專利名稱：一種面向多路閥的多工位計算機測試系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液壓閥測試領域，特別涉及一種面向多路閥的多工位計算機測試系統(tǒng)。
背景技術：
多路閥是在液壓傳動與控制中用來改變各油路的通斷關系的關鍵部件，其性能指標的好壞直接關系到整個液壓系統(tǒng)的質(zhì)量。每臺多路閥在出廠前必須通過各種儀表對其參數(shù)進行嚴格的測試，檢驗其性能是否達到相關指標要求。只有經(jīng)檢驗合格的多路閥，才能出廠，也只有這樣才能保證由其構成的整個液壓系統(tǒng)的正常運行。特別是對新產(chǎn)品而言，必須在正式投入生產(chǎn)前，通過型式試驗對產(chǎn)品是否滿足技術規(guī)范的全部要求進行測試。目前，多路閥的試驗大多由人工完成，通過壓力表和流量表測得試驗數(shù)據(jù)，并由人工記錄，試驗結果也由人工分析得出，這種試驗方式存在著易受人為因素影響、自動化程度低、測量效率低等缺點，難以滿足大批量零件的質(zhì)量控制需求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種先進的面向多路閥的多工位計算機測試系統(tǒng)，可以進行多路閥各項試驗數(shù)據(jù)的自動采集和智能分析，提高多路閥測試的效率，增加試驗結果的可信性。整個試驗方法依據(jù)JB/T 8729.2-1998《液壓多路換向閥試驗方法》標準制定，可以完成多路閥的各項試驗檢測，并自動顯示和輸出試驗結果。為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:本發(fā)明的一種面向多路閥的多工位計算機測試系統(tǒng)由一臺計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、若干個試驗工位以及485總線組成，各試驗工位由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、被試多路閥以及傳感器組成。所述的各試驗工位能夠?qū)嵤┒嗦烽y的多種試驗，包括:多路閥控制壓力與流量曲線試驗，多路閥控制壓力與工作壓力曲線試驗，多路閥在不同工作壓力下的泄漏量曲線試驗，多路閥流阻曲線試驗以及多路閥加載壓力與流量曲線試驗。所述的液壓系統(tǒng)與傳感器的連接關系是:35MPa壓力傳感器通過測壓接頭分別與試驗臺P 口、A 口及B 口連接，IOMPa壓力傳感器通過測壓接頭分別與試驗臺a 口及b 口連接，200L/min流量傳感器通過管路分別與試驗臺P 口、A 口、B 口及被試多路閥連接，2000ml/min流量傳感器通過管路分別與試驗臺T 口及被試多路閥連接。所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括單片機、A/D轉(zhuǎn)換器、流量傳感器、壓力傳感器、信號調(diào)理電路、多路模擬開關、采樣保持電路、時鐘模塊、顯示模塊、通訊模塊、按鈕以及數(shù)據(jù)存儲模塊。其中所述的流量傳感器和壓力傳感器分別與信號調(diào)理電路連接；所述的多路模擬開關與信號調(diào)理電路、采樣保持電路以及單片機連接；所述的采樣保持電路與單片機以及A/D轉(zhuǎn)換器連接；所述的單片機與時鐘模塊、顯示模塊、按鈕、數(shù)據(jù)存儲模塊、A/D轉(zhuǎn)換器以及通訊模塊連接。所述的計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括PC機、顯示器、打印機以及232/485轉(zhuǎn)換器。所述的PC機與顯示器和打印機連接，并通過232/485轉(zhuǎn)換器與485總線連接，各試驗臺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通訊模塊與485總線連接。本發(fā)明的工作原理如下:將被試多路閥各油口安裝上法蘭或接頭，將多路閥的進油口 P 口、A 口、B 口及T 口分別與流量傳感器連接，其先導油口 a 口、b 口與試驗臺面上的控制油口 a 口、b 口連接，試驗前先在計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中錄入試驗計劃，試驗必須嚴格按照試驗計劃進行。設置在各油口的傳感器根據(jù)不同試驗的需要讀取壓力及流量數(shù)據(jù)，并通過顯示模塊顯示，各傳感器信號經(jīng)過信號調(diào)理電路進行放大和濾波，通過單片機控制的多路模擬開關輸入，采樣保持電路進入采樣模式，待信號輸入后進入保持模式，保持輸出電壓不變，隨后信號進行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結束后，將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲模塊，計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)輪流讀取各試驗臺數(shù)據(jù)存儲模塊中的數(shù)據(jù)，并寫入數(shù)據(jù)庫。試驗結束后可通過計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)查看各試驗的試驗結果和試驗曲線及對試驗結果進行分析，并可通過打印機打印出報表。