专利名称：自控式变频耐静水压测定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及计量测试技术领域，具体为ー种自控式变频耐静水压測定仪。
背景技术：
防水性(抗渗水性)是在一定压カ下，水渗过空气过滤纸所需要的最小压头，以Pa或HimH2O表示，是高效空气过滤纸的ー项重要指标，过滤纸防水性的高低直接影响到过滤罐防护性能的高低。防水性能是用測定试验样品在水穿透前維持的静压高差来测量的，将 试验样品的一面用夹具严密地夹持，另一面暴露于基本以恒速増加的水压中，出现穿透(根据指示纸显示)所需的水柱高低就是试验条件下样品的防水性。耐净水压测定仪就是用于測定防水性的专用仪器。现有的耐净水压测定仪是上世纪九十年代的产品，采用两个交流接触器来控制电动机的正反转来控制盛水容器的上升和下降，盛水容器的上升速度不可调，且由于盛水容器的上升速度比较快，水压的增长速度也较快，所以只能用于测定防水织物的耐净水压性能，而不能用于测定高效过滤纸的耐净水压性能，功能较单一，測量准确性也不高。此外，由于电动机的转速和減速器的減速比是恒定的，为了满足GB4744-84《纺织织物抗渗水性测定方法静水压试验法》对防水织物试样的加压速度的要求，就需要盛水容器的上升速度要达到规定要求，而要实现这ー要求，只能通过改变电动机上的主动轮和減速器上的被动轮的直径来实现。然而，这两个直径的相互配合尺寸需要反复尝试加工才能完成，费时费力。并且长期使用会产生由于磨损带来的测量误差，如果误差超过规定要求，就得停止使用，给正常的检测工作带来不便。
发明内容本实用新型目的是为了解决上述现有技术中存在的缺点，而提供一种自控式变频耐静水压测定仪。本实用新型自控式变频耐净水压测定仪采用变频技术，提高了耐净水压測定试验的准确性，扩展了其測量范围。本实用新型是通过以下技术方案实现的一种自控式变频耐静水压测定仪，包括内部设有电动机和減速器的支座箱，垂直固定于支座箱上表面的立柱和标尺以及设于支座箱上表面的试样夹具，电动机通过传送皮带与减速器连接，減速器的输出端设有第一链轮，在立柱的顶端固接有与第一链轮相配合的第二链轮，在第一、ニ链轮上啮合有传动链条，在传动链条上固接有顶部敞ロ、底部设有出水ロ的水箱，在标尺上固接有一根上、下两端都开ロ的玻璃管，所述的试样夹具包括上表面垂直固接有门型支架的支撑块，置于门型支架正下方支撑块上的密封仓以及开设有观察ロ的密封盖，门型支架的顶梁上设有轴向中心孔，密封盖在其轴线位置上固接有一根螺杆，螺杆与门型支架顶梁的中心孔螺纹连接，螺杆的顶部设有手柄，密封仓顶部的开ロ与标尺的零刻度线在同一水平面，密封仓的侧壁上设有进水管和放水管，进水管上连接ー个三通管，三通管的另外两个管ロ分别与水箱的出水口和玻璃管的下端开ロ连接相通，放水管上设有放水阀，支座箱的侧壁上设有分别控制传动链条上、下的上升按钮和下降按钮；所述的支座箱上还安装有分别与电动机和上升、下降按钮连接的变频器；其中，所述的电动机为三相异步电动机，所述变频器为高性能多功能静音式变频器SHF — I. 5K。对试样进行测试时，将指不纸放于待测试样的上方并一同放于试样夹具密封仓的开ロ处，拧下密封盖并均匀的夹紧指示纸和待测试样，向密封仓和水箱中注水，使密封仓中的水位到达规定水位，并调整水箱位置，使水箱底部与试样夹具中的试样处于同一平面，按下上升按钮，水箱依次通过变频器、电动机、減速器、链轮、传动链条的带动开始匀速上升，标尺上玻璃管内的水柱也同步上升,对试样夹具中的试样增加水压,通过密封盖上的观察ロ观察待测试样上指示纸的颜色变化来測量水对试样的穿透，当指示纸颜色变化(从蓝色到粉红色)的初始信号出现时，立即从标尺上读出玻璃管内水位高度，以Pa CmmH2O)表示，并再次按下上升按钮使水箱停止上升，记录读数作为试样抗渗水性的试验数据。其中，指示纸及其制备和使用都为现有公知技木。本实用新型中的变频器可以通过调整电动机输入电源的频率来调节电动机的转 速，从而控制水箱的上升和下降速度。通过改变变频器频率调节电动机的转速，水箱的上升速度便连续可调，从而获得不同的上升速度，给试样提供不同的加压速度，使得本实用新型自控式变频耐浄水压测定仪可以做高效过滤纸和防水织物的耐净水压的两种试验，做到一机两用；同吋，由于变频器可以准确的对电动机转速进行极细微的调节，从而可以准确地提供水压，提闻测定试验的准确性。此外，还通过反复试验、不断摸索，确定了本实用新型中变频器功能码的參数设置(见下表):
