本實(shí)用新型屬于充壓疲勞試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大容積腔體或飛機(jī)活動艙蓋、機(jī)身段、壁板等半封閉腔體的充壓疲勞試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的充壓疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)，通常采用靜力試驗(yàn)的充壓形式：一臺控制中心計(jì)算機(jī)、一臺單點(diǎn)控制子站、一個(gè)壓力傳感器和小內(nèi)徑管路（φ10～φ20mm）。加載時(shí)，控制中心發(fā)出充氣指令，打開氣控閥進(jìn)氣口，通過小內(nèi)徑單通道加載，并將壓力值反饋給控制中心；壓力值達(dá)到設(shè)定值后，控制中心發(fā)出泄壓指令，打開氣控閥放氣口并采用自然放氣模式（直接排放到大氣環(huán)境中）進(jìn)行單通道泄壓。此方案適用于充氣量小、空間封閉的小腔體充壓試驗(yàn)，針對大容積或半封閉腔體存在以下不足：

1)小內(nèi)徑單通道加載，首先單位時(shí)間內(nèi)充氣量少,即充氣速率低，再者面對半封閉腔體漏氣時(shí)，泄氣量和補(bǔ)氣量達(dá)不到均衡狀態(tài)，甚至補(bǔ)氣量小于泄氣量，導(dǎo)致無法繼續(xù)充氣，進(jìn)而壓力無法維持提升；

2)單通道自然壓力釋放，是通過內(nèi)外壓力差進(jìn)行泄壓，當(dāng)隨著放氣時(shí)間增加，壓力差隨之變小，導(dǎo)致放氣速率逐漸降低，進(jìn)而存在泄壓速率低，泄壓時(shí)間過長。

3)單點(diǎn)測壓形式面臨充氣紊流和氣體流動不定向特征，所測壓力偏差較大；

4)單路控制模式一旦壓力傳感器失效或故障，試驗(yàn)系統(tǒng)失去控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的是現(xiàn)有充壓疲勞試驗(yàn)裝置加載速率低、測量誤差大以及僅面對封閉結(jié)構(gòu)試驗(yàn)件等技術(shù)問題，提供一種大容積腔體或半封閉腔體的充壓疲勞試驗(yàn)裝置，實(shí)現(xiàn)快速充放氣，半封閉腔體（即半封閉結(jié)構(gòu)和工裝組合成的腔體，存有分離面）微漏氣，具有雙效控制模式，大大提高試驗(yàn)壓力測量精度。

為了解決本實(shí)用新型的技術(shù)問題，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種大容積腔體或半封閉腔體的充壓疲勞試驗(yàn)裝置，包括計(jì)算機(jī)1、空壓機(jī)2、雙通道測量系統(tǒng)、雙路充放氣控制系統(tǒng)和真空系統(tǒng)。所述計(jì)算機(jī)1通過雙通道測量系統(tǒng)與試驗(yàn)件3連接，所述雙路充放氣控制系統(tǒng)前端與空壓機(jī)2相連，后端與真空系統(tǒng)相連，所述空壓機(jī)2通過雙路充放氣控制系統(tǒng)對試驗(yàn)件3進(jìn)行充放氣。

所述雙通道測量系統(tǒng)包括設(shè)置在試驗(yàn)件3上的測壓點(diǎn)A4和測壓點(diǎn)B5，壓力傳感器A6、壓力傳感器B7，所述壓力傳感器A6安裝在測壓點(diǎn)A4上，與計(jì)算機(jī)1相連形成A通道，所述壓力傳感器B7安裝在測壓點(diǎn)B5上，與計(jì)算機(jī)1相連形成B通道。

所述雙路充放氣控制系統(tǒng)包括氣控閥A8、氣控閥B9、充氣管路A10、充氣管路B11、放氣管路A12、放氣管路B13、充放氣嘴A14、充放氣嘴B15，所述充放氣嘴A14、充放氣嘴B15設(shè)置在所述試驗(yàn)件3上，所述氣控閥A8和氣控閥B9分別與計(jì)算機(jī)1連接；所述空壓機(jī)2依次通過充氣管路A10、氣控閥A8分別連接到試驗(yàn)件3上的充放氣嘴A14和放氣管路A12上，形成充放氣控制回路A；所述空壓機(jī)2依次通過充氣管路B11、氣控閥B9分別連接到試驗(yàn)件3上的充放氣嘴B15和放氣管路B13上，形成充放氣控制回路B。利用雙路充放氣控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)雙路同時(shí)充放氣，提升了單位時(shí)間內(nèi)的氣體量，提高了充放氣速率。針對半封閉結(jié)構(gòu)充壓試驗(yàn)時(shí)漏氣難題，雙路充氣加大單位時(shí)間內(nèi)的充氣量，保障了試驗(yàn)件腔內(nèi)的氣體持續(xù)增加，便于維持壓力加載的實(shí)施。

