张金川
中际联合(天津)科技有限公司
摘要：在汽车制造业与家电制造业的生产活动中需要气密性检测设备，对产品零部件进行气密性检测校准，根据检测结果进行产品设计的优化调整，以此让产品的质量得到进一步提升。由于我国进入工业化的时间较短，在气密性检测技术方面的技术研究起步较晚，同时也没有较丰富的应用经验，所以研制出的气密性检测仪时还没有一套规范的校准标准，同时对零部件气密性的检测也没有具体的泄漏量对比标准。本文结合当前气密性检测仪校准装置的现状，针对气密性检测仪校准装置做出了分析提出了基于PLC的气密性检测仪校准装置的设计办法，以供参考。
关键词：PLC；气密性检测仪；校准装置
引言：随着科技的不断发展，工业化的不断深入，人们日常生活与工作中都融入了许多现代产品，这些产品中许多构件都有较高的密封性要求。因此，在现代工业生产中，对许多产品都要进行气密性检测，目前比较常见的如汽车制造、家电制造、电子产品制造等都有气密性检测的环节，做好对产品的气密性检测工作，如产品气密性达不到质量标准，在使用过程中就可能发生火灾、爆炸或有害气体泄漏等安全问题，给使用者的生命财产安全带来危害。
1.气密性检测仪的发展现状
气密性检测仪的发展大体可以分为2个阶段，最早时检测零部件结构气密性的方法是以水检法、肥皂液涂抹法为主，进入到20世纪90年代后，对产品、零部件进行气密性检测就以气体进行检测，在检测过程中将气体作为介质，对待测件灌入气体，通过仪器完成对气体泄漏状态的观察检测，进而获得被测件的气密性状态。气密性检测仪必须有校准装置对数值加以校准，以此保证检测结果的准确性，校准工作是以压差原理进行的。目前气密性检测仪的校准方法可细分为三种：第一种是通过标准漏孔作为气密性检测仪的校准标准，而流量标准以ATEQ公司的D与F系列的校准装置最具代表性，通常情况下标准漏孔的参数误差不得超出5%，这样才能保证较高的准确性，也便于使用。但是值得一提的是标准漏孔检测气密性的方法应用条件较为苛刻，检测时必须确保检测环境的湿度在50%~60%之间，同时要使用气体介质必须为干净的气源，待测件内不得存在水体，同时还要在专用的检测用盒中进行，由于空气中的微粒粉尘也会对漏孔造成一定影响，导致漏孔需要进行定期的校准，同时标准漏孔的产品价格较高，在进行气密性检测时，多只能进行几次的标准漏孔校准，获取对应压力下的几个漏率，如果需要对待测件进行全量程校准，所产生的成本就会非常高。第二种校准方法是根据检测需要，通过调节特制的调节装置完成对漏孔孔径的调整，进而完成泄漏流量在一定测量范围的校准；但该校准仪器的产品价格较高，同时仅能进行对流量型气密性检测仪的校准，其他类型的气密性检测仪的校准并不适用。
第三种校准方法是采用压力传感器以及压力控制器完成校准工作，压力传感器的具体安装位置位于气密性检测仪的测试口并按照气密性检测仪的运行时间设定校准时间，在气密性检测仪运行至停机的这个过程中，要利用传感器设备获取测试时间内的压降参数，再根据获取到的数据完成计算工作得到校准结果，在测量过程中校准装置计量时间如果不能与检测仪运行时间保持一致，获得的参数偏差就会加大，同时对时间的控制也需要检测人员手动操作，而手动操作必然存在一定误差，这就导致校准的准确度存在一定的下降。
根据当前的气密性检测仪校准方法的实际情况，我们可以发现想要减小人为因素造成的误差，降低校准工作的成本，就需要对当前的校准装置做出优化改进，设计出一个精读更高的差压传感器与压力传感器。
2.气密性检测仪校准装置硬件与软件的设计
2.1气密性检测仪校准装置的硬件配置
气密性检测仪器校准装置的硬件配置包括了液晶触摸屏、差压传感器、压力传感器、微压调节装置、电磁阀以及能够兼容PLC系统的功能模块等装置，在上述硬件中所选用的差压传感器要保证其能够满足量程在0~1000Pa之间的要求，而选用的压力传感器必须能够满足量程在0~2MPa之间的要求。
2.2气密性检测仪检测下的校准流程
在气密性检测仪启动后，即可进行相应的校准操作，具体校准流程如下：（1）首先要根据气密性检测仪的充气、平衡、检测以及放气的检测流程，在校准装置内设置对应的计量时间，之后将校准装置与气密性检测仪的检测口相互连接，在PLC的模块支持下，完成对计量时间的控制，以此减少误差因素与不确定度对校准参数造成的影响。校准装置根据PLC变成，完成设定值与充气压力的自动校对，充气压力一旦超过设定值，校准装置就会自动启动，这样就保证了计量时间与气密性检测仪运行时间同步，进而避免手动操作带俩的校准结果上的误差。（2）在气密性检测仪进入充气阶段时，内部电磁阀处于联通状态，此时校准装置的各传感器会同时进入充气状态，此时就能保证温度、压力值处于平衡状态，而被检测仪器与校准装置之间的压差为0Pa，在此基础上进行校准即能减小压差带来的准确性影响。（3）在平衡阶段，需要完成对检测仪器充气压力的校准，在校准装置触摸屏上会显示出相应的充气压力数值，得到的充气压力数值与校准参数进行对比，PLC控制系统根据预先编写的控制程序在校准完成后即可自动关闭电磁阀。（4）在进入检测阶段后，PLC控制系统会自动控制将检测仪上的压差传感器数值归零，检测仪的电磁阀也将关闭，此时通过校准装置的微压调节装置调节压力，进而完成最后差压压力的校准工作。（5）完成对气密性检测仪4个阶段校准参数的获取后，在PLC系统中可以完成参数的记录并保存在数据存储区，同时可进行对参数误差的计算处理。
结束语：综上所述，做好对产品气密性检测工作，保证气密性检测设备测量数值准确性是至关重要的，这有利于提升各产品的品质，保证产品的使用安全。
参考文献：
[1]苗天. 气密性检测仪压力校准方法的研究[J]. 科技风,2014(04):101.
[2]刘春,王兴,李跃中,郭希旺. 一种典型检测仪的气密检测原理[J]. 液压与气动,2008(12):20-25.
姓名：张金川 1988- 男 汉 天津 职称：助理工程师 学历：本科
单位：中际联合(天津)科技有限公司 研究方向：设备自动化控制系统的电气设计