基于继电控制的一种简易汽车油箱试水机

刘庭辉，刘浩然北化集团泸州北方化学工业有限公司

基于继电控制的一种简易汽车油箱试水机

刘庭辉，刘浩然
北化集团泸州北方化学工业有限公司

本文涉及一种能够实现汽车燃油箱密闭性检测的自动简易试水机。采用控制装置比较简单的继电控制。通过电路设计，选用相应的电气元件实现整个系统的功能。通过电接点压力表实现对所需压力的测量，并将结果反馈进行自动判定。使得整个控制系统非常简单和易于实现。

汽车燃油箱；继电控制；电接点压力表；试水机

1.前言

21世纪的今天，汽车行业的发展越来越快。自从1970年后，全球汽车数量基本每15年增加一倍，2015年中国汽车产销量超过2450万辆，连续七年全球第一。对于中国汽车产业来说，将迎来下一个黄金十年，中国汽车市场不仅汽车消费快，而且发展也快，自主品牌将完成从“中国制造”到“中国创造”的发展过程。在未来的十年里，我国汽车市场平均每年增长率将达到7.1%，到2020年中国汽车市场的销量将占据全球汽车总销量的一半以上。中国汽车市场前景非常广阔。随着汽车行业的高速发展，对汽车配套的燃油箱的质量提出了越来越高的要求，其最基本的密闭性更是不能出现半点问题。

气密性检测是指在一定压力环境条件下，被检测物体有泄漏及泄漏量多少的测试。根据GB18296-2001强制性检测标准。汽车油箱是必须强制性检测，并且不能出现泄漏情况。

2.自动简易试水机实现方案

试水机通过气缸将燃油箱压入水中，通过通气管，给除了通气管以外密封的燃油箱通入一定压力的压缩空气，通过压力表显示燃油箱内气体压力，如果燃油箱泄漏，则压力低于设定值，机器报警。

图1 .系统结构图

下面从试水机本身、检测方式和控制方式上对本项目进行说明。

2.1 试水机

本文涉及的自动简易试水机可以用于密闭容器的气密性检测。试水机是由继电控制的一种气密性检测的装置。首先将待检测工件（油箱）放在工装上，通过气缸将油箱压紧并密封。然后启动按钮，用气缸将油箱压入水中，开始通气，在设定时间内检测油箱内压力是否在设定的压力区间内，如果油箱泄漏，则压力下降，小于设定值，机器报警。

2.2 压力检测与比较

本文所用的压力检测与比较器件是常用的电接点压力表。电接点压力表被广泛的应用在各个工业领域中用来测量无爆炸危险的各种流体介质的压力。通过设定压力表上上、下限，当被检测油箱内气压高过压力表所设上限时，排气电磁阀动作，使压力维持在所设定的范围内，避免压力过大，使油箱出现不可回复的形变。当被检测油箱内压力低于压力表下限，充气电磁阀动作，向油箱充气，确保检测压力达到设定的范围，否则压力过低不能保证可靠性。当油箱内压力持续低于压力表设定值的下限时（时间继电器上设定的时间。）蜂鸣器和闪光灯同时动作，发出警报。提示油箱泄漏，产品不合格。

2.3 控制方式

本文采用继电控制的方式。所谓的继电控制是指利用具有继电特性的元件进行控制的自动控制系统。继电特性指系统信号仅为通、断等几个状态。继电控制系统的主要优点是控制装置比较简单。对于同样的功率，继电控制装置的重量和体积在各类控制系统中几乎是最小的。继电控制系统的主要缺点是控制的非线性。

在本系统中，通过电接点压力表上下限通断输出的信号，来控制充气和排气电磁阀对油箱（容器）进行充气和排气。当油箱（容器）内压力达到设定区间，则压力表无输出。同时，时间继电器工作，当压力持续低于设定值时，时间继电器动作，系统报警，蜂鸣器和闪光灯同时动作，提示产品不合格。

2.4 电路设计

本文使用简洁快速的控制方式，其电路图如下：（图2）

图2

3.有益效果

自动简易试水机与其它机型相比，具有以下优点：

(1)提高生产率，一天可24h连续生产；

(2)改善工人劳动条件作：

(3)降低对工人操作技术难度的要求；

(4)缩短产品改型换代的准备周期，减少相应的设备投资；

(5)可实现小批量产品快速生产。

[1]陈化钢.电气设备及其运行,合肥：合肥工业大学出版社,2004

[2]贺家李等.电力系统继电保护原理,北京：中国电力出版社，2004.

[3]何仰赞等.电力系统分析，武汉：华中理科技学出版社，2002.3