所述真空系統(tǒng)包括真空罐16、真空度控制儀17和真空泵18，所述真空罐16依次與真空度控制儀17和真空泵18連接，所述真空泵18和真空度控制儀17用于確保真空罐16在整個(gè)試驗(yàn)過程中實(shí)時(shí)保持一定的真空度。所述放氣管路A12和放氣管路B13與真空罐16連接，真空罐16通過放氣管路連接到氣控閥的放氣口，利用“壓力差”原理，形成了自然放氣向“主動吸氣”的模式轉(zhuǎn)換，進(jìn)一步提升了放氣效率，解決了長時(shí)間、高頻率的快速放氣問題。

優(yōu)選地，所述測壓點(diǎn)A4和測壓點(diǎn)B5為分散布置，因氣體在試驗(yàn)件3內(nèi)部流動具有不定向性和非均勻性的特征，通過分散布置，可采集到不同狀態(tài)下的氣體壓力，進(jìn)一步提高了測壓的準(zhǔn)確度。

優(yōu)選地，所述充放氣嘴A14和充放氣嘴B15為分散布置，所述測壓點(diǎn)A4和測壓點(diǎn)B5遠(yuǎn)離充放氣嘴A14和充放氣嘴B15。通過測壓點(diǎn)、充放氣嘴的分散布置，并且測壓點(diǎn)“遠(yuǎn)離”充放氣嘴，避免了因瞬時(shí)充放氣產(chǎn)生的紊亂氣流，使得充放氣嘴附近范圍內(nèi)壓力的不穩(wěn)定，進(jìn)而帶來較大的測量誤差，即不僅提高了壓力測量精確度，而且減小了充氣過程中氣體流動的紊亂度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型獲得的有益效果是：

本實(shí)用新型提供的一種大容積腔體或半封閉腔體的充壓疲勞試驗(yàn)裝置，采用主動吸氣模式，通過真空泵使得真空罐處于真空狀態(tài)，然后將真空罐通過放氣管路連接到氣控閥的放氣口，最后利用“壓力差”原理，形成了自然放氣向“主動吸氣”模式轉(zhuǎn)換，進(jìn)一步提升了放氣效率，解決了長時(shí)間、高頻率的快速放氣問題。

本實(shí)用新型提供的一種大容積腔體或半封閉腔體的充壓疲勞試驗(yàn)裝置，利用雙路充放氣控制，并結(jié)合主動吸氣模式的應(yīng)用，進(jìn)一步提高了充放氣速率，同時(shí)增大了充氣量，可以應(yīng)對大容積半封閉腔體充壓微漏氣的情況，即充氣量遠(yuǎn)大于泄氣量，便于維持壓力加載的實(shí)施。

本實(shí)用新型提供的一種大容積腔體或半封閉腔體的充壓疲勞試驗(yàn)裝置，采用測壓與充放氣嘴的優(yōu)化布置，通過將2個(gè)測壓點(diǎn)分散布置，并且“遠(yuǎn)離”充放氣嘴，避免了因瞬時(shí)充放氣產(chǎn)生的紊亂氣流，使得充放氣嘴附近范圍內(nèi)壓力的不穩(wěn)定，進(jìn)而帶來較大的測量誤差，即減小了充氣過程中氣體流動的紊亂度；測壓點(diǎn)的分散布置，因氣體在試驗(yàn)件內(nèi)部流動具有不定向性和非均勻性的特征，通過分散采集，即選取試驗(yàn)件兩個(gè)邊角布置測量點(diǎn)，可采集到不同狀態(tài)下的氣體壓力，進(jìn)一步提高了測壓的準(zhǔn)確度。

