一種氣動(dòng)回路測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本申請(qǐng)涉及一種氣動(dòng)回路測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氣動(dòng)回路是由各種氣動(dòng)元件組成的，它的氣密性良好直接影響到其系統(tǒng)的性能好壞，所以檢測(cè)氣動(dòng)回路的性能是系統(tǒng)穩(wěn)定的保障。
[0003]步進(jìn)電機(jī)是一種感應(yīng)電機(jī)，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制電流，用這種電流為步進(jìn)電機(jī)供電，步進(jìn)電機(jī)才能正常工作，驅(qū)動(dòng)器就是為步進(jìn)電機(jī)分時(shí)供電的，多相時(shí)序控制器。氣缸是氣壓傳動(dòng)中將壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的氣動(dòng)執(zhí)行元件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供氣動(dòng)回路測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試方法，能夠控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)氣缸容積的變化，并根據(jù)位移傳感器反饋信號(hào)控制氣缸容積，通過(guò)氣體壓力傳感器的反饋信號(hào)，記錄所測(cè)氣動(dòng)回路的壓力大小，用于判斷氣動(dòng)回路的氣密性。該測(cè)試系統(tǒng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，操作方便，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)了一種氣動(dòng)回路測(cè)試系統(tǒng)，包括上位機(jī)PC、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、信號(hào)調(diào)理電路、電源電路、位移傳感器和氣動(dòng)回路，所述的信號(hào)調(diào)理電路分別連接于氣動(dòng)回路、電源電路、位移傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述氣動(dòng)回路包括步進(jìn)電機(jī)、與該步進(jìn)電機(jī)連接的氣缸、一三通接頭、氣體壓力傳感器、待測(cè)氣動(dòng)回路和氣源，所述氣源依次通過(guò)待測(cè)氣動(dòng)回路、三通接頭與所述氣缸連接，所述氣體壓力傳感器連接于所述三通接頭。
[0007]優(yōu)選的，在上述的氣動(dòng)回路測(cè)試系統(tǒng)中，所述上位機(jī)PC連接于所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)并通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)送控制信號(hào)，該控制信號(hào)輸出至步進(jìn)電機(jī)，所述氣體壓力傳感器的壓力反饋信號(hào)輸出至上位機(jī)PC。
[0008]優(yōu)選的，在上述的氣動(dòng)回路測(cè)試系統(tǒng)中，所述控制信號(hào)通過(guò)數(shù)字DO口輸出至步進(jìn)電機(jī)。
[0009]優(yōu)選的，在上述的氣動(dòng)回路測(cè)試系統(tǒng)中，所述氣體壓力傳感器的壓力反饋信號(hào)通過(guò)AD轉(zhuǎn)換輸入至上位機(jī)PC。
[0010]優(yōu)選的，在上述的氣動(dòng)回路測(cè)試系統(tǒng)中，所述信號(hào)調(diào)理電路至少包括信號(hào)隔離電路和濾波電路。
[0011]優(yōu)選的，在上述的氣動(dòng)回路測(cè)試系統(tǒng)中，所述位移傳感器為直線位移傳感器，用以測(cè)定氣缸活塞運(yùn)動(dòng)的位置。
[0012]優(yōu)選的，在上述的氣動(dòng)回路測(cè)試系統(tǒng)中，所述位移傳感器的位置的信號(hào)反饋給上位機(jī)PC，所述上位機(jī)PC根據(jù)反饋的信號(hào)控制步進(jìn)電機(jī)將活塞推動(dòng)至指定位置。
[0013]相應(yīng)的，本申請(qǐng)實(shí)施例還公開(kāi)了一種氣動(dòng)回路測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法，包括:啟動(dòng)系統(tǒng)后，設(shè)置氣缸充氣容積，通過(guò)上位機(jī)PC控制電動(dòng)機(jī)推動(dòng)氣缸到達(dá)相應(yīng)的容積位置，設(shè)定待測(cè)氣動(dòng)回路壓力理論值，啟動(dòng)氣栗向氣動(dòng)回路充氣，氣壓壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)氣缸壓力，通過(guò)上位機(jī)PC的氣壓時(shí)間圖表顯示，并將氣動(dòng)回路的測(cè)量值與理論值進(jìn)行比較的判斷氣路系統(tǒng)性能:如果測(cè)量值和理論值一致，則待測(cè)氣動(dòng)回路合格;如果測(cè)量值和理論值不一致，則待測(cè)氣動(dòng)回路不合格。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，操作方便，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確的特點(diǎn)，適用于氣動(dòng)回路性能的測(cè)試，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)、零部件選型、產(chǎn)品檢測(cè)提供依據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1所示為本發(fā)明具體實(shí)施例中氣動(dòng)回路測(cè)試系統(tǒng)的原理方框圖；
[0017]圖2所示為本發(fā)明具體實(shí)施例中氣動(dòng)回路的原理示意圖；
