QSW-2型计算机控制外测法水压测试机
QSW-2型气瓶外测法水压测试机，其设计、制造依据为国家标准GB/T9251-1997《气瓶水压试验方法》及美国DOT标准（参考），能够对不同规格的气瓶进行外测法水压试验，具有以下突出性能：
★ 采用称重法自动读取空瓶重量、瓶加水重量，自动计算容积；
★ 采用流量计控制，自动加水；
★ 水套部分采用气缸自动压紧密封，测试瓶瓶口采用我公司专利---内涨式高压自密封快速瓶口接头密封；
★ 采用计算机自动控制气瓶水压试验；
★ 自动采集水量（变形值）、压力、时间数据组并保存；
★ 在试验过程中，动态显示时间/水量曲线、时间/压力曲线、水量/压力曲线；
★ 自动计算测试气瓶残余变形率及判定试验结果，并将所有试验数据自动保存；
★ 自动生成水压试验报告（EXCEL格式）；
★ 试验数据永久保存，可随时根据相关气瓶数据（如试验日期、瓶号、批号等）查询试验过程、结果，重新生成试验报告等。
主要技术参数：
1、适应气瓶范围：
1.1 气瓶直径: ø219～ø425mm
1.2 气瓶长度: 650～2000mm
2、工作介质 水
3、最高设计压力50MPa
4、测试压力 0～45MPa（具体参数根据双方合同规定）
5、测试效率 15～20只/小时（1台主机，两个水套，以80L气瓶为例）
6、试验压力控制精度≤0.06MPa
7、水量测量精度≤0.1g
8、气源压力 0.6 MPa 耗气量≈1.5 m3/min
9、电源电压AC220V
结构及配置：
序号 名 称 数量 备注
1 气瓶夹持翻转机 2台 1工位
2 气瓶自动灌水装置 1套 注水快速接头1套,可以设定灌水量。
3 气瓶称重装置 1套 有线吊秤，数据可直接供主机采集
4 气瓶外测法水压测试机 1台
4.1 测试控制系统 1套 研华工控机、液晶显示器、鼠标、键盘，
西门子PLC S7、通讯模块、通讯电缆
系统软件
4.2 气驱液泵 1套
4.3 美国产压力传感器 1只
4.4 德国产高压球阀 1套
4.5 德国产中压球阀 5套
4.6 台湾产电磁阀 5只
4.7 钢制水套 2套
4.8 水套盖 2个
4.9 主机柜 1套
4.10 美国产电子天平 1套JJ500
4.11 液压管阀系统 1套
4.12 气控系统 1套
4.13 电控系统 1套
5 气瓶悬挂吊装装置 1套 含支架、导轨、环链电动葫芦
6 气瓶倒水机 1台
气瓶外测法水压测试系统介绍
一、试验装置简介
气瓶水压试验装置(以下简称试验装置)用于对各类气瓶生产过程中进行外测法水压试验和内测法试验。试验装置按GB/T9251-1997《气瓶水压试验方法》、和CGA C–1《压缩气体气瓶的水压试验方法》、美国DOT标准的相关要求研制。
该试验装置的控制系统是可在Windows98/2000/ XP操作系统下运行的计算机工业控制水压试验系统。试验装置由控制柜、水量采集控制柜和试压水套、气瓶吊装设备和称重电子秤(可选)等部分组成，如下图所示