本實(shí)用新型提供的一種大容積腔體或半封閉腔體的充壓疲勞試驗(yàn)裝置，采用雙效控制模式，即采用雙通道壓力測量系統(tǒng)和雙路充放氣控制相結(jié)合的模式，通過兩個(gè)傳感器連接到兩個(gè)數(shù)據(jù)采集通道的方法，通過對比數(shù)據(jù)提高了數(shù)據(jù)測量的準(zhǔn)確性，尤其有效的防止傳感器或數(shù)據(jù)采集通道故障或失效所帶來的試驗(yàn)失敗風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，由兩個(gè)氣控閥和兩路充放氣回路相結(jié)合，不僅提高了充放氣效率，而且防止氣控閥失效所帶來的試驗(yàn)中止。雙效控制模式不僅使得壓力測量的精確度和充放氣控制有效性等大大加強(qiáng)，而且避免了在試驗(yàn)過程中因壓力傳感器或氣控閥的失效或故障，導(dǎo)致試驗(yàn)裝置失去控制的現(xiàn)象的發(fā)生，大大降低了試驗(yàn)危險(xiǎn)系數(shù)，提高安全性。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：1、計(jì)算機(jī)；2、空壓機(jī)；3、試驗(yàn)件；4、測壓點(diǎn)A；5、測壓點(diǎn)B；6、壓力傳感器A；7、壓力傳感器B；8、氣控閥A；9、氣控閥B；10、充氣管路A；11、充氣管路B；12、放氣管路A；13、放氣管路B；14、充放氣嘴A；15、充放氣嘴B；16、真空罐；17、真空度控制儀；18、真空泵。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

參見附圖1，一種大容積腔體或半封閉腔體的充壓疲勞試驗(yàn)裝置，包括計(jì)算機(jī)1、空壓機(jī)2、雙通道測量系統(tǒng)、雙路充放氣控制系統(tǒng)和真空系統(tǒng)。所述計(jì)算機(jī)1通過雙通道測量系統(tǒng)與試驗(yàn)件3連接，所述雙路充放氣控制系統(tǒng)前端與空壓機(jī)2相連，后端與真空系統(tǒng)相連，所述空壓機(jī)2通過雙路充放氣控制系統(tǒng)對試驗(yàn)件3進(jìn)行充放氣。

所述雙通道測量系統(tǒng)包括設(shè)置在試驗(yàn)件3上的測壓點(diǎn)A4和測壓點(diǎn)B5，壓力傳感器A6、壓力傳感器B7，所述壓力傳感器A6安裝在測壓點(diǎn)A4上，與計(jì)算機(jī)1相連形成A通道，所述壓力傳感器B7安裝在測壓點(diǎn)B5上，與計(jì)算機(jī)1相連形成B通道。

所述雙路充放氣控制系統(tǒng)包括氣控閥A8、氣控閥B9、充氣管路A10、充氣管路B11、放氣管路A12、放氣管路B13、充放氣嘴A14、充放氣嘴B15，所述充放氣嘴A14、充放氣嘴B15設(shè)置在所述試驗(yàn)件3上，所述氣控閥A8和氣控閥B9分別與計(jì)算機(jī)1連接；所述空壓機(jī)2依次通過充氣管路A10、氣控閥A8分別連接到試驗(yàn)件3上的充放氣嘴A14和放氣管路A12上，形成充放氣控制回路A；所述空壓機(jī)2依次通過充氣管路B11、氣控閥B9分別連接到試驗(yàn)件3上的充放氣嘴B15和放氣管路B13上，形成充放氣控制回路B。利用雙路充放氣控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)雙路同時(shí)充放氣，提升了單位時(shí)間內(nèi)的氣體量，提高了充放氣速率。針對半封閉結(jié)構(gòu)充壓試驗(yàn)時(shí)漏氣難題，雙路充氣加大單位時(shí)間內(nèi)的充氣量，保障了試驗(yàn)件3腔內(nèi)的氣體持續(xù)增加，便于維持壓力加載的實(shí)施。

所述真空系統(tǒng)包括真空罐16、真空度控制儀17和真空泵18，所述真空罐16依次與真空度控制儀17和真空泵18連接，所述真空泵18和真空度控制儀17用于確保真空罐16在整個(gè)試驗(yàn)過程中實(shí)時(shí)保持一定的真空度。所述放氣管路A12和放氣管路B13與真空罐16連接，真空罐16通過放氣管路連接到氣控閥的放氣口，利用“壓力差”原理，形成了自然放氣向“主動吸氣”的模式轉(zhuǎn)換，進(jìn)一步提升了放氣效率，解決了長時(shí)間、高頻率的快速放氣問題。

