝对无泄漏的，所以该压差就应该为被测器件引起的。
开启和关闭，从而控制气流的通过和阻断，实现测试过程 的自动化，是控制系统检测参数的重要组成部分。声光报 警部分是用户能够准确操作的重要保证。 (4)人机界面模块
该系统采用液晶显示与触摸屏接口做为人机交互模块， 使得输入和输出操作简单直观。
微处理器的选择
由前面的叙述，可以看出本文设计的差压式气密性检测仪，需 要完成多种数据信息的采集存储、电磁阀的控制及数据曲线的显示 等功能。而作为一种安全检测仪器，它有要求微处理器具有一定的 稳定性。综合这些要求，我们选用三星公司开发的S3C2440A为气 密性检测仪的主控制器。 S3C2440集成的片上功能主要有： (1) 3.3V外部I/O供电，1.8V内存供电，支持16KB cache/MMU微处 理器 (2) LCD控制器（支持256K色TFT和4K色STN）支持1通道LCD专 用DMA (3) 外部存储控制器（包括SDRAM控制和片选逻辑） (4) 1通道IIC-BUS 、2通道SPI以及3通道UART (5) 8通道ADC和触摸屏接口 (6) 130个通用I/O口和24通道外部中断源 (7) 具有PLL片上时钟发生器
(2) 数据采集模块 该部分主要负责各种环境变量的采集工作，包括标准
器件和被测器件之间的差压值，被测器件的气压值，外部 的环境温度值等。将采集到数据转换为电信号传回ARM主控 制器完成后续的数据处理。
差压气密性检测仪的系统设计
(3) 电磁阀驱动及声光报警模块 电磁阀控制部分的主要作用是通过控制电磁阀的自动
差压式气密性检测仪的理论基础分析
差压式气密性检测仪的基本操作步骤
(1) 充气阶段。这个阶段又被称为加压动作，对于三个电磁阀 SV1， SV2及SV3全部处于打开状态，让气流平稳顺利通过，即完成对标 准器件和被测器件的充气加压工作。 (2) 平衡环节。为了能够准确进行测量，需要保证标准器件与被 测器件内的气流稳定，无大的起伏，由此我们关闭电磁阀 SV2 和 SV3。平衡环节是为下一步的检测环节做准备的关键步骤，其平衡 时间的大小是保证检测准确的重要因素。 (3) 检测环节。这个环节是气密性检测过程中的核心步骤，差压 式气密性检测在此步骤进行，检测的时间也是经过认真、细致的 计算的。差压传感器把气压差值转化为电压信号，该电压信号经 过放大传递到ARM主控制器。 (4) 排气环节。在检测完成的最后环节，我们还需要把在充气阶 段充入标准器件和被测器件的气体放出，即打开电磁阀 SV2和SV3， 把气体排放到大气中，完成整个检测过程。
气密性检测方法的性能比较
序 号
检测方法
操作是否容 易
检测 精度
可靠性 适用性 经济性
1
水检法
2 流量检测法
4 氦气检测法
复杂 简单 简单
高 一般 高
一般 可靠 可靠
一般 一般 受限
昂贵 适宜 昂贵
3
直压式检测 法
简单
低
可靠
一般 适宜
5
差压式检测 法
简单
高
可靠
广泛 适宜
主要 研究内容
主要研究内容
1. 差压式气密性检测仪的理论基础分析 2. 气密性检测仪的系统方案设计
气密性检测仪研究现状
?国内研究现状
目前，我国研发出的很多气密性检测产品都可以定量 或定性的判断出产品是否泄漏，但在测试准确度和重复性方 面却比较低。因此，面对当前的这种情况，对于气密性检测 仪的研究是势在必行。国内投入了大量的人力、物力，并开 发和研究了一些气密性检测设备，大部分的设备是采用进口 的高分辨率传感器或对检测参数人为的补偿误差等方法来提 高测量的准确度。虽然选用较高分辨率的传感器可以提高测 量的准确度，但是会增加产品的生产成本。
气密性检测仪的研究现状
?国外研究现状
目前，国外一些厂家的气密性检测技术日趋成熟。为提高设 备检测的准确性和安全性，国外采用了采样数据的合理性处理、 系统误差的自我校正与检测手段等方面有机结合的办法。法国的 ATEQ公司作为世界制造气密性测试仪器的先行者，他们的产品在 阀门、煤气、电子、压铸、包装等诸多领域都有涉及。还有美国 USON公司也研究生产了多种类型的气密性检测仪。它的4000系列 提供了多种检测模式，同时考虑了不同的泄漏性能、泄漏量及针 对实际中不同被测物的容积及泄漏大小提供了相应的产品。此类 气密性检测设备不仅可以判断产品合格与否，也能检测出被测产 品的泄漏量。
基于ARM的差压式气密性检测仪的设计与实现
辽宁工程技术大学电信学院 2011年12月20日
主要内容
一
课题研究的背景及意义
二
气密性检测仪的研究现状
三
主要研究内容
四
结
论
课题研究的背景及意义
? 课题背景及意义
随着当前我国经济的迅猛发展及城乡一体化战略的 实施，人们对社会的需求也日新月异，尤其对汽车、日 用家电、能源等行业的产品关注程度大幅度提升。这些 行业已日益成为我国经济发展过程中不可缺少的重要组 成部分。与此同时，对这些行业及其相关产品的质量和 安全性能检验也日趋重要。由于质量问题引发重大损失 的事件时有发生，给人民财产乃至生命安全造成无法挽 回的伤害。在国家质量技术监督局对相关生产企业的产 品逐步展开的生产资质认证中显示，气密性检测设备已 成为我们保证产品质量和安全性能的必要设备之一。
差压气密性检测仪的系统设计
(1) 中央处理模块
该部分为整个系统的控制中心，其主要功能是通过 ARM主 控制器实现对各个阀门的开关控制，同时利用传感器将系统各个 阶段的气压信号、温度信号等转变成电压信号，再由 ARM主控 器通过 A/D 接口完成信息的采集，并完成最后的数据处理，进而 实现一次完整的差压式气密性检测。