真空發(fā)生器關(guān)鍵性能檢測(cè)臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)

2015-04-07 毛乾暉 國(guó)家氣動(dòng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心

  該文通過(guò)對(duì)真空發(fā)生器工作原理和主要性能參數(shù)的分析,設(shè)計(jì)組裝了檢測(cè)真空發(fā)生器主要性能參數(shù)檢測(cè)臺(tái),使用精密傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行采集,通過(guò)控制模塊在電腦上能準(zhǔn)確的讀取顯示,并繪制出真空發(fā)生器的排氣特性和真空度—吸入流量特性曲線,更好地為產(chǎn)品性能的提升提供科學(xué)合理的檢測(cè)數(shù)據(jù)。

  引言

  氣動(dòng)技術(shù)是以壓縮空氣作為工作介質(zhì)進(jìn)行能量和信號(hào)傳遞從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的一門技術(shù)。隨著氣動(dòng)技術(shù)的日益成熟,真空吸取技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的一種手段在半導(dǎo)體及電子工業(yè)、自動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械、醫(yī)療機(jī)械、食品機(jī)械、印刷與包裝機(jī)械、機(jī)器人等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

  目前在氣動(dòng)自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)中常用的真空發(fā)生裝置有兩種:機(jī)械式真空泵和射流式真空發(fā)生器。本文主要對(duì)真空發(fā)生器的關(guān)鍵性能測(cè)試方法進(jìn)行研究,并針對(duì)該檢測(cè)方法搭建了真空發(fā)生器檢測(cè)平臺(tái),為起草并申報(bào)《真空發(fā)生器》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提供科學(xué)的檢測(cè)手段,填補(bǔ)該領(lǐng)域多年的空白,規(guī)范市場(chǎng)秩序,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

  1、真空發(fā)生器的工作原理

  真空發(fā)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(chǎn)生真空的裝置,如圖1所示:

真空發(fā)生器工作原理圖

圖1 真空發(fā)生器工作原理圖

  2、真空發(fā)生器的主要性能參數(shù)

  由原理圖可以看出真空發(fā)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(tài)下,吸入流量與真空度之間的關(guān)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(guān)系。如圖2所示。

  其中最大真空度是指真空口被完全封閉時(shí),真空口的真空度。空氣消耗量是指噴管流出的流量(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)。最大吸入流量是指真空口向大氣敞開(kāi)時(shí),從真空口吸入的流量(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)。

真空發(fā)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(fā)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(fā)生器檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)的組成

  根據(jù)真空發(fā)生器主要性能參數(shù)的檢測(cè)要求完成測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖,如圖3所示。

真空發(fā)生器關(guān)鍵性能檢測(cè)臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)

圖3 測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

  圖3中,A、氣源;B、過(guò)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(jì);H、壓力測(cè)驗(yàn)管;I、壓力表;J、壓力傳感器;k、真空發(fā)生器;L、消音器;M、電氣流量比例閥;N、智能控制臺(tái)。氣源氣壓經(jīng)過(guò)過(guò)濾器和減壓閥進(jìn)行調(diào)壓后通入,然后用電磁換向閥E控制氣壓通斷。通過(guò)電腦軟件,直接控制電氣壓力比例閥控制流經(jīng)流量計(jì)G的氣體壓力大小。

  智能控制系統(tǒng)由A/D轉(zhuǎn)換模塊和IPC-610H測(cè)控主機(jī)構(gòu)成,旨在對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的采集和反饋,對(duì)各種比例閥進(jìn)行命令的傳送。

  5、結(jié)論

  (1)參考并設(shè)計(jì)了真空發(fā)生器關(guān)鍵性能檢測(cè)系統(tǒng)的組成與原理,為進(jìn)一步提升產(chǎn)品檢測(cè)設(shè)備提供良好的理論基礎(chǔ);

  (2)依據(jù)原理搭建了真空發(fā)生器關(guān)鍵性能檢測(cè)設(shè)備,并對(duì)真空發(fā)生器進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)量,測(cè)量結(jié)果表明,該設(shè)備具有良好的重復(fù)性,數(shù)據(jù)采集精確合理;

  (3)真空發(fā)生器關(guān)鍵性能檢測(cè)裝置的研發(fā),為真空發(fā)生器的性能檢測(cè)提供了更加直觀、全面、精確、科學(xué)的檢測(cè)手段,具有良好的可重復(fù)性,數(shù)據(jù)的采集精度較高,其真空度測(cè)試精度≤5%,耗氣量測(cè)試精度≤5%,流量測(cè)試精度≤3%;為企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的提升、新產(chǎn)品的研發(fā)提供更有力技術(shù)保障。