本發明涉及航天發射,具體是一種可實現自動化自檢的地面供配氣系統。
背景技術:
1、地面供氣系統是指由地面向導彈或火箭及其他地面設備供給不同種類、不同參數的壓縮氣體,為此而設置的設備及其附件所組成的綜合系統,是導彈或火箭地面設備的重要組成部分。在火箭進場之前,地面供配氣設備需先完成設備自檢,保證系統自身的功能、性能滿足指標要求。
2、地面供配氣系統根據其系統特性,需完成的自檢項目通常包含:閥門動作測試、減壓閥穩壓性能測試、系統氣密性測試、壓力變送器本地校驗等。傳統的手動配氣臺在開展設備自檢時,均采用手動操作、手動記錄參數并判讀的方式。這種現有技術存在以下缺陷:人員操作強度大,地面設備測試流程時間長,且因人為因素存在誤操作的風險。因此,針對以上現狀,迫切需要提供一種可實現自動化自檢的地面供配氣系統,以克服當前實際應用中的不足。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提供一種可實現自動化自檢的地面供配氣系統,旨在解決上述背景技術中的問題。
2、本發明是這樣實現的,一種可實現自動化自檢的地面供配氣系統,包括控制系統以及與所述控制系統電連接的閥門動作測試氣路模塊、減壓閥穩壓性能測試氣路模塊、氣密性測試氣路模塊和壓力變送器校驗氣路模塊;
3、所述閥門動作測試氣路模塊與氣密性測試氣路模塊的氣路結構相同,二者共用同一套硬件氣路,所述控制系統通過執行不同的自動化測試流程,分別在硬件氣路上實現閥門動作測試與氣密性測試功能。
4、作為本發明進一步的方案:所述硬件氣路包括通過高壓金屬管道與高壓氣路接頭依次連接的氣源接口、過濾器、至少一組串聯的全電控氣動球閥、遠控減壓閥以及放氣支路;
5、所述高壓金屬管道設置有多個壓力變送器,各所述壓力變送器均與控制系統電連接;
6、所述放氣支路包括放氣電磁閥與消音器,所述放氣電磁閥與控制系統電連接;
7、所述高壓金屬管道上還串聯有手動球閥與消音器。
8、作為本發明進一步的方案:所述壓力變送器校驗氣路模塊包括第一氣路和第二氣路;
9、所述第一氣路包括通過高壓金屬管道與高壓氣路接頭依次連接的氣源接口、過濾器、至少一組串聯的全電控氣動球閥、減壓閥,所述高壓金屬管道設置有多個壓力變送器,各所述壓力變送器均與控制系統電連接,且高壓金屬管道上串聯有兩條支路,其中一條支路上設置有手動球閥與消音器,另一條支路上設置有放氣電磁閥與消音器;
10、所述第二氣路包括通過高壓金屬管道與高壓氣路接頭依次連接的氣源接口、過濾器、至少一組串聯的全電控氣動球閥、減壓閥,所述高壓金屬管道設置有多個壓力變送器,各所述壓力變送器均與控制系統電連接,且高壓金屬管道上依次串聯有三條支路,第一條支路上設置有手動球閥與消音器,第二條支路上設置有電氣比例閥,第三條支路上設置有二位五通電磁閥與壓力變送器;
11、所述壓力變送器校驗氣路模塊還包括校驗管路、校驗手閥以及安裝于校驗管路末端的壓力變送器,校驗管路設置有三條,其中兩條校驗管路分別連接第一氣路和第二氣路,另一條校驗管路同時連接第一氣路和第二氣路。
12、作為本發明進一步的方案:所述減壓閥穩壓性能測試氣路模塊包括通過高壓金屬管道與高壓氣路接頭依次連接的氣源接口、過濾器、氣動球閥和遠控減壓閥,所述遠控減壓閥的閥前與閥后均設置有壓力變送器;
13、所述氣動球閥和遠控減壓閥均與控制系統電連接。
14、作為本發明進一步的方案:所述控制系統內置的閥門動作測試流程包括:
15、預設閥門開啟時序、建壓時間與壓力上升判據值,控制系統按預設時序從上游至下游依次開啟硬件氣路中的各氣動球閥;
16、在對應氣動球閥的開啟信號發出后,若預設建壓時間內該氣動球閥后對應的壓力變送器的壓力值上升至目標壓力值,則判定該閥門開啟正常;
