基于单片机的低压容器气密检测及干燥处理装置的设计

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摘要: 本文介绍了一种利用单片机AT89C52实现低压容器气密检测和干燥处理智能测控的方法,并详细论述了该测控装置的硬件和
* _. W4 [  v! L软件设计。
关铡词:单片机智能测控
1引言
气密检测和干燥处理是压力容器投人使用前常见的合格性检
验及预处理工艺。本文介绍了一种采用基于单片机的嵌入式技术
设计的气密检测及干燥处理装置，可以实现对低压容器合格性检
验及干燥预处理工艺全过程的测控自动化、测量结果的数字化处
+ ]/ z7 [3 n' y( Q% P; T' Y$ Z理,并对大幅度提高生产过程的测量控制精度、降低操作人员劳动
3 R4 J2 O/ N: ?; I- i3 v2 @强度具有十分重要的促进作用。
2气密检测及 干燥处理工艺流程
2.1气密检测工艺流程
' y" I. n( E! p. a# _& G7 Q6 _气密检测时,首先打开充气阀向容器内充人干燥空气,当容器
内气压达到0. 11MPa(表压)时,停止充气。然后开始对容器进行保
9 i- j' R- Y" L. e- D$ `* i压计时,保压时间约为40分钟。保压期间如果容器内气压下降至
: I. q& ^4 B& p2 w8 O4 Z# M- F, x; H0. 07MPa(表压)以下,则表明容器密封性能不合格;反之，如果容.
器内气压保持在0. 07MPa(表压)以上，则表明容器密封性能合
格。如果容器密封性能不合格，则无需再对容器进行干燥工艺处
7 \! I0 O% g/ q- l% w理;若容器密封性能合格,则延时30秒后自动转人对容器进行干
  g- ~& d1 p4 V: q燥处理工艺。
2.2干燥 处理工艺流程
干燥处理时,首先将容器内的压缩空气排出。当容器内空气压
+ j+ d; `6 ^$ n5 u4 h4 r力降为大气压时,检查容器内空气湿度是否大于20%。如果容器
内空气湿度低于20% ,则千燥处理过程就此结束。如果容器内空
气湿度大于20%，则开启抽气阀抽出容器内的湿空气;当容器内
的空气压力降为-0. 07MPa(表压)时，关闭抽气阀，打开充气阀，
向容器内注人干燥空气;当容器内的空气压力上升至0.11MPa(表
+ j/ H2 Q: d& e: W% o  N" k* i压)时,关闭充气阀,并开始排放容器内的压缩空气,然后再不断重
复上述干燥处理工艺的判断及处理过程。
3装置气路系统设计及工作原理
3 A7 V, p) N/ ^) n该装置的气路系统原理图如图1所示。虚线包围的为装置内

  n5 w6 c3 P2 Q9 o+ v部的气路系统，它通过两个气路通道与被检低压容器相联。气路
系统中,气压温湿度传感器主要用于气密检测及干燥处理工艺中
- K, j$ c! `2 C6 b低压容器内部空气气压、温度和湿度模拟信号的采集。在气密检
" ?1 v& }" x; H! ]" L4 G测时,压缩空气自气源处进人配气管路,经空气过滤器、臧压阀后,
输出干燥、清洁、压力稳定的压缩空气。压缩空气可通过充气电磁
+ E; l* |( @- e4 c' F阀进人低压容器。为避免压缩空气流对压力传感器、温度传感器
5 a6 Y6 I/ P( h和湿度传感器的测量精度造成影响，气路系统中特别设置了-个
$ F3 P/ B) o1 x/ a6 {: x2 B监测容器。压缩空气以较快的流速进人低压容器，而后在低压容
器中经过缓冲,以较慢的流速进入监测容器,压力传感器、温度传
感器和湿度传感器均安放在监测容器中这样就能较为准确地测量
) @# U/ }+ {; p- v! |' l- V# @出被检低压容器内空气的压力、温度及湿度。在干燥处理时,低压
容器内的潮湿空气可以通过抽气电磁阀被抽出，而后注人干燥压
缩空气进行置换。
" k' K: C9 u2 i, S9 g4电气控制系统硬件设计
该装置电气控制系统采用ATMEL公司生产的8位嵌入式微
7 r) A' |' }! g  |+ @  V& {7 o( C* O控制器AT89C52作为控制核心,其硬件架构框图如图2所示。
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采用基于单片机的嵌入式技术设计的气密检测及干燥处理装置，可以实现对低压容器合格性检验及干燥预处理工艺全过程的测控自动化