南沙桥检车出租,   白云桥检车出租，花都桥检车出租       基于电容式差压传感器的气密性测试仪研究方法？      气密性检测作为密封器件的质量检验，是保障密封器件性能的关键检测手段，越来越受到企业和用户重视。在常用的气密性检测方法中，差压检测法因其结构简单、检测精度高、不易受环境干扰等优势，在工业生产中广泛应用。目前国内生产的气密性测试仪与国外相比，在检测精度和检测效率方面存在一定差距；部分改进方法仅停留在理论层面，没有应用到实际生产中。基于差压检测法，研发一款高精度气密性检测样机，并提出了提升充气效率的方法，形成一套实用的气密性测试系统。 

       本文结合工程实际需求和测试目的，在分析差压检测原理和泄漏率计算理论方法的基础上，提出了气密性检测系统的总体方案，对各个功能模块的具体实现进行了设计。基于电容式差压传感器的理论，分析了电容变化与压差关系，以及传感器误差的主要来源。在理论分析的基础上，开展了有限元仿真实验研究，设计了电容式差压传感器的结构及参数。仿真表明，在传感器的工作量程范围内，传感器具有良好的线性度和灵敏度。 基于 ARM 嵌入式控制系统设计了气密性测试仪，测试仪由采集控制板和主控板组成，采集控制板负责控制气动回路工作以及采集压力、压差信号，主控板通过 CAN 总线与采集控制板相连并外接触摸屏实现人机交互。在提升检测精度方面，硬件电路采用高精度微电容检测芯片作为差压测量核心模块，软件上对采集到的数据做数字滤波处理。设计并实现了测试仪的硬件与软件。 

 

 

       在提升检测效率方面，针对测试仪的充气系统，提出了基于系统辨识和 PID 自整定的快速充气控制方法。通过充气系统阶跃响应进行系统辨识，获得系统数学模型。采用基于算法自动控制的临界比例度法进行 PID 参数整定。仿真验证了该方法对超调系统和非超调系统均有效。 对研发的气密性测试仪进行了实验测试分析。传感器性能实验表明了传感器设计的合理性，实验结果与有限元仿真结果吻合，传感器在主要工作范围内线性度较好，迟滞、重复性等指标满足设计和应用要求。泄漏率检测实验表明测试仪测得泄漏率与标准漏孔参数基本一致，表明测试系统的可靠性。快速充气实验验证了理论方法和仿真的正确性，该方法可以有效减少充气时间。

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       研发了基于电容式差压传感器的气密性测试仪，基本实现了设计需求和研发目标。但由于实验条件以及时间有限，系统存在一些方面的问题可以进一步研究和完善： 

      （1）在理论研究和实验中发现，环境温度变化会导致传感器输出特性曲线发生相应变化。由于实验条件的限制，本文在 20℃和 25℃室温条件下进行传感器实验，对于传感器温度特性的测试不够充分，需要进一步实验和研究。实验表明，在 20℃左右室温中，曲线的斜率变化微小。然而在温度变化较大的工作环境中，传感器特性的变化将导致测量不准确。针对复杂工作环境，可以进一步研究温度补偿方法，以提高检测精度。 

     （2）实验表明，设计的量程为 0-500Pa 的电容式差压传感器其线性工作范围为 50-500Pa，0-50Pa 范围内存在一定非线性。通常情况下，在小量程检测中，采用专用的小量程电容传感器以保证检测精度。检测中频繁更换传感器不便于操作，且在泄漏率范围未知的情况下难以选择合适的传感器，可以从传感器的膜片结构、制造工艺等方面进行研究，改善小量程范围内的非线性。 

   （3）目前测试仪只能检测泄漏量和泄漏率，不能找到泄漏点的位置，可以探究基于差压检测法的泄漏点定位，进一步完善仪器的检测功能。

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