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:I)自動化程度高、測量速度快由于采用了壓力傳感器、流量傳感器和單片機系統(tǒng)組成的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實現(xiàn)了試驗數(shù)據(jù)的自動采集與自動存儲；2)測試結果精確、可信由于采用高精度的壓力傳感器和流量傳感器測得壓力、流量數(shù)據(jù)，并由軟件繪制出各種試驗曲線，無須人工干預，保證了測試結果的精確、可信；3)對測量結果進行智能分析由于采用了工序能力指數(shù)、機器能力指數(shù)以及控制圖等方法對被試閥的測量結果進行質(zhì)量統(tǒng)計分析，不僅能夠確認設備的加工能力和加工過程是否滿足質(zhì)量要求，而且可以實時地監(jiān)視工序質(zhì)量的波動情況，判斷工序是否穩(wěn)定。
圖1是本發(fā)明的總體結構示意圖；圖2是本發(fā)明的各試驗臺液壓系統(tǒng)示意圖；圖3是本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集原理框圖；圖4是本發(fā)明的工作程序流程圖。圖中:1、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；101、單片機；102、時鐘模塊；103、數(shù)據(jù)存儲模塊；104、通訊模塊；105、按鈕；106、顯示模塊；107、A/D轉(zhuǎn)換器；108、采樣保持電路；109、多路模擬開關；110、信號調(diào)理電路；2、液壓系統(tǒng)；201、截止閥I ;202、截止閥II ;203、加載閥I ;204、力口載閥II ;205、截止閥III ;206、節(jié)流閥;207、多路換向閥I ;208、溢流閥I ;209、主泵;210、輔助泵；211、溢流閥II ;212、多路換向閥II ;213、減壓閥I ;214、減壓閥II ;215、測壓接頭；
3、被試多路閥；4、傳感器；41、35MPa壓力傳感器；42、IOMPa壓力傳感器；43、200L/min流量傳感器；44、2000ml/min流量傳感器；5、計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；51、顯示器；52、PC機；53、打印機;54、232/485轉(zhuǎn)換器;6、485總線。
具體實施方式
本發(fā)明的一種面向多路閥的多工位計算機測試系統(tǒng)的總體結構示意圖如圖1所示，系統(tǒng)由一臺計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(5)、若干個試驗工位以及485總線(6)組成，各試驗工位由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(I)、液壓系統(tǒng)(2)、被試多路閥(3)以及傳感器(4)組成。所述的計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(5)包括PC機(52)、顯示器(51)、打印機(53)以及232/485轉(zhuǎn)換器(54)。所述的PC機(52)與顯示器(51)以及打印機(53)連接，并通過232/485轉(zhuǎn)換器(54)與485總線(6)連接，各試驗臺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(I)的通訊模塊(104)與485總線(6)連接。本發(fā)明的一種面向多路閥的多工位計算機測試系統(tǒng)的試驗臺液壓系統(tǒng)示意圖如圖2所示，所述的液壓系統(tǒng)(2)與傳感器(4)的連接關系是:35MPa壓力傳感器(41)通過測壓接頭(215)分別與試驗臺P 口、A 口及B 口連接，IOMPa壓力傳感器(42)通過測壓接頭(215)與試驗臺a 口及b 口連接，200L/min流量傳感器(43)通過管路分別與試驗臺P 口、A口、B 口及被試多路閥(3)連接，2000ml/min流量傳感器(44)通過管路分別與試驗臺T 口及被試多路閥⑶連接，。本發(fā)明的一種面向多路閥的多工位計算機測試系統(tǒng)原理框圖如圖3所示，所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(I)包括單片機(101)、時鐘模塊(102)、數(shù)據(jù)存儲模塊(103)、通訊模塊(104)、按鈕(105)、顯示模塊(106)、A/D轉(zhuǎn)換器(107)、采樣保持電路(108)、多路模擬開關
(109)以及信號調(diào)理電路(110)。其中所述的信號調(diào)理電路(110)分別與35MPa壓力傳感器
