本發(fā)明屬于減壓器，特別涉及一種氣體減壓器測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

1、氣體減壓器是航天動(dòng)力系統(tǒng)中應(yīng)用十分廣泛的閥類元件之一，其性能關(guān)系到火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給系統(tǒng)工作的穩(wěn)定、可靠性，其關(guān)鍵性能指標(biāo)通常包括減壓性能及氣密性能等。穩(wěn)定的減壓性能及氣密性能能夠保證發(fā)動(dòng)機(jī)燃料及時(shí)、充足、可靠地供給至火箭發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)燃燒室，進(jìn)而保證火箭發(fā)動(dòng)機(jī)順利點(diǎn)火。

2、隨著用戶對(duì)氣體減壓器性能要求的提升，用戶對(duì)減壓器的性能指標(biāo)提出了新的要求，如建壓性能、憋壓性能、工作壽命等。目前，對(duì)氣體減壓器的性能測(cè)試普遍采用手動(dòng)操作調(diào)壓和人工觀察記錄的方式進(jìn)行。測(cè)試過程中，由于手動(dòng)操作和人工觀察造成的誤差較大，現(xiàn)有測(cè)試方式所得的測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性較差。由于現(xiàn)有測(cè)試方式的自動(dòng)化程度低，也造成測(cè)試工作效率較低，耗時(shí)較長(zhǎng)。同時(shí)由于測(cè)試中操作人員需要帶壓操作，也使得現(xiàn)有測(cè)試方式的安全性較差，甚至可能導(dǎo)致嚴(yán)重的產(chǎn)品質(zhì)量事故。

3、申請(qǐng)?zhí)枮?02111406079.4的《一體化閥門綜合測(cè)試系統(tǒng)及試驗(yàn)方法》提出了一種與本發(fā)明相近似的技術(shù)方案，雖然功能上兩者都可用于氣體減壓器的減壓性能及氣密性能測(cè)試。但也上述專利相較于本發(fā)明存在以下不足：

4、1、上述專利無(wú)法對(duì)減壓器的建壓性能、憋壓性能和工作壽命進(jìn)行測(cè)試；

5、2、上述專利所述測(cè)試系統(tǒng)沒有通過供水系統(tǒng)模擬火箭發(fā)動(dòng)機(jī)貯箱內(nèi)氣墊的容積的功能；

6、3、上述專利所述測(cè)試系統(tǒng)，在測(cè)試中無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，部分閥門仍需手動(dòng)操作；

7、4、上述專利所述測(cè)試系統(tǒng)通過水泵、流量計(jì)、變頻電機(jī)形成的控制回路來(lái)控制減壓器的出口流量，更加側(cè)重流量調(diào)節(jié)的精度，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高昂，可靠性低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種氣體減壓器測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法，實(shí)現(xiàn)一次安裝后，自動(dòng)完成減壓器的減壓性能測(cè)試、建壓性能測(cè)試、氣密性能測(cè)試、憋壓性能測(cè)試和工作壽命進(jìn)行測(cè)試，解決了上述的問題與不足。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種氣體減壓器測(cè)試系統(tǒng)，包括氣路系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)，減壓器連接在由氣路系統(tǒng)和供水系統(tǒng)組成的管路系統(tǒng)中，所述氣路系統(tǒng)包括通過管路連接的各個(gè)電磁閥、電動(dòng)調(diào)壓閥、截止閥、傳感器及模擬貯箱來(lái)為氣體減壓器的測(cè)試提供氣動(dòng)條件，所述供水系統(tǒng)包括通過管路連接的電動(dòng)球閥、泵組、水箱來(lái)根據(jù)要求調(diào)節(jié)模擬貯箱內(nèi)的水量，進(jìn)而模擬火箭發(fā)動(dòng)機(jī)貯箱內(nèi)氣墊的容積，所述自動(dòng)控制系統(tǒng)內(nèi)置控制程序，操作人員通過操作屏選擇測(cè)試項(xiàng)目并輸入測(cè)試參數(shù)后，自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)測(cè)試需要控制氣路系統(tǒng)和供水系統(tǒng)的各個(gè)閥門、泵組及電控元件的開關(guān)與啟停，接收并記錄傳感器所傳輸?shù)膲毫π畔?，?duì)減壓器進(jìn)行各項(xiàng)性能測(cè)試。