试验装置控制柜左边安放了系统控制计算机、右边安放了S7-200西门子可编程控制器、增压泵、高压阀、各类控制阀等数据采集系统控制元件。控制柜正面包括了操作显示屏、操作计算机键盘和鼠标和试验压力显示仪表、和各类操作按钮
试验装置控制计算机采用了Windows 2000/2003 Server 操作系统和MS SQL Server 2000数据库管理系统、系统软件采用CVI C++、VB和FN PLC语言混合编程。这样设置一方面可提高系统工作的稳定性，另一方面用户可以在网络节点上的其他计算机安装控制软件执行除水压试验和标准瓶测试模块以外的所以功能。如在网络节点的计算机完成气瓶称重、设置水压试验参数、打印水压试验报告和查看水压试验结果等。
整个控制系统硬件由控制计算机和工控机组成上、下位机分布式两级控制方式。控制过程和数据采集由上、下位机通过RS－485车RS-232通讯接口协同完成，上位机用于设置初始参数、实时监测、动态处理试验数据、实时试验压力、水量图绘制以及试验报告输出等功能。下位机由可编程控制器（PLC）、数据采集、控制模块、压力传感器、水位测量传感器、RS－232通讯模块等组成，实现在试验时对高压力泵、高压阀、电磁阀的定时定量控制和试验过程中的数据采集。
试验装置设计最高工作压力为40Mpa，实际试验压力控制精度不低于10 Psi,实际水位测量精度不低于0.02cc。试验装置工作时具有较高操作自动化程度，输入测试气瓶瓶号后，从称重到完成水压试验正常情况下只需按几次键即可完成。在试验中可以图形方式动态显示试验过程中的时间/压力、时间/水量和压力/水量关系曲线。试验装置保存了试验过程的全部数据，用户可以在需要的时候查看试验过的气瓶的全部试验数据和各类试验曲线。
二、气瓶水压试验系统的使用
气瓶水压试验系统由上位机操作部分和下位机控制部分组成完成水压试验。
1、装置的启动
本监控软件可以选择控制二个水套进行水压试验
监控软件启动前先仔细检查控制柜的电源、通讯电缆连接情况、如有气瓶称重电子称，应检查重电子称的通讯电缆是否完好，称重电子称的电源是否打开。在不进行水压试验时电子称读数应该是稳定不变化的，如电子称读数不能稳定，应该检查水路的密封情况。
应仔细检查系统的供气气源的压力（增压泵气源供气压力<0.4MPa 将不能正常工作）和水路的连通情况。
在试验前特别要简称水套重是否已有被测气瓶、水套和气瓶高压接头的密封情况。在水套中有阀门可以设定监控系统目前进行水压试验是用哪一个水套。水套中有补水排气水阀和设定试压水套的水阀，阀使用中必须设置好。
如果采样计算机自动控制水压试验，必须将自动打压启/自动打压停按钮设置在自动位置
在系统参数设置模块设置好水压试验或试验模式，一般对一批试验气瓶只需设置一次。在试压时，打压过程中如轮流使用二个水套，需要每次正确设定被使用水套的选择阀门。
2、控制按钮功能
每一个按钮的功能作用说明如下：
1）总电源
设备控制系统总电源开关，工作前启动此按钮使所有设备接通电源并对有些设备上电预热。
2）总停
设备控制系统总电源开关，按此按钮可切断设备电源，停止所有设备工作
3）急停
工作过程中如果发生意外情况，可按此按钮终止当前操作，意外情况发生启动此按钮使设备停止工作。
4）手动/自动
用于手动模式和自动模式的切换，手动模式时可以单独进行排气，高压泵启，高压泵停，卸压阀开，卸压阀关，量杯排水，量杯补水等操作。自动模式只能进行用于计算机自动水压试压状态。
5）打压自动启
当手动/自动按钮在手动状态，控制计算机设置好试验压力和保压参数后，按下此按钮可启动控制系统对水套中的气瓶进行升压、保压和卸压整个过程的水压试验。
6）打压自动停
在自动模式下停止装置正在进行的气瓶水压试验。如无特殊情况发生，气瓶压力测试自动完成，无需用此按钮停止当前操作。
7）排气
在设备管路中可能存在气泡，气泡的存在将严重影响试验排水量测试的精度。在气瓶水压试验前，必须将管路中的气体排出，按一次此按钮即可对管路系统中存在的气泡进行排气处理，并试量杯中的水位设置为用于水压试验的合适位置。也可使用量杯排水，量杯补水按钮先后多次操作完成管路气体排出
8）水套选择
用于工作水套的选择，一定要在气瓶试验水压试验前选择正确工作水套。
9）高压泵启
在手动模式下，按下此按钮可启动高压泵工作。
10）高压泵停
在手动模式下，按下此按钮可停止高压泵工作。
11）高压泵进水开/关
高压泵进水开/关转换开关用于切断或接通高压泵的水源。在设备工作前必须以手动方式将此开关切换到打开状态，设备停用时应将此开关切换到关闭状态，切断高压泵水源。
12）卸压阀开
按下此按钮可在手动模式和自动模式卸掉高压管路压力。
13）卸压阀关
按下此按钮可在手动模式和自动模式用于关闭卸压阀。一般在手动升压时要先关闭卸压阀。
14）量杯排水
在手动模式排出量杯内的水，使之设置到需要的水位。
15）量杯补水
在手动模式给量杯内的补水，使之设置到需要的水位。
16）风扇启动开/关
在需要的情况下，开启此按钮可启动风扇对控制柜进行降温。此按钮一般处于关闭状态。
3、监控软件使用
监控软件采用CVI C++、VB语言混合编程，可以运行于WSindows XP/Windows 2000或Windows 2003操作系统和网络环境。PLC控制部分采用PLC语言编制。如果监控软件如果不安装在控制计算机上，与控制相关的模块（如标准瓶水压试验、气瓶水压试验、压力表标定和手动试压参数设定模块）不能运行。
为了在网络节点计算机上运行监控软件，此计算机必须设置为有访问控制计算机的权限。登陆到控制计算机后安装监控软件即可运行。
监控软件的文件名为OutMeasure., 安装完成后请将控制计算机上监控软件安装目录中的data 、试验报告二目录和此目录.
对不同的控制计算机运行环境，用户可能需要修改第一行参数，一般在控制计算机上运行监控软件可用计算机名称，在网络节点计算机上行监控软件需要用用控制计算机的IP地址，因为控制计算机没有安装域名解释器。修改IN.txt内容后在下次系统启动时生效。
启动监控软件，水压试验监控系统启动后如下图所示

监控软件包括：
A、系统参数设置菜单包括：系统参数设置、PLC参数设置、手动水压测试。
1、系统参数设置用于选择监控试验装置参数，如下图所示。

水压试验设备号：此参数有设备供应商提供。
单位名称（中文）：用户单位名称，此参数在打印测试报告中使用。
单位名称（英文）：用户单位名称，此参数在打印测试报告中使用。
压力表编号（Psi）：此参数有设备供应商提供，在标准瓶测试报告中使用。
压力表编号（Mpa）：此参数有设备供应商提供，在标准瓶测试报告中使用。
校验瓶编号：此参数在输出标准瓶测试报告中使用
气瓶称重方式：可选择手动或自动。手动方式下气瓶重量数据友人工输入，自动方式下气瓶重量可由计算机采集。具体方法见气瓶称重模块。
运行时在下方表格中显示现有的水压试验设备此地设备号和单位名。每一行存放一台设备。用鼠标点击指定行，当前选择行参数会显示在上方参数表中，用户可以修改其中的参赛，按<保存参数>按钮即可保存此次修改的参数。按<删除参数>按钮将数据库中指定的记录。按<退出>按钮即可退出此模块。注意:当水压试验设备号参数在数据库中不存在时，系统将自动增加一条记录。
水压试验结束不关闭电子称水阀：如果选√在水压试验结束后不关闭电子称进水阀，此时水套中的水与电子称的水杯连通，在打开水套盖时可能出现电子称的水杯中的水位发生变化。如果不选√，在打开水套盖时电子称的水杯中的水位不会发生变化，在水压试验时系统会自动打开此阀，但可能影响试验曲线。
水压试验开始检查电子称水位：如果选√在水压试验开始时，系统会自动检测电子称的水杯的水位，如发现水位不站起会自动补水。如果不选√，系统在水压试验时不对电子称水位进行检测。
保存参数按钮：用户修改了系统参数后可按次按钮保存修改的参数。
删除参数按钮：如果有二条以上系统参数，用户可以删除选定的记录进行删除，记录删除后将不能恢复！
备份数据库按钮：按次按钮可将系统数据库备份到D:\气瓶水压试验文件中，在需要时可以用次备份文件将系统数据库恢复到备份状态。具体恢复步骤可参见Microsoft SQL用户手册或附录相关内容。
2、PLC参数设置:
当用户进行PLC参数设置时，需要在控制计算机上设定试验压力和保压时间参数如下图:

3、手动试压参数设置模块:
当用户进行手动试压时，需要在控制计算机上设定试验压力和保压时间
参数。手动试压参数设置模块可以设置试验压力和保压时间，此外此模块可用于测试装置地区状态下量杯水位和系统压力值。
启动此模块前，请检查:装置工作方式应在手动方式。
进入此模块后显示如下图：

设定好试验压力和保压时间参数后按确定按钮，然后按打压自动启按钮。
装置会自动启动开始试压，直到指定压力后关闭压力泵进入保压过程，达到设定的保压时间后自动开启卸压阀，完成试压过程。
按测试按钮，可以读取当前装置的压力和量杯中的水量值。
B、标准瓶水压试验菜单
标准瓶水压试验包括水压试验和水压试验报告二个模块，供对气瓶进行标准瓶测试时使用。
1、水压试验模块
按GB/T9251 1997规定：采用外测法进行水压试验时，试验装置的停用时间大于2小时重新使用需要校验试验装置。本模块设计用于
GB/T9251 1997规定，采用外测法进行水压试验中试验装置需要进行校验时需要用标准瓶对装置进行测试。测试结果必须满足:
a）全变形容积相对误差不大于±1％；
b）标准瓶在校验压力下实测容积残余变形值为零
按以上规定本装置的监控软件专门设置了标准瓶试压模块。
用户在需要时 可运行此模块对试验装置进行校核。
模块启动该模块后如下图所示

在设定试验压力显示的是标准瓶提供的测试参数，在下拉框中选定试验压力后，再按设置参数，按<开始测试>按钮即可对标准瓶进行水压试验。设备代码具体表示是哪一个水套。用户可以选择动态显示压力/排水量曲线、时间/排水量曲线和时间/压力曲线。测试完成后会显示实测压力、实测最大变形量和实测最小变形量值。
2、测试报告模块
在需要输出标准瓶测试报告时。可选择测试报告模块，测试报告模块启动后见下图：

为了得到指定日期的测试报告，先在下拉框中选择测试日期。选中测试日期后，在下方表中可看见当天测试的数据，用鼠标单击表格中的指定行，在下方参数表中显示选中测试参数，此数据会填在测试报告中。按<输出报告>按钮输出标准瓶测试报告。
标准瓶测试报告输出时会在Excel中显示报告内容，用户可以选择测试报告存入指定的目录或直接在打印机输出。。
按“退出”按钮可以回到标准瓶测试模块。C、气瓶水压试验菜单
气瓶水压试验菜单下有参数设置、容积测试、水压试验、水压试验结果和水压试验报告5个模块供对气瓶进行水压试验时使用。

1、参数设置
启动参数模设置模块后如下图所示

产品名称：每一批试压气瓶的产品名称不能相同
产品批号: 每一批试压气瓶的产品批号不能相同。
产品型号: 每一批试压气瓶的产品型号不能相同。
空瓶最小重量：气瓶最小重量，此参数在气瓶称重时检查，当被测试的气瓶空瓶重量小于此值时，被判为空重不合格。
容积最小值：在气瓶称重时，当气瓶瓶加水重量－空瓶重量小于此值时被判为容积不合格。
变形率最大值：水压试验时实测变形率大于此值，被判为容积不合格。
排出水量最大值：用于在气瓶水压试验时设定排出水量上限。排出水量最大值在水压试验时就是试压时气瓶的体积变化最大值。
水压试验次数：在水压试验中对某些气瓶需要进行预试压（如缠绕瓶），系统可以对一个气瓶进行最多进行3次试压。此项可以填1－3。
试验压力1：设定第一次水压试验的试验压力值
保压时间1：设定第一次水压试验的保压时间值
试验压力2：设定第二次水压试验的试验压力值
保压时间2：设定第二次水压试验的保压时间值
试验压力3：设定第三次水压试验的试验压力值
保压时间3：设定第三次水压试验的保压时间值
其他参数在输出试验报告中使用。
排出水量最大值还用于设定水压试验时显示动态曲线的Y方向显示最大值。在气瓶水压试验中，同一产品批号的气瓶这些试验参数是一样的，对同一产品批号气瓶进行水压试验，此参数一般只需要输入一次即可。
在下方每一行显示一个产品批号的数据。操作中用鼠标点击下方的指定行，下上方会显示次产品批号的详细参数，用户可以按需要修改其中任一参数，按<保存参数>按钮即可保存此次修改的参数。按<删除参数>按钮将数据库中指定的记录。
注意：1、如果用户输入的参数中产品批号在数据库中不存在，系统会认为此次输入的是一个新的产品批号，将自动增加一条新的记录。
2、在以后的水压试验和输出水压试验报告时将针对此产品批号进行处理。
3、下次系统启动如不进入此模块对参数进行选择，将使用本次设定的产品批号为水压试验和水压试验报告的产品批号。
2、气瓶称重
容积测试模块用于处理气瓶的空重和瓶加水重量、计算气瓶的容积。
如有称重电子称请在启动水压试验模块前先检查称重电子称的连接情况。启动后如下图所示：
图 3－4
上图中，黑色部分是从产品批号中提出的参数，蓝色提示部分是需要输入的参数。
检验号：必须输入的，在同一产品批号中，检验号不能相同。
空瓶重：气瓶空重如果小于在气瓶试压参数中设定的空瓶重量值，系统判为此瓶空重不合格，本次输入数据不能保存。
瓶加水重：输入气瓶加水重量.。
容积：输入完空瓶重和瓶加水重后，容积栏会自动计算出，当此值小于在气瓶试压参数中设定容积值，系统判为此容积不合格，本次输入数据不能保存。
在系统参数设置中如果选择了称重方式为自动，空瓶重和瓶加水重二栏前面的○是绿色的，表示按此○即可获得空瓶重和瓶加水重。如果在系统参数设置中选择称重方式为手动，空瓶重和瓶加水重二栏前面的○颜色与背景色同，此时可以用键盘输入空瓶重和瓶加水重。
在容积测试模块中有输入、修改和删除三种操作模式，默认是输入模式。用户可以在此模式下输入气瓶的检验号、空瓶重，按<确定>按钮可将输入的数据存入数据库。
在修改、删除模式下，用户用鼠标点击下方表格中的指定行，会将此检验号气瓶的参数填入上方的参数表中，用户修改其中数据后按<确定>按钮可将修改的数据存入数据库，如在删除模式下按<确定>按钮，将删除在用户指定的数据。
3、水压试验
水压试验模块用与对气瓶进行水压试验，按GB/T9251 1997规定：采用外测法进行水压试验时，试验装置的停用时间大于2小时重新使用需要校验试验装置。水压试验模块启动后如下图：

水压试验模块启动时会根据水压试验参数模块设定的值，选择要试压的气瓶产品批号，在屏幕右方将按气瓶称重后次序显示出已称重的此批号气瓶的检验号蓝色表示此检验号气瓶是本次要试压的气瓶。
用户可以用鼠标点击表中任一行首列位置，选择其他检验号气瓶进行本次试压。选定要试压的气瓶检验号后，在屏幕上方位置将显示此检验哈怕气瓶的相关参数，供用户参考。其中全膨胀量、永久膨胀量和变形率在水压试压完成后会自动计算填入。
保压时间和水压试验压力参数。这些参数在水压试验参数模块中设定，一般对每一个不同的批号产品先进行试验。
试验压力：设定水压试验的试验压力值
每秒采样次数：设定每秒要保存数据的次数。每秒采样次数一般取1－3次。
升压过程需要的时间取决与升压泵的性能、升压气压的大小、测试气瓶的材料和体积等因数，保压过程一般为30秒，卸压全过程一般10～15秒。
试压时间最大值的大小直接关系到水压试验装置的测试效率，此值较小每小时可完成试压的气瓶数量会增加。
排出水量最大值和试压时间最大值还与压力/排水量曲线、时间/排水量曲线和时间/压力曲线图的坐标设置有关。
检查确定试压参数正确无误后，将称完重的气瓶安装到水套中，排除水套中的气泡，用鼠标点击○按钮，监控模块会自动启动高压泵开始升压、到设定的最高压力后关闭高压阀。按设定的时间进行保压，然后打开卸压阀，完成试验全过程。
在此过程中监控系统会自动测试试验过程中的排水量和压力变化，以图形方式动态显示时间、排水量和压力的曲线图，用户可以选择动态显示压力/排水量曲线、时间/排水量曲线和时间/压力曲线。水压试验完成后系统将被测气瓶的全膨胀量、永久膨胀量和变形率显示出来。用户可以按<保存试验参数>按钮将此气瓶水压试验数据存入数据库。
4、水压试验报告
水压试验报告模块启动后如下图所示：

图 3－5
为了输出水压试验报告，启动此模块后需要在日期下拉框中选择起始日期和终止日期，这表示要处理哪一个时间段的气瓶，在右边列表中会显示这段时间试验过的气瓶的批号，在下部选择是否处理全部记录或只处理合格记录。选中要处理的气瓶批号后会在图3－5上部显示这一批号气瓶的产品名称、批号、试验压力等参数。按查询按钮，在表格中即可显示出结果。
表格中第一列显示测试结果，在输出试验报告中此列不会出现。有时某个气瓶虽然通过了水压试验测试，但其他测试不合格。如要排除此行在最终试验报告中出现，可在指定行的合格位置用鼠标左键单击此项，此项将由合格变为不合格，再在此项位置用鼠标左键单击可以变不合格为合格。对于此列为不合格的行在输出试验报告中可以选择不出现。
完成选择后按打印输出按钮即可输出水压试验报告。水压试验报告后会在屏幕下方提示报告的输出文件名和详细存放路径。
程序中设计了二种输出报告格式，打印输出前可点击报表格式蓝进行选择。报告每页40行，如处理的气瓶数量超出此页，会自动存放到下一页，用户核对无误后即可打印输出。