(41)、10MPa壓力傳感器(42)、200L/min流量傳感器(43)以及2000ml/min流量傳感器(44)連接；所述的多路模擬開關(109)與信號調(diào)理電路(110)、采樣保持電路(108)以及單片機(101)連接；所述的采樣保持電路(108)與單片機(101)以及A/D轉(zhuǎn)換器(107)連接；所述的單片機(101)與時鐘模塊(102)、顯示模塊(106)、按鈕(105)、數(shù)據(jù)存儲模塊(103)、A/D轉(zhuǎn)換器(107)以及通訊模塊(104)連接；其中所述的按鈕(105)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(I)開關按鈕，試驗類型按鈕以及采樣開關按鈕；所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(I)開關按鈕，用于控制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(I)的開啟與關閉；由于不同的試驗所需要采集的數(shù)據(jù)不同，所述的試驗類型按鈕用于選擇試驗號，單片機(101)通過讀取該試驗號來選擇讀取該試驗所需要采集的傳感器的數(shù)據(jù)，并存入數(shù)據(jù)存儲模塊；所述的采樣開關按鈕用于控制數(shù)據(jù)采集的開始與停止。本發(fā)明的工作原理如下:將被試多路閥各油口安裝上法蘭或接頭，將多路閥的進油口 P 口、A 口、B 口及T 口分別與各流量傳感器連接，其先導油口 a 口、b 口與試驗臺面上的控制油口 a 口、b 口連接。試驗開始前應在計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中錄入試驗計劃，試驗必須嚴格按照試驗計劃進行。設置在各油口的傳感器根據(jù)不同試驗的需要讀取壓力及流量數(shù)據(jù)，并通過顯示模塊顯示，各傳感器信號經(jīng)過信號調(diào)理電路進行放大和濾波，通過單片機控制的多路模擬開關輸入，采樣保持電路進入采樣模式，待信號輸入后進入保持模式，保持輸出電壓不變，隨后信號進行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結束后，將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲模塊，計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)輪流讀取各試驗工位數(shù)據(jù)存儲模塊中的數(shù)據(jù)，并寫入數(shù)據(jù)庫。試驗結束后可通過計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)查看各試驗的試驗結果和試驗曲線及對試驗結果進行分析,并可通過打印機打印出報表。下面以多路閥控制壓力與流量曲線測試為例說明工作原理，當進行P至A試驗前，通過手柄操作多路換向閥II (212)，使其左位工作，并打開截止閥1(201)使A 口與B 口連接，通過手柄操作多路換向閥1 (207)，使其右位工作，開始試驗，通過顯示模塊查看P 口流量數(shù)據(jù)，并調(diào)節(jié)P 口流量以達到試驗要求，此時按下采樣開關按鈕，隨后調(diào)節(jié)減壓閥1(213)使a 口壓力在0.6MPa至2.5MPa范圍內(nèi)逐漸變大，此時再次按下采樣開關按鈕，使開關彈起，停止采集，設置在A 口的流量傳感器讀取流量數(shù)據(jù)，即可得到A 口流量隨a 口控制壓力變化的曲線；隨后進行P至B試驗，通過手柄操作多路換向閥II (212)，使其右位工作，并打開截止閥I (201)使A 口與B 口連接，通過手柄操作多路換向閥I (207)，使其右位工作，開始試驗，通過顯示模塊查看P 口流量數(shù)據(jù)，并調(diào)節(jié)P 口流量以達到試驗要求，此時按下采樣開關按鈕，隨后調(diào)節(jié)減壓閥11(214)使b 口壓力在0.6MPa至2.5MPa范圍內(nèi)逐漸變大，此時再次按下采樣開關按鈕，使開關彈起，停止采樣，設置在B 口的流量傳感器讀取流量數(shù)據(jù)，即可得到B 口流量隨b 口控制壓力變化的曲線。其余各項試驗操作方法均與此類似，故不再詳述。本發(fā)明的工作程序流程圖如圖4所示，其步驟為:I)試驗準備清洗被試閥，檢查試驗臺架、電氣設備并在計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中錄入試驗計劃，試驗計劃表中每條記錄的內(nèi)容包括零件號，試驗日期，需要進行哪些試驗等信息。2)安裝被試多路閥將被試多路閥各油口安裝上法蘭或接頭，將多路閥的進油口 P 口、A 口、B 口和T 口分別與各流量傳感器連接，其先導油口 a 口、b 口與試驗臺面上的a 口、b 口連接。3)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)初始化系統(tǒng)電源開啟之后，由單片機軟件控制進行一系列的初始化工作，包括各個寄存器中狀態(tài)變量和數(shù)值的初始化工作。4)選擇試驗項目并依次進行通過試驗類型按鈕切換到所要進行的第一項試驗，試驗項目必須嚴格按照事先制定的試驗計劃進行，然后啟動計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)通訊界面，按下采樣開關按鈕，開始采集數(shù)據(jù)并進行試驗，試驗過程中單片機系統(tǒng)讀取該項試驗所需要的各傳感器的數(shù)據(jù)，并存入數(shù)據(jù)存儲模塊，同時可以通過顯示模塊實時顯示各傳感器數(shù)據(jù)，計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)按設計好的時間片輪流讀取各多路閥試驗臺中的數(shù)據(jù)存儲模塊中的數(shù)據(jù)，并寫入數(shù)據(jù)庫；當一項試驗完成后，再次按下采樣開關按鈕，使開關彈起，停止采集數(shù)據(jù)，之后通過試驗臺上的試驗類型按鈕切換到下一個試驗，然后按下采樣開關按鈕，開始進行試驗，如此循環(huán)，直到完成最后一項試驗。5)拆卸被試多路閥當一臺被試閥的試驗全部按試驗計劃完成后，拆卸被試閥，并將已完成試驗的被試閥移動到指定位置。6)生成試驗報告和報表的打印進入計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的報表管理界面，查看各試驗的試驗結果和試驗曲線，采用工序能力指數(shù)、機器能力指數(shù)以及控制圖等方法對被試閥的測量結果進行質(zhì)量統(tǒng)計分析，并可通過打印機打印出報表。以上所述流程為一個試驗工位的工作流程，各試驗工位可根據(jù)需要同時工作或單獨工作，互不干涉。