3、優(yōu)選的，所述氣路系統(tǒng)包括初始端的氣源、空濾器、第一電磁閥、儲(chǔ)壓氣瓶、第一壓力傳感器、第一手動(dòng)截止閥、第二電磁閥、第三電磁閥、電動(dòng)調(diào)壓閥、第二壓力傳感器、減壓器、第四電磁閥、模擬貯箱、第三壓力傳感器、第五電磁閥、節(jié)流孔板，5個(gè)電磁閥接入自動(dòng)控制系統(tǒng)，自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)用戶所選擇的測(cè)試項(xiàng)目自動(dòng)切換各個(gè)電磁閥的開關(guān)，5個(gè)電磁閥用于控制氣路系統(tǒng)各處的通斷，其中第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥及第五電磁閥為常閉，第四電磁閥為常開，第一電磁閥設(shè)置在空濾器與儲(chǔ)壓氣瓶之間，用于控制氣源對(duì)儲(chǔ)壓氣瓶的充壓；第二電磁閥將儲(chǔ)壓氣瓶與大氣直接連通，用于控制對(duì)儲(chǔ)壓氣瓶的泄壓；第三電磁閥設(shè)置在儲(chǔ)壓氣瓶與減壓器之間，用于控制減壓器入口氣路的通斷；第五電磁閥設(shè)置在模擬貯箱與節(jié)流孔板之間，用于控制減壓器出口壓力從模擬貯箱至節(jié)流孔板的通斷；第四電磁閥設(shè)置在減壓器之后，用于控制減壓器出口的通斷，第四電磁閥用于減壓器氣密性能的測(cè)試，所述電動(dòng)調(diào)壓閥與第三電磁閥并聯(lián)，電動(dòng)調(diào)壓閥用于將儲(chǔ)壓氣瓶?jī)?nèi)的氣體壓力降低至規(guī)定氣密測(cè)試所需壓力值再作用于減壓器的入口，所述第一壓力傳感器用于測(cè)量?jī)?chǔ)壓氣瓶?jī)?nèi)壓力，第二壓力傳感器用于對(duì)測(cè)量減壓器的入口壓力，第三壓力傳感器用于測(cè)量模擬貯箱內(nèi)的壓力，所測(cè)壓力值被實(shí)時(shí)傳輸至自動(dòng)控制系統(tǒng)。

4、優(yōu)選的，所述供水系統(tǒng)包含通過管路連接的液位傳感器、第一電動(dòng)球閥、第二電動(dòng)球閥、第二手動(dòng)截止閥、泵組、水過濾器、水箱，其中，第一電動(dòng)球閥、第二電動(dòng)球閥與第二手動(dòng)截止閥20為常閉，液位傳感器位于模擬貯箱內(nèi)，用于檢測(cè)模擬貯箱內(nèi)的水位，第一電動(dòng)球閥設(shè)于模擬貯箱頂部，用于控制向模擬貯箱注水的通路，第二電動(dòng)球閥與第二手動(dòng)截止閥設(shè)于模擬貯箱底部，分別用于電動(dòng)及手動(dòng)方式將模擬貯箱內(nèi)的水排放回水箱，泵組用于從水箱內(nèi)抽水注入模擬貯箱，所述水過濾器用于濾除水中雜質(zhì)，所述水箱用于儲(chǔ)存足夠的水以保證系統(tǒng)正常工作。

5、一種氣體減壓器測(cè)試方法，將待測(cè)減壓器與權(quán)利要求1所述氣體減壓器測(cè)試系統(tǒng)連接，分別進(jìn)行減壓性能及建壓性能測(cè)試、氣密性能測(cè)試、憋壓性能測(cè)試和工作壽命測(cè)試，具體測(cè)試方法如下：