指令码编号Cd丨功能名称数据内容(键入数字)
000监视器显示选择I
001运转指令选择2
002I速频率设定方法的选择 I
003v/f图形选择2
004_转矩补偿_10_
005基准电/土380
006'基准频率50
009启动方式I
010_启动频率_I_
011运转开始频率6017 加减速曲线 I
630输入端子DIl定义I
631_1输入端子DI2定义_\2_上表中未涉及到的指令码编号Cd都按出厂设置为准。I)、CdOOO-监视器显示选择切换操作面板显示内容的功能。显示屏可以显示频率、输出电压、输出电流、转速等内容，因为本实用新型测定仪上的变频器是要从操作面板上通过按键改变频率来控制电机的转速，因此操作面板显示选择的功能码cdOOO键入1，即显示屏显示频率即可，而不需要显示其他内容。2)、CdOOl-运转指令选择选择是通过操作面板还是通过外部信号来发出变频器运转停止指令的功能。CdOOl键入I表示是通过操作面板运转，CdOOl键入2表示通过外部端子运转。由于本实用新型測定仪是由上升按钮开关控制电动机的反转和停止，上升按钮开关的ー对常开触点接在变频器的DI2 (反转指令端)和DCM2 (数字信号共用端)端子上；下降按钮开关控制电动机的正转和停止，下降按钮开关的ー对常开触点接在变频器的DIl (正转指令端)和DCMl(数字信号共用端)端子上，因此要将CdOOl键入1，即通过外部端子运转。3)、Cd002_l速频率设定方法的选择由于本实用新型測定仪的频率改变，就是要从操作面板上设定，因此将Cd002键入1，即从操作面板上设定即可。4)、Cd003 -V/f 图形选择将V/f (输出电压/输出频率)图形选择作为直线特性和平方律降低特性的功能。Cd003键入I时，表示直线V/f (恒转矩负载用);Cd003键入2时，表示平方律降低V/f (弱)(平方率降低转矩负载用)；Cd003键入3时，表示频率律降低V/f (強)(平方率降低转矩负载用)；通过比较试验发现，只有当Cd003键入2吋，即平方律降低V/f (弱)，变频器对电动机的控制才能满足试验要求。5)、Cd004_ 转矩补偿这是在低频区域内，为补偿电动机所产生的转矩不足，调节v/f (输出电压/输出频率)图形的功能。如果转矩提升过度，则会形成过电流状态，因此有时会引起变频器输出电流限制功能起作用。在本实用新型测定仪的调试过程中，经过多次试验，边确认边进行调节，最后确定转矩补偿Cd004为10% (即Cd004键入10)时，才能够使电动机的运转满足试验对水压增长速度的要求。6 )、Cd005-基准电压由于本实用新型测定仪所选择的电机是三相异步电动机，额定电压是380V，因此Cd005 键入 380。7 )、Cd006-基准频率由于本实用新型测定仪所选择的三相异步电动机的额定频率为50Hz，因此Cd006键入50。8)、Cd009_ 启动方式对转动方式选择的功能,将cd009键入I,即表示从启动频率起动。9)、CdOlO-启动频率这是变频器开始起动的频率,经过反复试验发现,启动频率为IHz时，电动机才能够迅速起动，所以设置CdOlO键入1，即电机迅速启动的最小频率为1Hz。10)、CdOll-运转开始频率该频率是决定变频器是否运转的频率值，此功能在仅由来自外部指令进行运转和停止时有效。本实用新型測定仪是利用上升按钮开关控制电机的反转和停止，下降按钮开关控制电机的正转和停止。