優(yōu)選地，所述測壓點(diǎn)A4和測壓點(diǎn)B5為分散布置，因氣體在試驗(yàn)件3內(nèi)部流動具有不定向性和非均勻性的特征，通過分散布置，可采集到不同狀態(tài)下的氣體壓力，進(jìn)一步提高了測壓的準(zhǔn)確度。

優(yōu)選地，所述充放氣嘴A14和充放氣嘴B15為分散布置，所述測壓點(diǎn)A4和測壓點(diǎn)B5遠(yuǎn)離充放氣嘴A14和充放氣嘴B15。通過測壓點(diǎn)、充放氣嘴的分散布置，并且測壓點(diǎn)“遠(yuǎn)離”充放氣嘴，避免了因瞬時(shí)充放氣產(chǎn)生的紊亂氣流，使得充放氣嘴附近范圍內(nèi)壓力的不穩(wěn)定，進(jìn)而帶來較大的測量誤差，即不僅提高了壓力測量精確度，而且減小了充氣過程中氣體流動的紊亂度。

啟動空壓機(jī)2，計(jì)算機(jī)1發(fā)出充氣指令給氣控閥A8和氣控閥B9，氣控閥A8和氣控閥B9接到指令后隨即同步打開充氣閥口，使得空壓機(jī)2輸出的氣體同時(shí)經(jīng)由兩個(gè)充氣回路：充氣管路A10-氣控閥A8-充放氣嘴A14和充氣管路B11-氣控閥B9-充放氣嘴B15，對試驗(yàn)件3進(jìn)行充氣。充氣過程中，分散安置于兩個(gè)角落的測壓點(diǎn)A4和測壓點(diǎn)B5分別通過壓力傳感器A6和壓力傳感器B7，將采集到的壓力數(shù)據(jù)同步反饋給計(jì)算機(jī)1，計(jì)算機(jī)1立即進(jìn)行反饋壓力數(shù)據(jù)與指令數(shù)據(jù)對比分析與處理。當(dāng)兩個(gè)通道的壓力測量數(shù)據(jù)均達(dá)到指令數(shù)據(jù)值大小時(shí)，計(jì)算機(jī)1發(fā)出放氣指令給氣控閥A8和氣控閥B9。氣控閥A8和氣控閥B9接到指令后切換至放氣閥口，試驗(yàn)件3內(nèi)腔的氣體分別同步通過兩個(gè)放氣回路：充放氣嘴A14-氣控閥A8-放氣管路A12和充放氣嘴B15-氣控閥B9-放氣管路B13，將氣體排放至真空罐16。當(dāng)試驗(yàn)件3內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)設(shè)壓力下限時(shí)，系統(tǒng)工作模式重新切換至充氣模式，以此步驟反復(fù)循環(huán)工作，對試驗(yàn)件3不停地進(jìn)行充壓疲勞試驗(yàn)。

真空度控制儀17實(shí)時(shí)監(jiān)測真空罐16內(nèi)的真空度，當(dāng)真空罐16內(nèi)的真空度達(dá)到真空度控制儀17所設(shè)閾值的上限時(shí)，真空泵18啟動工作，對真空罐16抽真空，直至真空罐16內(nèi)的真空度達(dá)到所設(shè)閾值的下限時(shí)，真空泵18停止工作。以此類推，循環(huán)工作。

本實(shí)用新型提供的一種大容積腔體或半封閉腔體的充壓疲勞試驗(yàn)裝置，提高了充放氣效率，同時(shí)，結(jié)合主動吸氣模式，進(jìn)一步提升了放氣效率和頻率，可以應(yīng)對大容積半封閉腔體充壓漏氣的情況，便于維持壓力加載的實(shí)施；測壓與充放氣的優(yōu)化布置，提高了壓力測量的精確度，同時(shí)，減小了充氣過程中氣體流動的紊亂度；雙效控制模式的應(yīng)用，不僅使得壓力測量的精確度和充放氣控制有效性等大大加強(qiáng)，而且避免了在試驗(yàn)過程中因壓力傳感器或氣控閥的失效或故障，導(dǎo)致試驗(yàn)系統(tǒng)失去控制的現(xiàn)象發(fā)生，大大降低試驗(yàn)危險(xiǎn)系數(shù)。

以上列舉的僅是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例之一。顯然，本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例，還可以有許多類似的改形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實(shí)用新型公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本實(shí)用新型所要保護(hù)的范圍。