權利要求
1.一種面向多路閥的多工位計算機測試系統(tǒng)，其特征在于由一臺計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、若干個試驗工位以及485總線組成，各試驗工位由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(I)、液壓系統(tǒng)(2)、被試多路閥(3)以及傳感器(4)組成；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(I)包括單片機(101)、時鐘模塊(102)、數(shù)據(jù)存儲模塊(103)、通訊模塊(104)、按鈕(105)、顯示模塊(106)、A/D轉(zhuǎn)換器(107)、采樣保持電路(108)、多路模擬開關(109)以及信號調(diào)理電路(110);信號調(diào)理電路(110)分別與35MPa壓力傳感器(41)、10MPa壓力傳感器(42)、200L/min流量傳感器(43)以及2000ml/min流量傳感器(44)連接；多路模擬開關(109)與信號調(diào)理電路(110)、采樣保持電路(108)以及單片機(101)連接；采樣保持電路(108)與單片機(101)以及A/D轉(zhuǎn)換器(107)連接；單片機(101)與時鐘模塊(102)、顯示模塊(106)、按鈕(105)、數(shù)據(jù)存儲模塊(103)、A/D轉(zhuǎn)換器(107)以及通訊模塊(104)連接；計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(5)包括PC機(52)、顯示器(51)、打印機(53)以及232/485轉(zhuǎn)換器(54);所述的PC機(52)與顯示器(51)和打印機(53)連接，并通過232/485轉(zhuǎn)換器(54)與485總線(6)連接，各試驗臺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(I)的通訊模塊(104)與485總線(6)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種多工位多路閥測試系統(tǒng)，其特征在于按鈕(105)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(I)開關按鈕，試驗類型按鈕與采樣開關按鈕；所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(I)開關按鈕，用于控制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(I)的開啟與關閉；由于不同的試驗所需要采集的數(shù)據(jù)不同，所述的試驗類型按鈕用于選擇試驗號，單片機(101)通過讀取該試驗號來選擇讀取該試驗所需要采集的傳感器的數(shù)據(jù)，并存入數(shù)據(jù)存儲模塊；所述的采樣開關按鈕用于控制數(shù)據(jù)采集的開始與停止。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種面向多路閥的多工位計算機測試系統(tǒng)。該測試系統(tǒng)包括一臺計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、若干個由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、被試多路閥、傳感器構成的試驗工位以及485總線。該系統(tǒng)能夠進行多路閥多種試驗，各油口上設有壓力傳感器及流量傳感器，能夠在試驗中采集壓力和流量信號，并將壓力和流量信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后，由單片機程序?qū)⑵鋼Q算成壓力與流量數(shù)據(jù)，存儲到數(shù)據(jù)存儲模塊，同時通過顯示模塊顯示；計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過485總線讀取各工位數(shù)據(jù)存儲模塊中的數(shù)據(jù)，寫入數(shù)據(jù)庫進行分析與處理，并生成報表，各試驗工位可同時或單獨工作，互不干涉。本發(fā)明可為多路閥試驗提供快速、有效的計算機輔助測試手段。
文檔編號G01M13/00GK103196660SQ20121000745
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權日2012年1月10日
發(fā)明者余忠華, 陸彬 申請人:浙江大學