朱千锋

（九州职业技术学院，江苏 徐州 221116）

1 气体测漏仪的发展

为了适应不断发展的现代生产技术的要求，检测手段在不断的更新发展。测试者长久面对的一个困难问题就是怎样才能很快的检查出泄漏，这种检查也称为气密性测试。而从当下来看，气泡法即湿式检测法是国内和国外利用最多的测试方法了。这种方法是把需要检测的工件加入一些压力气体，再将其完全浸泡在水中，通过人眼观察看有没有产生气泡，要得到它大概的泄漏程度，也是靠观察这些气泡量的多少。但是这样的检测手段有很大的不足之处，比如工作效率不高，会发生判断错误以及没有办法定量分析。而且在泡水之后对工件的表面进行防腐蚀等后续工作也大大提高了检测的成本。另外一种测量方法是干式检漏法。因为泄漏使得工件内气体质量降低从而影响了其内气体的参数，而这种测量方法就是利用这些参数的变化，对其漏情况来定性与定量。干式检漏法设计很多方面，第一个就是对被测工件用微小的流量测试仪增加压力来定量泄漏量的流量法。第二个是鉴于其高消耗量而适用于高精度情况下的氮气测量方法。第三种是在加正压或者是负压之后将阀门关闭的直接压力测试法。这种测试方法是根据压力传感器、压力表或者压力开关等将压力减少的量测试出来，是一种方便可靠又简单的测试方法。这篇文章就是在51内核的89C58单片机当作控制核心，利用直接加压的方法检测所泄漏了的气体量。提取数据以及控制阀门时采用单片机能够很好的降低人为因素对实际测量结果的影响。利用液晶显示输出、通讯模块以及键盘的输入完成测试的自动化，能够方便观察与测量，数据的研究分析也更为便捷。

2 单片机气体测漏仪

2.1 单片机气体测漏仪的工作系统原理

由于单片机在其性能上具有独特的特点，其具有很好的性能稳定性能，采用单片机测漏仪进行工作检测气体的气密性具有十分良好的可靠性，同时在价格方面也相对的较为廉价，为此可以比较好的进行推广和发行，其应用得到了市场广泛的认可，得到应用。单片机气体测漏仪系列的单片机在其内部，包含有两个或者多个16位制的计数器或者是定时器，也包含了通用异步串行通信控制器或者其他资源。单片机测漏仪系统是由精密的计算方法和控制器进行实时的检测气密性，其性能的要求相对的较高，要直观明了的反应出工件的气密性，需要屏幕来进行显示，收取大量的检测信息，这就要求其储存的空间必须满足大容量才的程序存储器。所以单片机系列气体测漏仪中程序存储空间较为大。并且在接收的键盘位置的输入，可以对检测的各种参数进行设置更改，通过通信的串口位与上位机进行信息的共享。将主程序流程概括而言就是键盘扫描。第一步是设定一些初始的数值，例如压力上限、稳定时间、测试时间等。第二步就是开始加压，观察判断是否达到了所限定的数值，若是没有就要继续给它增加压力，如果达到了限定的数值就要将充气阀关闭并测量稳定后的气压泄漏量。如果测量结果显示不合格就要警报排气，若结果合格了，就要系统牌弋并结束本次测试。检测的流程包括很多方面，用子程序举例来说，主要涉及了手动模式子程序、自动模式子程序、AD转换子程序等等。对系统测试的上限以及下限、测试的时间或者系统频道选择等系统参数的设置，可以利用人机界面来完成，这种可以手动或自动转换的设置可以在充气压力不够或者存在泄漏时进行警报。