6、a)減壓性能及建壓性能測(cè)試：分別將待測(cè)減壓器及節(jié)流孔板接入測(cè)試系統(tǒng)對(duì)應(yīng)連接減壓器及節(jié)流孔板的管路處，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)的操作屏選擇相應(yīng)的測(cè)試項(xiàng)目并輸入測(cè)試參數(shù)，啟動(dòng)測(cè)試程序后，首先自動(dòng)控制系統(tǒng)通過控制第一電磁閥、第二電磁閥的啟閉自動(dòng)調(diào)整儲(chǔ)壓氣瓶?jī)?nèi)的氣體壓力，直到儲(chǔ)壓氣瓶?jī)?nèi)的氣體壓力達(dá)到要求，然后自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)需要控制第一電動(dòng)球閥、第五電磁閥、第二電動(dòng)球閥及泵組調(diào)整模擬貯箱內(nèi)的水位，直到液位傳感器檢測(cè)到的水位達(dá)到試驗(yàn)所需，然后對(duì)減壓器進(jìn)行測(cè)試，首先是建壓性能測(cè)試，建壓性能測(cè)試時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)命令第三電磁閥打開，在測(cè)試過程中減壓器的入口、出口壓力分別由第二壓力傳感器和第三壓力傳感器進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)模擬貯箱內(nèi)的壓力達(dá)到規(guī)定值時(shí)，系統(tǒng)判定建壓完成；建壓性能測(cè)試結(jié)束后，系統(tǒng)命令第五電磁閥打開，進(jìn)行減壓性能測(cè)試，自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)全程記錄減壓器減壓性能及建壓性能的相關(guān)數(shù)據(jù)，測(cè)試完成后，自動(dòng)控制系統(tǒng)先命令第三電磁閥關(guān)閉，待模擬貯箱內(nèi)壓力降至零后命令第五電磁閥關(guān)閉，自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)生成減壓器進(jìn)、出口壓力曲線并判定減壓器的減壓性能是否合格；

7、b)氣密性能測(cè)試：將待測(cè)減壓器接入測(cè)試系統(tǒng)對(duì)應(yīng)連接減壓器的管路處，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)的操作屏選擇相應(yīng)的測(cè)試項(xiàng)目并輸入測(cè)試參數(shù)，啟動(dòng)測(cè)試程序后，自動(dòng)控制系統(tǒng)首先通過控制第一電磁閥、第二電磁閥的啟閉調(diào)整儲(chǔ)壓氣瓶?jī)?nèi)的氣體壓力，直到儲(chǔ)壓氣瓶?jī)?nèi)的氣體壓力達(dá)到要求，測(cè)試正式開始時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)命令第四電磁閥關(guān)閉，再命令電動(dòng)調(diào)壓閥將減壓器入口壓力調(diào)整至氣密試驗(yàn)要求的壓力值，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行保壓，入口壓力值由第二壓力傳感器進(jìn)行檢測(cè)，保壓時(shí)間內(nèi)壓力不得下降，否則系統(tǒng)判定氣密性能不合格，測(cè)試過程中自動(dòng)控制系統(tǒng)將根據(jù)氣密壓力、保壓時(shí)間等參數(shù)自動(dòng)完成氣密性能測(cè)試，測(cè)試后，電動(dòng)調(diào)壓閥關(guān)閉，第四電磁閥打開；

8、c)憋壓性能測(cè)試：分別將待測(cè)減壓器及節(jié)流孔板接入測(cè)試系統(tǒng)對(duì)應(yīng)連接減壓器及節(jié)流孔板的管路處，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)的操作屏選擇相應(yīng)的測(cè)試項(xiàng)目并輸入測(cè)試參數(shù)，啟動(dòng)測(cè)試程序后，自動(dòng)控制系統(tǒng)首先通過控制第一電磁閥、第二電磁閥的啟閉調(diào)整儲(chǔ)壓氣瓶?jī)?nèi)的氣體壓力，直到儲(chǔ)壓氣瓶?jī)?nèi)的氣體壓力達(dá)到要求，隨后，自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)需要控制第一電動(dòng)球閥、第五電磁閥、第二電動(dòng)球閥及泵組調(diào)整模擬貯箱內(nèi)的水位，直到液位傳感器檢測(cè)到的水位達(dá)到試驗(yàn)所需，測(cè)試正式開始后，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)對(duì)待測(cè)減壓器進(jìn)行憋壓，憋壓過程中，系統(tǒng)自動(dòng)記錄待測(cè)減壓器入口壓力及模擬貯箱內(nèi)的壓力，自動(dòng)控制系統(tǒng)命令第三電磁閥打開，減壓器的入口、出口壓力分別由第二壓力傳感器和第三壓力傳感器進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)試過程中自動(dòng)控制系統(tǒng)將自動(dòng)記錄相關(guān)參數(shù)，憋壓測(cè)試完成后，自動(dòng)控制系統(tǒng)命令第三電磁閥關(guān)閉，第五電磁閥打開，待模擬貯箱內(nèi)壓力降至零后命令第五電磁閥關(guān)閉，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成減壓器進(jìn)、出口壓力曲線并判定減壓器的憋壓性能是否合格；

