真空發生器關鍵性能檢測臺設計與實驗

2015-04-07 毛乾暉 國家氣動產品質量監督檢驗中心

  該文通過對真空發生器工作原理和主要性能參數的分析,設計組裝了檢測真空發生器主要性能參數檢測臺,使用精密傳感器數據采集系統進行采集,通過控制模塊在電腦上能準確的讀取顯示,并繪制出真空發生器的排氣特性和真空度—吸入流量特性曲線,更好地為產品性能的提升提供科學合理的檢測數據。

  引言

  氣動技術是以壓縮空氣作為工作介質進行能量和信號傳遞從而實現生產過程自動化的一門技術。隨著氣動技術的日益成熟,真空吸取技術作為實現自動化的一種手段在半導體及電子工業、自動搬運機械、醫療機械、食品機械、印刷與包裝機械、機器人等各個工業領域得到廣泛的應用。

  目前在氣動自動化生產系統中常用的真空發生裝置有兩種:機械式真空泵和射流式真空發生器。本文主要對真空發生器的關鍵性能測試方法進行研究,并針對該檢測方法搭建了真空發生器檢測平臺,為起草并申報《真空發生器》行業標準提供科學的檢測手段,填補該領域多年的空白,規范市場秩序,促進產業發展。

  1、真空發生器的工作原理

  真空發生器的工作原理是利用噴嘴高速噴射壓縮空氣,卷吸噴嘴的出口周圍的空氣,從而產生真空的裝置,如圖1所示:

真空發生器工作原理圖

圖1 真空發生器工作原理圖

  2、真空發生器的主要性能參數

  由原理圖可以看出真空發生器的性能主要由真空度—吸入流量特性與排氣特性兩部分組成。真空度—吸入流量特性是指供給壓力為0.5MPa的條件下,真空口處于變化的不封閉狀態下,吸入流量與真空度之間的關系。排氣特性則表示最大真空度、空氣耗氣量和最大吸入流量(真空流量)與供給壓力之間的關系。如圖2所示。

  其中最大真空度是指真空口被完全封閉時,真空口的真空度。空氣消耗量是指噴管流出的流量(標準狀態下)。最大吸入流量是指真空口向大氣敞開時,從真空口吸入的流量(標準狀態下)。

真空發生器的排氣特性和真空度-吸入流量特性曲線示意圖

圖2 真空發生器的排氣特性和真空度-吸入流量特性曲線示意圖

  3、真空發生器檢測試驗臺的組成

  根據真空發生器主要性能參數的檢測要求完成測試系統的結構圖,如圖3所示。

真空發生器關鍵性能檢測臺設計與實驗

圖3 測試系統結構圖

  圖3中,A、氣源;B、過濾器;C、減壓閥;D、截止閥;E、電磁換向閥;F、電氣壓力比例閥;G、流量計;H、壓力測驗管;I、壓力表;J、壓力傳感器;k、真空發生器;L、消音器;M、電氣流量比例閥;N、智能控制臺。氣源氣壓經過過濾器和減壓閥進行調壓后通入,然后用電磁換向閥E控制氣壓通斷。通過電腦軟件,直接控制電氣壓力比例閥控制流經流量計G的氣體壓力大小。

  智能控制系統由A/D轉換模塊和IPC-610H測控主機構成,旨在對檢測數據的采集和反饋,對各種比例閥進行命令的傳送。

  5、結論

  (1)參考并設計了真空發生器關鍵性能檢測系統的組成與原理,為進一步提升產品檢測設備提供良好的理論基礎;

  (2)依據原理搭建了真空發生器關鍵性能檢測設備,并對真空發生器進行試驗測量,測量結果表明,該設備具有良好的重復性,數據采集精確合理;

  (3)真空發生器關鍵性能檢測裝置的研發,為真空發生器的性能檢測提供了更加直觀、全面、精確、科學的檢測手段,具有良好的可重復性,數據的采集精度較高,其真空度測試精度≤5%,耗氣量測試精度≤5%,流量測試精度≤3%;為企業產品質量的提升、新產品的研發提供更有力技術保障。