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摘要：航空仪表中，膜盒式仪表有着广泛的应用。膜盒性能的好坏会影响到航空飞行的安全，因此加强对膜盒性能的检测非常重要。文章基于检测膜盒性能的目的，设计了一种膜盒自动检测系统，分析了检测系统的构成和工作原理，并通过实际的应用，验证了检测系统的科学性。
关键词：膜盒自动检测；设计；应用
根据实际的条件需求，膜盒分为真空膜盒和打压膜盒两种，其工作原理是利用膜盒形变和压力关系，对外界因素进行有效探测。膜盒性能由膜盒特性体现，，膜盒特性的表达式是：
S=f（p）
其中S表示的膜盒的形变量，单位是mm，P表示的是作用在膜盒上的压力量，单位是Kg/cm2。使用膜盒特性能计算出总变形偏差、百分比偏差等多种关键参数。若想检验生产膜盒的质量，可对膜盒特性作出检测。传统的检测膜盒特性的方式是使用垂高计人工测量膜盒的位移，这种方式受到人为因素的影响较大，检验效率较低[1]。文章设计了膜盒自动检测系统，提升了膜盒检测的效率。
一、膜盒检测系统的构成和工作原理
本文设计的膜盒自动检测系统中，构成部分有真空腔、压力传感器、膜盒检测控制器、工控机等，如下图（一）所示。自动检测系统的功能方面，能在对膜盒检测时采集数据并处理，进行压力控制，还能打印证书。
从图（一）中可以看出，膜盒自动检测系统中共用七个电磁阀，在这些电磁阀中，有三个的作用是进气，一个和大气接通。自动检测系统中的滑台和膜盒相接触，使用光栅尺对膜盒的位移进行测量。测量过程中，将膜盒承受的压力改变，在对膜盒在变化下发生的位移作出测量，根据测量出的多种数值，能计算出膜盒的特性。膜盒的位置处于压力腔中，当启动检测程序时，系统能根据压力测量结果，对气阀进行控制，调节压力腔内的压力[2]。系统能对获取的压力数值作出判断并作出记录，通过多次对压力值和膜盒位移量的测试，收集多组数据并作出综合的处理。
膜盒自动检测系统中，测量压力和位移时是动态的，且两者测量的时间间隔越小，测量的精准程度就越高。膜盒的金属材料有一定的滞后性，因此要在测量完压力后，对膜盒的位移读数做到立即封存。检测系统中的控制器能采集膜盒的压力和位移数据，还能控制膜盒压力变化的速度。压力控制器能通过开启或关闭电磁阀，从而调节进气口和出气口的大小，完成对压力变化速度的控制。膜盒向下一个检测点过渡时，在压力控制器的作用下，能用较快的压力变化，这样会缩小检测时间，当和检测点靠近时，能将这种变化速度减小，提升检测的精度。
二、膜盒自动检测系统的软件功能
检测系统中软件运行在控制器和PC机当中，其中控制器中的嵌入式软件有着控制气阀门、测量压力值和位移值等功能。PC机中是检测软件，能用来处理数据、生成对应的报表并能打印报告等[3]。
（一）嵌入式软件
检测系统在运行时，系统程序能对压力值和位移值进行读取，程序会对压力值的误差范围作出检测，根据检测结果判断采样是否成功。当采样完毕后，程序会通过串口将压力值和位移值发送到工控机中。若采样结果不在检测点允许的误差范围内，就依照当前压力值的大小，判断是否过冲以及压力是否有减速变化。当进入到了压力变化阶段，就要将相应的阀关闭掉，对一些慢速的阀作出保留。当压力超出了检测点，要打开反向电磁阀，将压力进行回调。检测状态以外，程序从接收到的指令中读取传感器上传送的压力数据或者位移数据。
（二）检测软件