9、d)工作壽命測(cè)試：分別將待測(cè)減壓器及節(jié)流孔板接入測(cè)試系統(tǒng)對(duì)應(yīng)連接減壓器及節(jié)流孔板的管路處，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)的操作屏選擇相應(yīng)的測(cè)試項(xiàng)目并輸入測(cè)試參數(shù)，啟動(dòng)測(cè)試程序后，自動(dòng)控制系統(tǒng)首先通過控制第一電磁閥、第二電磁閥的啟閉調(diào)整儲(chǔ)壓氣瓶?jī)?nèi)的氣體壓力，直到儲(chǔ)壓氣瓶?jī)?nèi)的氣體壓力達(dá)到要求,隨后，自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)需要控制第一電動(dòng)球閥、第五電磁閥、第二電動(dòng)球閥及泵組調(diào)整模擬貯箱內(nèi)的水位，直到液位傳感器檢測(cè)到的水位達(dá)到試驗(yàn)所需，測(cè)試正式開始后，自動(dòng)控制系統(tǒng)命令第三電磁閥、第五電磁閥打開，經(jīng)過規(guī)定的工作時(shí)間后關(guān)閉第三電磁閥、第五電磁閥，按此循環(huán)往復(fù)工作規(guī)定的工作壽命次數(shù)后，再按照減壓性能測(cè)試及氣密性能測(cè)試的工作過程進(jìn)行一次減壓性能及氣密性能測(cè)試，測(cè)試完成后，工作壽命測(cè)試結(jié)束；測(cè)試過程中，如儲(chǔ)壓氣瓶?jī)?nèi)壓力不足，自動(dòng)控制系命令第一電磁閥打開對(duì)儲(chǔ)壓氣瓶進(jìn)行補(bǔ)壓，然后對(duì)其進(jìn)行減壓性能測(cè)試及氣密性能測(cè)試，最后系統(tǒng)自動(dòng)生成減壓器進(jìn)、出口壓力曲線并判定減壓器的減壓性能及氣密性能是否合格。若最終的減壓性能及氣密性均合格則為工作壽命測(cè)試合格。

10、本發(fā)明的有益效果是：

11、1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，可以實(shí)現(xiàn)氣體減壓器的減壓性能、氣密性能、建壓性能、憋壓性能、工作壽命等指標(biāo)的測(cè)試，可滿足一般氣體減壓器常溫性能測(cè)試的需求；

12、2、自動(dòng)化程度高，可節(jié)省大量人工操作所消耗的時(shí)間，提高減壓器性能測(cè)試工作的效率；

13、3、提高測(cè)試的準(zhǔn)確性，本發(fā)明采用的自動(dòng)控制系統(tǒng)可準(zhǔn)確記錄測(cè)試過程中的各項(xiàng)測(cè)試數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)判定測(cè)試結(jié)果，如測(cè)壓方式采用壓力傳感器測(cè)得，其測(cè)量精度遠(yuǎn)高于壓力表測(cè)量，而目前測(cè)試方式大多采用人眼觀察，也容易導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果存在較大誤差，又如記錄時(shí)間，采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)時(shí)，準(zhǔn)確性遠(yuǎn)高于秒表計(jì)時(shí)，而目前測(cè)試方式大多采用人工觀察秒表記錄時(shí)間，準(zhǔn)確性較差；

14、4、在工作過程中可以更好地保障操作人員的安全，在測(cè)試過程中，本發(fā)明無(wú)需人工干預(yù)即可自動(dòng)完成產(chǎn)品的測(cè)試，測(cè)試完成后系統(tǒng)自動(dòng)泄壓，從而大幅減少了操作人員的工作強(qiáng)度，避免了疲勞作業(yè)和帶壓操作，大大改善了工作場(chǎng)所的安全條件，降低了發(fā)生安全事故的概率；

15、5、提高設(shè)備操作的便捷性，操作人員只需按照測(cè)試項(xiàng)目安裝好待測(cè)減壓器，根據(jù)測(cè)試項(xiàng)目要求在操作屏上輸入相應(yīng)的測(cè)試參數(shù)即可，其余操作都可通過自動(dòng)控制系統(tǒng)按照內(nèi)置程序完成，與傳統(tǒng)測(cè)試方式相比操作十分簡(jiǎn)單，大大降低了操作人員的失誤概率，減少了產(chǎn)品質(zhì)量問題發(fā)生的可能；

16、6、有效降低產(chǎn)品大批量生產(chǎn)的綜合成本，在大批量生產(chǎn)中，本發(fā)明的高度自動(dòng)化特點(diǎn)可以幫助企業(yè)節(jié)省大量人工成本、縮短產(chǎn)品的交付周期，為企業(yè)降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。