[0018]圖3所示為本發(fā)明具體實(shí)施例中氣動(dòng)回路測(cè)試方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]步進(jìn)電機(jī)配以氣缸的組合方式可以有效地檢測(cè)氣動(dòng)回路的氣密性，步進(jìn)電機(jī)可以推動(dòng)氣缸到達(dá)相應(yīng)的容積位置，通過(guò)對(duì)氣缸充氣、保壓、排氣等操作根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)判斷氣路系統(tǒng)性能。
[0020]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0021]如圖1所示，氣動(dòng)回路測(cè)試系統(tǒng)包括上位機(jī)PC、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、信號(hào)調(diào)理電路、電源電路、步進(jìn)電機(jī)、氣缸、位移傳感器、和氣體壓力傳感器。上位機(jī)PC與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，信號(hào)調(diào)理電路分別與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、電源電路、步進(jìn)電機(jī)、位移傳感器、氣體壓力傳感器連接。
[0022]上位機(jī)PC，通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)向外發(fā)送控制信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路控制步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作，步進(jìn)電機(jī)根據(jù)位移傳感器的反饋信號(hào)推動(dòng)氣缸到達(dá)相應(yīng)的位置，產(chǎn)生一定的容積，氣體壓力傳感器同時(shí)發(fā)出壓力反饋信號(hào)，又通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)反饋至上位機(jī)PC，系統(tǒng)根據(jù)用戶提供氣動(dòng)回路的理論值與測(cè)量值進(jìn)行比較，判斷其氣密性，并對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。
[0023]上位機(jī)PC與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，可采用串口連接、USB總線連接，也可采用PCI總線連接。
[0024]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，具有模擬量輸入AD、模擬量輸出DA、數(shù)字量輸入D1、數(shù)字量輸出DO功能。
[0025]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可將上位機(jī)PC的控制信號(hào)通過(guò)數(shù)字DO口輸出至步進(jìn)電機(jī)，控制它的通斷，也可將氣體壓力傳感器的壓力反饋信號(hào)通過(guò)AD轉(zhuǎn)換輸入至上位機(jī)PC。
[0026]信號(hào)調(diào)理電路，具有信號(hào)隔離、濾波的功能。
[0027]電源電路，輸入電源為工頻交流電220V 50Hz，通過(guò)變壓和整流，輸出220V和IlOV交流電壓，適合不同工作電壓的步進(jìn)電機(jī)和氣源，并且輸出24V、12V、5V直流電壓，為數(shù)據(jù)采集采集系統(tǒng)、信號(hào)調(diào)理電路、位移傳感器、氣體壓力傳感器提供工作電源。
[0028]如圖2所示，氣動(dòng)回路原理圖，包括步進(jìn)電機(jī)5、氣缸6、氣體壓力傳感器8、氣源9、待測(cè)氣動(dòng)回路、三通接頭14。氣源9、待測(cè)氣動(dòng)回路相連，待測(cè)氣動(dòng)回路、氣缸6、氣體壓力傳感器8通過(guò)三通接頭14相連。
[0029]步進(jìn)電機(jī)5，連接到氣缸6上。當(dāng)上位機(jī)PCl發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)開(kāi)始工作，根據(jù)位移傳感器7反饋的信號(hào)，推動(dòng)氣缸6到指定位置，產(chǎn)生一定的容積。
[0030]位移傳感器7，是直線位移傳感器，用于測(cè)定氣缸6活塞運(yùn)動(dòng)的位置。
[0031]氣缸6，其容積可根據(jù)活塞位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足不同氣動(dòng)回路對(duì)儲(chǔ)氣裝置容積的要求，作用也可為穩(wěn)定氣動(dòng)回路壓力波動(dòng)，減小高壓對(duì)氣體壓力傳感器8的沖擊破壞。
[0032]如圖3所示，程序流程圖，啟動(dòng)系統(tǒng)后，設(shè)置充氣容積，電動(dòng)機(jī)推動(dòng)氣缸到達(dá)相應(yīng)的容積位置，設(shè)定待測(cè)氣動(dòng)回路壓力理論值，啟動(dòng)氣栗向氣動(dòng)回路充氣，氣壓傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)氣缸壓力，通過(guò)上位機(jī)PC的氣壓時(shí)間圖表顯示，并將氣動(dòng)回路的測(cè)量值與理論值進(jìn)行比較的判斷氣路系統(tǒng)性能。