系统采用差分检测方法，压差法是在同一时间，两个万方数据传达相同的试样进行着同样的压力气体，两个样品的一个理想的标本无泄漏，另一个是试件，然后两个试件的切断，当被测样品的泄漏，同理想的试样之间的压力差测量差压传感器的两个试件的试验件，从而计算出泄漏量。在压力测试的方法，因为理想的试样和试件是相同的结构，和压差传感器的精度是比较高的，所以它可以准确地检测微小泄漏测试片，工作原理图仪，一个完整的测试过程包括：气相，稳定阶段，检测阶段和排气4个阶段，开阀V2和V3充气的第一阶段，充气的开源系统，系统需要通过减压阀的压力调节SV1VL，然后通电，电磁阀，气动阀AV1打开标准腔同时压力测试腔，相位稳定系统稳定的一段时间两腔的压力达到设定压力后，对电磁阀SV1封闭测试阶段。气动阀AV1处于稳定压力封闭，标准件腔及试验室，试验室的压力、差压传感器。

2.2 通讯模块

单片机系列的气体测漏仪带有进行通信的串口，这种系统所测出的工件的气密性的所有数据，在经保数据的处理后，可以通过通信的串口进行输出，很好的解决了进行数据的查询和分析处理的过程。单片机气体测漏仪系统，在使用软件的工程设计上，使用的单片机系统软件，其主要功能是完成对时序的控制。其中程序的子程序有包括液晶屏幕的显示、行列式键盘扫描、数据采集、滤波和通信程序等。在单片机系统进行通电后，其系统最先执行的主程序，其主要的任务是对芯片的功能进行初始，打开开机界面的显示主屏，通电后先进行单片机系统的自动检测模块以及对非中断模块进行识别，等待用户的参数设置，根据不同的键值以完成，各个子程序与主程序之间的切换，实现工件气密性的自动捡测，同时对检测的各种数据进行自动化的分析和处理，然后进行数据的保存等功能。

2.3 系统硬件电路设计

本系统的数据采集模块通过压力传感器输出信号与温度传感器的主要来源。由于系统的空气压力不是一个定值，传感器的选择应满足大范围的测试范围。通过dmp335压力变送器的压力信号是可以测量0-20kpa，其输出信号经电阻4-20mA，并转换成电压信号送入A/D转换器。温度是影响系统精度的主要因素，需要被收集在补偿处理芯片。考虑到系统的测试精度，该系统采用A/D转换器是16位A/D芯片设计，支持虚拟IIC总线协议，它可以将数据的形式输出给单片机的串行通信。单片机与pl.0和pl.1虚拟IIC总线协议的SDL和SDA收集数据。解决51个线缺陷是不够的。人机界面的人机界面是主要的键盘输入模块、液晶显示模块，是一种常见的外围模块的嵌入式设计。由于键的大量需要，系统设计的行列式键盘，输入单片机扫描键。

2.4 以单片机键盘扫描更多的输入和输出端口，可编程存储器/IO芯片扩展使用

随着单片机的存储容量的不断提高和增加处理能力，系统将在数据处理过程中，压差法的独立分析，直接的压力，自动识别，无线通信，开发更智能，可靠的方向。压力，温度信号的采集，精度高，软件驱动程序。高精度设备采用单片机控制的四川虚拟总线数据采集核心采集压力传感器的压力，利用工件直接测量压力的气密性试验方法。通过实验检测工件是否满足气密性要求。人机界面设计，利用汉字图形点阵液晶显示，并获得一个关键决定因素，键盘输入，方便操作人员操作。编写自定义通信协议，实现了通信设备和计算机。将数据发送到上位机采集仪器，方便以后的分析数据存储。数据通信与校验码来保证数据的正确性。为了保证数据采集系统的正确性的一个滤波算法的定制，并给出了一种克服仪器漂移的控制思想。对零点漂移模拟表的有效解决方案无法克服的。

3 结束语

随着中国经济的快速发展，科技进步水平，满足了汽车，气的要求，家用电器等行业整个社会的严密性试验，这些行业的产品已成为中国经济发展的支柱产业。同时，质量和安全性能的行业相关产品的检测也变得越来越重要，和气密性和密封性试验是一种重要的手段来保证产品的质量和安全性能。容易产生误判，而且不利于数据的存储和分析。有密封性能的检测方法很多，泄漏检测系统，本文介绍了一种基于PIC单片机的便携式仪器，携带方便，检测精度高，操作方便，通过键盘可以快速、容易测量的试样是合格的，和数码管泄漏的动态显示。

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