在本实用新型测定仪的调试过程中，经过多次试验发现，当频率达到6Hz时，变频器就可以正常运转，因此设置CdOll键入为6。11)、CdOl7-加减速曲线CdO17键入为I时，表示频率变化为直线加减速，CdO17键入为2时，表示频率变化为S形曲线加减速。在研制本实用新型測定仪的过程中，通过反复试验发现，只有在频率的变化以直线加减速的情况下才能够使电动机的运转满足试验对水压提升速度的要求，所以设置Cd017键入为1，即表示频率变化为直线加减速。12)、Cd630-输入端子DIl定义和Cd631_输入端子DI2定义Cd630为I时，表示正转，Cd631为2时，表示反转。由于本实用新型测定仪的下降按钮开关的ー对常开触点是接在变频器的DIl (正转指令端)和DCMl (数字信号共用端)端子上，因此需要将Cd630键入1，即按下下降按钮开关时电动机将正转，使水箱下降，按钮开关带自锁装置，只要不再次按动，水箱将不断下降，直到再次按下下降按钮开关，电动机才会停止转动，也就是说水箱才会停止下降。上升按钮开关的ー对常开触点是接在变频器的DI2 (反转指令端)和DCM2 (数字信号共用端)端子上，因此需要将Cd631键入2，即按下上升按钮开关时电机将反转，使水箱上升。工作过程与上述下降按钮开关的原理相同。本实用新型测定仪的变频器经过上述功能码參数的设定后，就可对电动机的转速、频率等进行连续的调节，使水箱有不同的上升速度进而产生不同的加压速度，既能满足做高效过滤纸耐静水压试验的要求，又能满足做防水织物耐静水压试验的要求，做到一机多用。并通过反复试验发现，当把变频器频率设置为7Hz时，可以使水箱以30cm/min的速度匀速上升，这样就满足了关于防水高效空气过滤纸的抗渗水性试验对于加压速度的要求，从而使本实用新型测定仪具有了做高效过滤纸耐静水压试验的功能。随着本实用新型自控式变频耐静水压测定仪使用时间和使用频次的増加，如果测定仪产生的加压速度不能满足关于防水高效空气过滤纸的抗渗水性试验对于加压速度的要求时，可以通过调整变频器使加压速度达到规定要求，使本实用新型自控式变频耐浄水压测定仪具有了误差修正功能。本实用新型自控式变频耐静水压測定仪提高了測量准确性，为及时准确完成产品检测提供了保障，同时，满足GB4744-84《纺织织物抗渗水性測定方法静水压试验法》关于两种材料的抗渗水性试验对于加压速度的要求，做到ー机两用。另外本实用新型测定仪设计合理，结构和电气线路简単，具有高可靠性，便于日常维护。
图I为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型中变频器的控制线路图。图中1_支座箱、2-电动机、3-减速器、4-立柱、5-标尺、6-试样夹具、6-1-支撑块、6_2_门型支架、6_3_密封仓、6_4_密封盖、6_5_螺杆、6_6_手柄、6_7_进水管、6_8_放水管、6-9-观察ロ、7-第一链轮、8-第二链轮、9-传动链条、10-水箱、11-玻璃管、12-上升按钮、13-下降按钮、14-变频器、15-三通管、16-输入电源。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进ー步描述如图1、2，一种自控式变频耐静水压测定仪，包括内部设有电动机2和减速器3的支座箱I，垂直固定于支座箱I上表面的立柱4和标尺5以及设于支座箱I上表面的试样夹具6，电动机2通过传送皮带与减速器3连接，減速器3的输出端设有第一链轮7，在立柱、4的顶端固接有与第一链轮7相配合的第二链轮8，在第一、ニ链轮7、8上啮合有传动链条9，在传动链条9上固接有顶部敞ロ、底部设有出水ロ的水箱10，在标尺5上固接有一根上、下两端都开ロ的玻璃管11，所述的试样夹具6包括上表面垂直固接有门型支架6-2的支撑块6-1，置于门型支架6-2正下方支撑块6-1上的密封仓6-3以及开设有观察ロ 