[0033]需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0034]以上所述僅是本申請(qǐng)的【具體實(shí)施方式】，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本申請(qǐng)?jiān)淼那疤嵯拢€可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣動(dòng)回路測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，包括上位機(jī)PC、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、信號(hào)調(diào)理電路、電源電路、位移傳感器和氣動(dòng)回路，所述的信號(hào)調(diào)理電路分別連接于氣動(dòng)回路、電源電路、位移傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述氣動(dòng)回路包括步進(jìn)電機(jī)、與該步進(jìn)電機(jī)連接的氣缸、一三通接頭、氣體壓力傳感器、待測(cè)氣動(dòng)回路和氣源，所述氣源依次通過(guò)待測(cè)氣動(dòng)回路、三通接頭與所述氣缸連接，所述氣體壓力傳感器連接于所述三通接頭。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)回路測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述上位機(jī)PC連接于所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)并通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)送控制信號(hào)，該控制信號(hào)輸出至步進(jìn)電機(jī)，所述氣體壓力傳感器的壓力反饋信號(hào)輸出至上位機(jī)PC。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣動(dòng)回路測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述控制信號(hào)通過(guò)數(shù)字DO口輸出至步進(jìn)電機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣動(dòng)回路測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述氣體壓力傳感器的壓力反饋信號(hào)通過(guò)AD轉(zhuǎn)換輸入至上位機(jī)PC。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)回路測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述信號(hào)調(diào)理電路至少包括信號(hào)隔離電路和濾波電路。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)回路測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述位移傳感器為直線位移傳感器，用以測(cè)定氣缸活塞運(yùn)動(dòng)的位置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣動(dòng)回路測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述位移傳感器的位置的信號(hào)反饋給上位機(jī)PC，所述上位機(jī)PC根據(jù)反饋的信號(hào)控制步進(jìn)電機(jī)將活塞推動(dòng)至指定位置。8.權(quán)利要求1至7任一所述氣動(dòng)回路測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試方法，其特征在于，包括:啟動(dòng)系統(tǒng)后，設(shè)置氣缸充氣容積，通過(guò)上位機(jī)PC控制電動(dòng)機(jī)推動(dòng)氣缸到達(dá)相應(yīng)的容積位置，設(shè)定待測(cè)氣動(dòng)回路壓力理論值，啟動(dòng)氣栗向氣動(dòng)回路充氣，氣壓壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)氣缸壓力，通過(guò)上位機(jī)PC的氣壓時(shí)間圖表顯示，并將氣動(dòng)回路的測(cè)量值與理論值進(jìn)行比較的判斷氣路系統(tǒng)性能:如果測(cè)量值和理論值一致，則待測(cè)氣動(dòng)回路合格;如果測(cè)量值和理論值不一致，則待測(cè)氣動(dòng)回路不合格。
【專利摘要】本申請(qǐng)公開(kāi)了一種氣動(dòng)回路測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試方法，該系統(tǒng)包括上位機(jī)PC、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、信號(hào)調(diào)理電路、電源電路、位移傳感器和氣動(dòng)回路，所述的信號(hào)調(diào)理電路分別連接于氣動(dòng)回路、電源電路、位移傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述氣動(dòng)回路包括步進(jìn)電機(jī)、與該步進(jìn)電機(jī)連接的氣缸、一三通接頭、氣體壓力傳感器、待測(cè)氣動(dòng)回路和氣源，所述氣源依次通過(guò)待測(cè)氣動(dòng)回路、三通接頭與所述氣缸連接，所述氣體壓力傳感器連接于所述三通接頭。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，操作方便，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確的特點(diǎn)，適用于氣動(dòng)回路性能的測(cè)試，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)、零部件選型、產(chǎn)品檢測(cè)提供依據(jù)。
【IPC分類(lèi)】G01M3/26
【公開(kāi)號(hào)】CN105628311
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610132688
【發(fā)明人】崔海坡, 廖躍華, 尚昆, 嚴(yán)榮國(guó), 郭旭東, 陳志海
【申請(qǐng)人】江蘇永發(fā)醫(yī)用設(shè)備有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年3月9日