检测软件能用来完成对压力值的非线性差值计算，单位转换以及打印等。在实际的检测中，检测系统需要检测的膜盒种类繁多。有的膜盒是新的型号，并且检测每种膜盒时的检测要求、检测点以及检测结果等方面都会存在一定的差异。因此检测系统要充分的考虑到不同膜盒之间存在的差别，才能很高的解决不同型号膜盒的检测问题。经过研究发现，有的膜盒之间参数不同，但对数据处理的过程是相同的。面对这种情况要用到参数描述的方法，按照每种膜盒的检测要求，使用不同的参数加以描述，将这些参数保存到数据库中。选中某种型号的膜盒后，可以根据数据库中保存的检测点和多种参数作出检测[4]。检测软件从数据库中，能通过参数，确定不同的检测点，从而面对不同的数据段，能选择不同的计算方式。当有新的膜盒型号出现时，只需在数据库中将新的型号的膜盒参数添加到其中即可。这种处理方式简单方便，提高了对多种膜盒的检测效率。如果膜盒之间的计算方式和数据处理过程不同时，上述的方式就会实效。这时将数据处理和打印过程存放在动态连接库中，检测不同类型膜盒，只需要编写不同的动态连接。在检测系统中，能使用动态装载包，实现动态添加膜盒型号。不用的包能实现不同膜盒型号的数据处理工作。当需要对新的膜盒型號进行检测时，只需编写出新的包，在数据库中添加膜盒的型号和包的路径[5]。
通过实际应用，我们选取其中一种型号的膜盒，一次装卡，重复多次。发现检测出的数据有着很好的重复性，说明检测系统的设计符合要求，并且性能稳定，操作简单。
综上所述，膜盒在航天仪表中的应用非常广泛，传统的检测方式不能满足实际的需求。文种设计的膜盒自动检测系统，并描述了膜盒的结构组成、检测原理以及内部的软件功能，能实现对不同型号、不同类型的膜盒的高效检测，在实际应用中简单了工序，提升了检测的精准程度。
参考文献：
[1]陈兰英.通用飞机膜盒式气压高度表原理及常见故障分析[J].现代工业经济和信息化，2018，8（08）：78-79.
[2]刘锦凡，孙丹，陈雪巍，余延生，毛玉明.蓄压器膜盒机械刚度对液体火箭POGO振动影响研究[J].振动与冲击，2016，35（19）：168-171.
[3]崔艳敏，许鹏，秦洪运，徐秋敏.基于真空恒温的膜盒行程测量控制系统设计[J].中国新技术新产品，2016（14）：1-2.
[4]房志红，夏少华，袁亚飞，耿文娟，李丽，管磊.GDI高压泵低压腔膜盒式压力脉动阻尼器研究[J].现代车用动力，2016（02）：14-20.
[5]崔忠炜，张连万，雒宝莹，张婷，吕宝西，张宇.蓄压器膜盒低温液压冲击试验研究[J].液压与气动，2017（11）：67-71.
关键词：膜盒自动检测；设计；应用
根据实际的条件需求，膜盒分为真空膜盒和打压膜盒两种，其工作原理是利用膜盒形变和压力关系，对外界因素进行有效探测。膜盒性能由膜盒特性体现，，膜盒特性的表达式是：
S=f（p）
其中S表示的膜盒的形变量，单位是mm，P表示的是作用在膜盒上的压力量，单位是Kg/cm2。使用膜盒特性能计算出总变形偏差、百分比偏差等多种关键参数。若想检验生产膜盒的质量，可对膜盒特性作出检测。传统的检测膜盒特性的方式是使用垂高计人工测量膜盒的位移，这种方式受到人为因素的影响较大，检验效率较低[1]。文章设计了膜盒自动检测系统，提升了膜盒检测的效率。
一、膜盒检测系统的构成和工作原理
本文设计的膜盒自动检测系统中，构成部分有真空腔、压力传感器、膜盒检测控制器、工控机等，如下图（一）所示。自动检测系统的功能方面，能在对膜盒检测时采集数据并处理，进行压力控制，还能打印证书。
从图（一）中可以看出，膜盒自动检测系统中共用七个电磁阀，在这些电磁阀中，有三个的作用是进气，一个和大气接通。自动检测系统中的滑台和膜盒相接触，使用光栅尺对膜盒的位移进行测量。测量过程中，将膜盒承受的压力改变，在对膜盒在变化下发生的位移作出测量，根据测量出的多种数值，能计算出膜盒的特性。膜盒的位置处于压力腔中，当启动检测程序时，系统能根据压力测量结果，对气阀进行控制，调节压力腔内的压力[2]。系统能对获取的压力数值作出判断并作出记录，通过多次对压力值和膜盒位移量的测试，收集多组数据并作出综合的处理。