6_9的密封盖6-4，门型支架6-2的顶梁上设有轴向中心孔，密封盖6-4在其轴线位置固接有一根螺杆6-5，螺杆6-5与门型支架6-2顶梁的中心孔螺纹连接，且螺杆6-5的顶部还设有手柄6_6，密封仓6-3顶部的开ロ与标尺5的零刻度线在同一水平面，密封仓6-3的侧壁上设有进水管6-7和放水管6-8，进水管6-7上连接ー个三通管15，三通管15的另外两个管ロ分别与水箱10的出水口和玻璃管11的下端开ロ连接相通，放水管6-8上设有放水阀，支座箱I的侧壁上还设有分别控制传动链条9上、下的上升按钮12和下降按钮13，其中，在所述的支座箱I上还安装有分别与电动机2和上升、下降按钮12、13连接的变频器14 ;其中，所述的电动机2为三相异步电动机，所述变频器14为高性能多功能静音式变频器SHF — I. 5K。进ー步地，所述变频器14的功能码设置如下表
权利要求1.一种自控式变频耐静水压测定仪，包括内部设有电动机(2)和减速器(3)的支座箱(1)，垂直固定于支座箱(I)上表面的立柱(4)和标尺(5)以及设于支座箱(I)上表面的试样夹具(6)，电动机(2)通过传送皮带与减速器(3)连接，减速器(3)的输出端设有第一链轮(7)，在立柱(4)的顶端固接有与第一链轮(7)相配合的第二链轮(8)，在第一、二链轮(7、8)上啮合有传动链条(9)，在传动链条(9)上固接有顶部敞口、底部设有出水口的水箱(10)，在标尺(5)上固接有一根上、下两端都开口的玻璃管(11)，所述的试样夹具(6)包括上表面垂直固接有门型支架(6-2)的支撑块(6-1)，置于门型支架(6-2)正下方支撑块(6-1)上的密封仓(6-3)以及开设有观察口(6-9)的密封盖(6-4)，门型支架(6-2)的顶梁上设有轴向中心孔，密封盖(6-4)在其轴线位置上固接有一根螺杆(6-5)，螺杆(6-5)与门型支架(6-2)顶梁的中心孔螺纹连接，螺杆(6-5)的顶部设有手柄(6-6)，密封仓(6-3)顶部的开口与标尺(5 )的零刻度线在同一水平面，密封仓(6-3 )的侧壁上设有进水管(6-7 )和放水管(6-8 )，进水管(6-7)上连接一个三通管(15)，三通管(15)的另外两个管口分别与水箱(10)的出水口和玻璃管(11)的下端开口连接相通，放水管(6-8 )上设有放水阀，支座箱(I)的侧壁上还设有分别控制传动链条(9)上、下的上升按钮(12)和下降按钮(13)，其特征在于所述的支座箱(I)上还安装有分别与电动机(2)和上升、下降按钮(12、13)连接的变频器(14);其中，所述的电动机(2)为三相异步电动机，所述变频器(14)为高性能多功能静音式变频器SHF—I. 5K。
2.根据权利要求I所述的自控式变频耐静水压测定仪，其特征在于当变频器(14)频率设置为7Hz时，可以使水箱(10)以30cm/min的速度匀速上升，满足了关于防水高效空气过滤纸的抗渗水性试验对于加压速度的要求。
专利摘要本实用新型为一种自控式变频耐静水压测定仪，解决了现有耐静水压测定仪功能单一、测量不准确、盛水容器上升速度不可调等缺点。本实用新型包括支座箱，支座箱内设有电动机和减速器，支座箱上表面设有立柱、标尺和试样夹具，减速器输出端和立柱顶端分别固接相配合的有第一、第二链轮，在第一、二链轮上啮合有传动链条，在传动链条上固接有水箱，在标尺上固接有玻璃管，水箱和玻璃管都与试样夹具连接相通，支座箱上设有分别控制传动链条上、下的上升按钮和下降按钮，支座箱上还安装有分别与电动机和上升、下降按钮连接的变频器。本实用新型设计合理，结构和电气线路简单，功能全面，测量准确性高，盛水容器上升速度可调，大大扩展了其测量范围。
文档编号G01N15/08GK202393678SQ20112048411
公开日2012年8月22日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月29日
发明者刘羽迅, 张云萍, 张建国, 张振华, 杨红有, 梁建东, 董焕萍 申请人:山西新华化工有限责任公司