[发明专利]一种气瓶气密性试验成套装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种气瓶气密性试验成套装置，尤其涉及利用计算机视觉、传感器技术对气瓶采用浸水法进行气密性试验的成套装置。

背景技术

近年来，气瓶生产企业逐年增加，气瓶产量也不断增大，为了提高在生产过程中的检测检验效率，国内外研究者、工程师开发了各种各样的检测检验系统、设备或装置用于气瓶生产过程中的各个检验环节，如在线硬度检测系统、在线超声检测系统、自动化水压外测法试验系统等，这些系统或装置降低了人员因素对检测结果的影响，有效的提高了检测效率、准确率并降低了生产成本。

气瓶通常指钢质无缝气瓶、焊接气瓶、铝合金无缝气瓶和缠绕气瓶，其试验主要包括水压试验与气密性试验两种方法。水压试验通常采用国家标准《GB/T9251-2011气瓶水压试验方法》所记述的方法进行，包括外测法(水套测定法)和内测法(直接膨胀法)，主要用于测量气瓶在水压试验压力下产生的容积变形(容积弹性变形和卸压后的容积残余变形)。气密性试验则通常采用国家标准《GB/T12137-2002气瓶气密性试验方法》所记述的方法进行，包括浸水法和涂液法，浸水法是指将充有规定压力气体的受试瓶浸入水槽中以检查其气密性的试验方法，它适用于受试瓶整体或局部部位的气密性试验，涂液法是指在充有规定压力气体的受试瓶的待查部位上涂以检查液，以检查该处气密性的试验方法，它适用于受试瓶瓶阀螺纹连接处、瓶阀阀杆处、瓶阀侧接嘴、易熔塞或气瓶其他部位的气密性试验。

目前国内外专家学者主要针对水压试验的相关方法与装置展开了重点研究，如美国作为世界上最大的气瓶生产国和使用国,其气瓶水压试验装置代表了当今气瓶水压试验装置的发展水平，在90年代后，部分生产厂家研制了计算机控制的气瓶水压试验装置。我国气瓶水压试验装置的发展一直滞后于气瓶研制，随着信息技术的发展，国内也开始了自动化水压试验装置的研制。赵志刚(华东理工大学，2008)年分析了国内外气瓶水压试验装置的现状与特点，按GB/T9251-1997《气瓶水压试验方法》、GB15385-94《气瓶水压爆破试验方法》和CGAC-1《压缩气体气瓶的水压试验方法》的相关要求研制开发一套计算机控制的气瓶外测法及爆破试验装置，该装置设计了以计算机控制与信号采集为核心的气瓶外测法及爆破水压试验装置，采用了上位计算机和下位PLC实现分布式两级控制方式，利用VB6.0在WindowsXP平台上开发了一套面向对象的可视化数据采集软件，实现了对压力信号、水量信号的采集、显示和处理，以及水压试验报告的生成、修改与输出。黄冠宇(华东理工大学，2008)等开发了基于IEEE802.15.4/ZigBee技术的高压容器水压试验无线短程网络通讯系统，主要实现了现场水压试验相关数据的短程无线采集。朱佳华(华东理工大学，2011)等对基于机器视觉技术的气瓶水压试验装置展开了研究，该装置主要基于图像方法检测气瓶由于压力产生的体积变化，测量过程为干式测量并无接触。杨晓欣(新疆大学，2011)等设计并开发了基于组态软件MCGS的压缩天然气钢瓶水压试验监控系统，实现了压缩天然气钢瓶水压试验现场数据的采集、人机界面、实时流程动画显示、实时和历史数据显示、报告输出等功能，避免了在水压试验现场的大量的人工操作，降低了检测工人的劳动强度和检测的危险性，提高了检测效率。慕晓鸽(新疆大学，2011)等开发了钢瓶水压试验检验数据自动化采集系统，主要用于实时采集检验压力、温度等数据。上述自动化装置的研制，大大减少了现场手动操作，降低了水压试验的危险度和工作强度，提高了检测工作效率，节约了气瓶检测时间，从而减小了气瓶定期检验带来的不便，同时人工填表的繁琐和误差，减少了对检验结果进行整理和保存的工作量，且检测结果以符合行业标准规范的数据库表格进行存储，存储信息量大大增加。

气密性试验与水压试验的基本原理与检测项目完全不同，因此，上述自动装置在气密性试验上并不适用。国内在气密性试验自动化装置研究方面也取得了一定的进展。汪维钧(上海大学，2008)(一种新型的气密测试装置[J].机械设计与制造,2008(5):196-198)等开发了一种新型的气密测试装置，采用PLC控制自动加压并根据压力传感器检测小气室的压力变化来自动判断是否漏气，对于漏气的受试瓶则触发摄像头进行拍照，是一种直压式检测法。袁海林(基于PLC控制的气密液压检测系统的设计与实现[D]。成都：成都理工大学，2013)同样开发了一套直压式气密性检测系统。吴春龙(基于机器视觉的气密性检测装置研究与设计[D]。杭州：浙江理工大学，2013)设计开发了一套用于空压机气罐的气密性试验装置，实质为浸水法，其中的气泡检测采用计算机视觉的方法进行。