17、依次完成所述硬件氣路全鏈路閥門的測試后,程序自動完成合格性判斷并輸出測試結論;
18、若某一氣動球閥測試故障,程序自動報錯,待人工排故后繼續開展后續測試。
19、作為本發明進一步的方案:所述控制系統內置的氣密性測試流程包括內漏測試與外漏測試,具體為:
20、預設穩壓時間、保壓時間與壓降允許值,控制系統按從上游至下游的順序在所述硬件氣路上開展分段測試;
21、先測試當前被測氣動球閥的內漏及該閥門上游管路的外漏,當前管路段測試合格后,開啟當前被測氣動球閥,測試其下游管路的外漏及下一個氣動球閥的內漏;
22、依次測試至所述硬件氣路的管路末尾,自動記錄各管路段的分段壓差,并自動完成合格性判斷、輸出測試結論。
23、作為本發明進一步的方案:所述控制系統內置的減壓閥穩壓性能測試流程包括:
24、預設穩壓時間、保壓時間與壓力上升允許值,控制系統控制遠控減壓閥在靜態不供氣工況下調壓至預設目標壓力;
25、完成預穩壓后,進入保壓測試階段,保壓時長達到預設值后,檢測遠控減壓閥下游的壓力變送器的壓力上升值;
26、若壓力上升值在預設的允許值范圍內,則判定該遠控減壓閥穩壓性能合格,否則判定為故障,程序自動報錯。
27、作為本發明進一步的方案:所述控制系統內置的壓力變送器校驗流程包括:
28、預設讀數穩壓時間、示值差合格范圍,在待校驗的壓力變送器的滿量程內均勻選取至少個壓力校驗點;
29、開啟對應待校驗的壓力變送器與校驗管路之間的校驗手閥,調節校驗壓力至當前校驗點對應的壓力值,穩壓預設時長后,控制系統自動讀取高精度壓力變送器與待校驗壓力變送器的讀數,計算示值差;
30、依次完成所有壓力校驗點的測試后,自動完成合格性判斷,生成校驗結果表格;
31、若待校驗壓力變送器判定為不合格,程序提示更換或調校。
32、與現有技術相比,本發明的有益效果:
33、本發明基于全電控控制模式,在80%以上供氣系統閥門可實現遠控的前提下,設置合理的輔助自檢工藝管路,通過自動化程序控制實現自動化自檢、數據判讀、自動生成測試記錄表格等功能。目的是提高系統的自動化自檢程度,縮短地面設備測試流程,減少操作人員數量及降低操作的人員強度,采用電控模式開展自檢同時也能降低因人為因素發生誤操作的概率。
1.一種可實現自動化自檢的地面供配氣系統,其特征在于,包括控制系統以及與所述控制系統電連接的閥門動作測試氣路模塊、減壓閥穩壓性能測試氣路模塊、氣密性測試氣路模塊和壓力變送器校驗氣路模塊;
2.根據權利要求1所述的可實現自動化自檢的地面供配氣系統,其特征在于,所述硬件氣路包括通過高壓金屬管道與高壓氣路接頭依次連接的氣源接口、過濾器(1)、至少一組串聯的全電控氣動球閥(2)、遠控減壓閥(6)以及放氣支路;
3.根據權利要求1所述的可實現自動化自檢的地面供配氣系統,其特征在于,所述壓力變送器校驗氣路模塊包括第一氣路和第二氣路;
4.根據權利要求1所述的可實現自動化自檢的地面供配氣系統,其特征在于,所述減壓閥穩壓性能測試氣路模塊包括通過高壓金屬管道與高壓氣路接頭依次連接的氣源接口、過濾器(1)、氣動球閥(2)和遠控減壓閥(6),所述遠控減壓閥(6)的閥前與閥后均設置有壓力變送器(3);
5.根據權利要求2所述的可實現自動化自檢的地面供配氣系統,其特征在于,所述控制系統內置的閥門動作測試流程包括:
6.根據權利要求2所述的可實現自動化自檢的地面供配氣系統,其特征在于,所述控制系統內置的氣密性測試流程包括內漏測試與外漏測試,具體為:
7.根據權利要求4所述的可實現自動化自檢的地面供配氣系統,其特征在于,所述控制系統內置的減壓閥穩壓性能測試流程包括:
8.根據權利要求3所述的可實現自動化自檢的地面供配氣系統,其特征在于,所述控制系統內置的壓力變送器校驗流程包括: