氣密試驗

動車組氣密性是指車內壓力相對於車外壓力變化的密封性能，為動車組新造及檢修時的重要工序。氣密試驗目的是在車輛製造、檢修過程中對車輛的氣密性能進行驗證，並對影響氣密性能的問題加以整改，以確保車輛氣密性能良好。動車組新造氣密試驗共分為一次氣密試驗及整車氣密試驗。 ^[1] 

氣密試驗主要通過動車組專用氣密試驗枱進行。通過控制氣密試驗枱打開充氣電磁閥，開始往車內充氣。當系統檢測到壓力達到設定最高值時，系統自動關閉充氣電磁閥，試驗車輛開始自然放氣。當系統檢測到車內壓力降至預設起始值時，開始計時。之後，系統不斷檢測車內壓力，並儲存數據，直至壓力達到預設結束值。計時完畢後，打開放氣電磁閥以釋放車內壓力，結束氣密試驗。 ^[1] 

核電發電機的氣密試驗主要是用高精度壓力、温度傳感器對被試部件內部的壓力、温度和外界的環境温度進行精確測量; 數據巡檢儀對測量數據進行快速採集，並通過GPIB 總線將數據傳輸給某公司的610H 工業控制計算機;工控機對試驗數據進行計算並對計算結果進行分析，最後參照國標判定被試件氣密是否合乎標準。

核電發電機氣密試驗分析系統的硬件是由完成數據採集功能的下位部分和完成測試控制、數據計算分析處理輸出功能的上位部分組成。下位部分包括:壓力傳感器、温度傳感器和GPIB 總線數據巡檢儀; 上位部分包括工業控制計算機和打印機。壓力和温度是氣密試驗中最重要的參數，壓力測量所需傳感器選用國外某公司的PMP407型壓力傳感器。温度傳感器選用工業三線制 Pt100 熱電阻。數據採集設備採用數據巡檢儀HP34970A 數據採集/ 開關單元。 ^[2] 

核電發電機氣密試驗分析系統的測控軟件是以美國NI 公司的虛擬儀器技術LabVIEW 為平台開發編制的。Microsoft Office Excel 2003 進行試驗數據的計算和分析。測控軟件包括兩部分:

(1)HP34970A數據採集/ 開關單元的控制測試程序;

(2)試驗數據動態傳輸程序。系統測試軟件通過使用LabVIEW 提供的針對儀器控制的庫函數來實現對數據巡檢儀HP34970A 數據採集/ 開關單元的有效控制，實現數據的採集和存儲，同時運用DDE 技術實現試驗測試數據在LabVIEW 與Microsoft Office Excel 2003 電子表格軟件之間的動態傳輸，並進一步用電子表格軟件Microsoft Of-fice Excel 2003 進行試驗數據的計算分析，用以判斷試驗是否合格，是否可以終止試驗並給出最終試驗結果。

LabVIEW 是一種業界領先的用圖標代替文本行創建應用程序的工業標準圖形化編程語言。它將軟件和各種不同的測量儀器硬件及計算機集成在一起，建立虛擬儀器系統，以形成用户自定義的解決方案。它是G 語言軟件開發環境，在測試、測量和自動化等領域具有更大的優勢。因此本系統以LabVIEW 為平台，編制氣密試驗測控程序，對氣密試驗的測試分析提供了很大幫助。

本系統在數據傳輸過程中採用了動態數據交換技術，動態數據交換作為Windows 的主要特徵之一，實際上是應用程序之間進行數據交換的一種協議，該協議允許應用程序利用Windows 消息來執行數據交換和遠程命令。在程序設計過程中 LabVIEW 提供可使用户建立起數據交換的鏈路的方法，數據鏈路建立後，LabVIEW 程序就會自動進行數據交換。

LabVIEW 標準控件庫中的DDE 函數庫包含了服務器類函數、客户類函數和檢查錯誤函數，通過這些函數可以在Windows 系統範圍內實現一般的DDE 數據交換。

在測試過程中，需要通過用户界面輸入一些測試的參數和操作測試命令，測試過程和結束時要通過儀器軟面板顯示測試結果和測試操作提示信息。

所有的這些工作都是通過用户界面中的菜單、面板、控件和對話框實現的。因此，測試、控制軟件的設計一般都是從用户界面開始，即首先根據測試、控制的過程規劃人機交互的界面和儀器面板界面，然後再添加測試控制的圖形控件。測試程序的主要代碼都是在消息控件中完成的，只要在自動生成的程序框架中添加消息處理代碼即可。

本文論述的核電發電機氣密試驗分析系統是基於中華人民共和國機械行業標準《氫冷電機密封性檢驗方法及評定(JB / T 6228—92 )》而開發研製的。系統的應用測控程序在LabVIEW 軟件開發平台上編制，按照試驗標準編制控制氣密試驗進程和硬件裝置完成各種試驗數據採集，系統計算機應用測控程序按照不同的試驗標準與要求編制相應的測控程序。核電發電機組氣密試驗的測控程序，主程序部分主要是初始化GPIB 設備、加載用户面板、啓動主界面，進入測控程序主界面後，用户可根據不同的需要，進入相應的分界面。測試系統用户界面主要由主界面、衰減試驗界面和幫助等界面構成，每個界面中均列有進入其它界面的菜單項，通過菜單函數代碼實現各界面之間的相互切換。

數據的採集主要是相應控制面板所對應的控制邏輯的消息回調函數的編寫，通過消息回調函數編程可以完成各種任務的響應。本測控程序主要完成温度、壓力數據的採集、存儲，試驗進程的實時監控。

試驗結果計算分析軟件是在Microsoft Office Excel 軟件平台上，按照相應的試驗標準給定的計算方法進行編制的。在壓力衰減試中，系統首先運行測試應用軟件進行數據採集，再經過動態數據交換，以一定的數據格式把所得測試數據傳送給Excel 軟件平台上的試驗結果計算分析軟件。在試驗結果分析軟件中通過對原始測量數據採用擬合趨勢線技術，利用其斜率公式Y = mx + b 計算泄漏率。並通過r-平方值來評價這個泄露率計算的可信度，r-平方值被稱作測量的吻合度。應用曲線擬合最小二乘法可以確定誤差平方和，即r-平方值。r-平方值的大小標誌着數據擬合的好壞，但是r-平方值並不能直觀地用趨勢線反映出來，因而這裏使用便於用趨勢線直觀顯示的R-平方值來確定數據擬合的好壞，即可靠性。趨勢線:以圖形的方式表示數據系列的趨勢，用於問題預測研究，又稱為迴歸分析。迴歸分析: 一種用於預測的統計分析形式。迴歸分析評估變量之間的關係，從而從一個或多個變量值中預測給定變量的值。通過趨勢線顯示的R-平方值並非為調整過的r-平方值。R-平方值:是取值範圍為0 到1 的數值，它表示趨勢線的估計值與對應的實際數據之間的擬合程度。當趨勢線的R-平方值等於1 或接近1 時，其可靠性最高，也稱為決定係數。 ^[2] 

一次氣密試驗車輛封堵工藝流程一次氣密試驗的主要目的是驗證車體焊縫、車窗、車門等部位的密封性，將影響上述部位密封性的問題提前發現、解決。一次氣密試驗時，僅車內地板、風道、塞拉門、車窗，以及車下車鈎、線槽安裝完畢。因此，整改影響氣密性部位時施工簡單，不涉及拆卸較多的零部件。試驗前，應對車輛與外界相通的部位進行封堵，使車輛達到氣密試驗狀態。考慮到一次氣密試驗的目的，各部位的封堵效果為無明顯漏氣、不影響氣密試驗壓力上升即可。一次氣密試驗時，車輛的封堵要求如下：

（1）封堵小尺寸開口。用不幹膩子、膠帶、泡棉等，對車輛待用的小型線口、管口進行封堵。

（2）封堵大尺寸開口。用專用工裝堵板，對車輛的新風、廢排、便器口、空調口等大尺寸開口進行封堵。

（3）關閉塞拉門。給塞拉門管路 進行封堵，以保證氣密試驗時和車輛運通風、電磁閥供電，保證塞拉門關閉到 行時的狀態一致性。以模擬塞拉門行駛過程中的關閉狀態。塞拉門電磁閥採用中國標準動車組單車門試驗裝置供電，該裝置使用時無需外接電源，也可在車外遙控開閉車門。

（4）封堵端門。標準動車組端部踏板下方設有車鈎箱，屬於車內結構，因此氣密試驗時需對車鈎箱（車鈎已安裝完畢）進行密封。據此設計中國標準動車組專用端門封堵工裝上裝有進氣口及壓力傳感器裝置，可隨時監控車內壓力值，並根據壓力變化值控制進氣量。使用時，借用折棚風擋安裝眼孔將工裝緊固在端牆上。 ^[1]