膜盒自动检测系统中，测量压力和位移时是动态的，且两者测量的时间间隔越小，测量的精准程度就越高。膜盒的金属材料有一定的滞后性，因此要在测量完压力后，对膜盒的位移读数做到立即封存。检测系统中的控制器能采集膜盒的压力和位移数据，还能控制膜盒压力变化的速度。压力控制器能通过开启或关闭电磁阀，从而调节进气口和出气口的大小，完成对压力变化速度的控制。膜盒向下一个检测点过渡时，在压力控制器的作用下，能用较快的压力变化，这样会缩小检测时间，当和检测点靠近时，能将这种变化速度减小，提升检测的精度。
二、膜盒自动检测系统的软件功能
检测系统中软件运行在控制器和PC机当中，其中控制器中的嵌入式软件有着控制气阀门、测量压力值和位移值等功能。PC机中是检测软件，能用来处理数据、生成对应的报表并能打印报告等[3]。
（一）嵌入式软件
检测系统在运行时，系统程序能对压力值和位移值进行读取，程序会对压力值的误差范围作出检测，根据检测结果判断采样是否成功。当采样完毕后，程序会通过串口将压力值和位移值发送到工控机中。若采样结果不在检测点允许的误差范围内，就依照当前压力值的大小，判断是否过冲以及压力是否有减速变化。当进入到了压力变化阶段，就要将相应的阀关闭掉，对一些慢速的阀作出保留。当压力超出了检测点，要打开反向电磁阀，将压力进行回调。检测状态以外，程序从接收到的指令中读取传感器上传送的压力数据或者位移数据。
（二）检测软件
检测软件能用来完成对压力值的非线性差值计算，单位转换以及打印等。在实际的检测中，检测系统需要检测的膜盒种类繁多。有的膜盒是新的型号，并且检测每种膜盒时的检测要求、检测点以及检测结果等方面都会存在一定的差异。因此检测系统要充分的考虑到不同膜盒之间存在的差别，才能很高的解决不同型号膜盒的检测问题。经过研究发现，有的膜盒之间参数不同，但对数据处理的过程是相同的。面对这种情况要用到参数描述的方法，按照每种膜盒的检测要求，使用不同的参数加以描述，将这些参数保存到数据库中。选中某种型号的膜盒后，可以根据数据库中保存的检测点和多种参数作出检测[4]。检测软件从数据库中，能通过参数，确定不同的检测点，从而面对不同的数据段，能选择不同的计算方式。当有新的膜盒型号出现时，只需在数据库中将新的型号的膜盒参数添加到其中即可。这种处理方式简单方便，提高了对多种膜盒的检测效率。如果膜盒之间的计算方式和数据处理过程不同时，上述的方式就会实效。这时将数据处理和打印过程存放在动态连接库中，检测不同类型膜盒，只需要编写不同的动态连接。在检测系统中，能使用动态装载包，实现动态添加膜盒型号。不用的包能实现不同膜盒型号的数据处理工作。当需要对新的膜盒型號进行检测时，只需编写出新的包，在数据库中添加膜盒的型号和包的路径[5]。
通过实际应用，我们选取其中一种型号的膜盒，一次装卡，重复多次。发现检测出的数据有着很好的重复性，说明检测系统的设计符合要求，并且性能稳定，操作简单。
综上所述，膜盒在航天仪表中的应用非常广泛，传统的检测方式不能满足实际的需求。文种设计的膜盒自动检测系统，并描述了膜盒的结构组成、检测原理以及内部的软件功能，能实现对不同型号、不同类型的膜盒的高效检测，在实际应用中简单了工序，提升了检测的精准程度。
参考文献：
[1]陈兰英.通用飞机膜盒式气压高度表原理及常见故障分析[J].现代工业经济和信息化，2018，8（08）：78-79.
[2]刘锦凡，孙丹，陈雪巍，余延生，毛玉明.蓄压器膜盒机械刚度对液体火箭POGO振动影响研究[J].振动与冲击，2016，35（19）：168-171.
[3]崔艳敏，许鹏，秦洪运，徐秋敏.基于真空恒温的膜盒行程测量控制系统设计[J].中国新技术新产品，2016（14）：1-2.
[4]房志红，夏少华，袁亚飞，耿文娟，李丽，管磊.GDI高压泵低压腔膜盒式压力脉动阻尼器研究[J].现代车用动力，2016（02）：14-20.
[5]崔忠炜，张连万，雒宝莹，张婷，吕宝西，张宇.蓄压器膜盒低温液压冲击试验研究[J].液压与气动，2017（11）：67-71.