一种气动回路测试系统和测试方法
【技术领域】
[0001 ]本申请涉及一种气动回路测试系统和测试方法。
【背景技术】
[0002]气动回路是由各种气动元件组成的，它的气密性良好直接影响到其系统的性能好坏，所以检测气动回路的性能是系统稳定的保障。
[0003]步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。气缸是气压传动中将压缩气体的压力能转换为机械能的气动执行元件。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供气动回路测试系统和测试方法，能够控制步进电机运动驱动气缸容积的变化，并根据位移传感器反馈信号控制气缸容积，通过气体压力传感器的反馈信号，记录所测气动回路的压力大小，用于判断气动回路的气密性。该测试系统机构简单、经济，操作方便，测试结果准确。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0006]本申请实施例公开了一种气动回路测试系统，包括上位机PC、数据采集系统、信号调理电路、电源电路、位移传感器和气动回路，所述的信号调理电路分别连接于气动回路、电源电路、位移传感器和数据采集系统，所述气动回路包括步进电机、与该步进电机连接的气缸、一三通接头、气体压力传感器、待测气动回路和气源，所述气源依次通过待测气动回路、三通接头与所述气缸连接，所述气体压力传感器连接于所述三通接头。
[0007]优选的，在上述的气动回路测试系统中，所述上位机PC连接于所述数据采集系统并通过数据采集系统发送控制信号，该控制信号输出至步进电机，所述气体压力传感器的压力反馈信号输出至上位机PC。
[0008]优选的，在上述的气动回路测试系统中，所述控制信号通过数字DO口输出至步进电机。
[0009]优选的，在上述的气动回路测试系统中，所述气体压力传感器的压力反馈信号通过AD转换输入至上位机PC。
[0010]优选的，在上述的气动回路测试系统中，所述信号调理电路至少包括信号隔离电路和滤波电路。
[0011]优选的，在上述的气动回路测试系统中，所述位移传感器为直线位移传感器，用以测定气缸活塞运动的位置。
[0012]优选的，在上述的气动回路测试系统中，所述位移传感器的位置的信号反馈给上位机PC，所述上位机PC根据反馈的信号控制步进电机将活塞推动至指定位置。
[0013]相应的，本申请实施例还公开了一种气动回路测试系统的测试方法，包括:启动系统后，设置气缸充气容积，通过上位机PC控制电动机推动气缸到达相应的容积位置，设定待测气动回路压力理论值，启动气栗向气动回路充气，气压压力传感器实时检测气缸压力，通过上位机PC的气压时间图表显示，并将气动回路的测量值与理论值进行比较的判断气路系统性能:如果测量值和理论值一致，则待测气动回路合格;如果测量值和理论值不一致，则待测气动回路不合格。
[0014]与现有技术相比，本发明的优点在于:本发明具有结构简单、经济，操作方便，检测结果准确的特点，适用于气动回路性能的测试，为系统设计、零部件选型、产品检测提供依据。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1所示为本发明具体实施例中气动回路测试系统的原理方框图；
[0017]图2所示为本发明具体实施例中气动回路的原理示意图；
[0018]图3所示为本发明具体实施例中气动回路测试方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0019]步进电机配以气缸的组合方式可以有效地检测气动回路的气密性，步进电机可以推动气缸到达相应的容积位置，通过对气缸充气、保压、排气等操作根据相应的标准判断气路系统性能。
[0020]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021]如图1所示，气动回路测试系统包括上位机PC、数据采集系统、信号调理电路、电源电路、步进电机、气缸、位移传感器、和气体压力传感器。上位机PC与数据采集系统连接，信号调理电路分别与数据采集系统、电源电路、步进电机、位移传感器、气体压力传感器连接。
[0022]上位机PC，通过数据采集系统向外发送控制信号，经过信号调理电路控制步进电机动作，步进电机根据位移传感器的反馈信号推动气缸到达相应的位置，产生一定的容积，气体压力传感器同时发出压力反馈信号，又通过信号调理电路、数据采集系统反馈至上位机PC，系统根据用户提供气动回路的理论值与测量值进行比较，判断其气密性，并对测试数据进行保存。
[0023]上位机PC与数据采集系统连接，可采用串口连接、USB总线连接，也可采用PCI总线连接。
[0024]数据采集系统，具有模拟量输入AD、模拟量输出DA、数字量输入D1、数字量输出DO功能。
[0025]数据采集系统，可将上位机PC的控制信号通过数字DO口输出至步进电机，控制它的通断，也可将气体压力传感器的压力反馈信号通过AD转换输入至上位机PC。
[0026]信号调理电路，具有信号隔离、滤波的功能。
[0027]电源电路，输入电源为工频交流电220V 50Hz，通过变压和整流，输出220V和IlOV交流电压，适合不同工作电压的步进电机和气源，并且输出24V、12V、5V直流电压，为数据采集采集系统、信号调理电路、位移传感器、气体压力传感器提供工作电源。
[0028]如图2所示，气动回路原理图，包括步进电机5、气缸6、气体压力传感器8、气源9、待测气动回路、三通接头14。气源9、待测气动回路相连，待测气动回路、气缸6、气体压力传感器8通过三通接头14相连。
[0029]步进电机5，连接到气缸6上。当上位机PCl发出驱动信号，步进电机开始工作，根据位移传感器7反馈的信号，推动气缸6到指定位置，产生一定的容积。
[0030]位移传感器7，是直线位移传感器，用于测定气缸6活塞运动的位置。
[0031]气缸6，其容积可根据活塞位置进行调节，满足不同气动回路对储气装置容积的要求，作用也可为稳定气动回路压力波动，减小高压对气体压力传感器8的冲击破坏。
[0032]如图3所示，程序流程图，启动系统后，设置充气容积，电动机推动气缸到达相应的容积位置，设定待测气动回路压力理论值，启动气栗向气动回路充气，气压传感器实时检测气缸压力，通过上位机PC的气压时间图表显示，并将气动回路的测量值与理论值进行比较的判断气路系统性能。
[0033]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0034]以上所述仅是本申请的【具体实施方式】，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
【主权项】
1.一种气动回路测试系统，其特征在于，包括上位机PC、数据采集系统、信号调理电路、电源电路、位移传感器和气动回路，所述的信号调理电路分别连接于气动回路、电源电路、位移传感器和数据采集系统，所述气动回路包括步进电机、与该步进电机连接的气缸、一三通接头、气体压力传感器、待测气动回路和气源，所述气源依次通过待测气动回路、三通接头与所述气缸连接，所述气体压力传感器连接于所述三通接头。2.根据权利要求1所述的气动回路测试系统，其特征在于:所述上位机PC连接于所述数据采集系统并通过数据采集系统发送控制信号，该控制信号输出至步进电机，所述气体压力传感器的压力反馈信号输出至上位机PC。3.根据权利要求2所述的气动回路测试系统，其特征在于:所述控制信号通过数字DO口输出至步进电机。4.根据权利要求2所述的气动回路测试系统，其特征在于:所述气体压力传感器的压力反馈信号通过AD转换输入至上位机PC。5.根据权利要求1所述的气动回路测试系统，其特征在于:所述信号调理电路至少包括信号隔离电路和滤波电路。6.根据权利要求1所述的气动回路测试系统，其特征在于:所述位移传感器为直线位移传感器，用以测定气缸活塞运动的位置。7.根据权利要求6所述的气动回路测试系统，其特征在于:所述位移传感器的位置的信号反馈给上位机PC，所述上位机PC根据反馈的信号控制步进电机将活塞推动至指定位置。8.权利要求1至7任一所述气动回路测试系统的测试方法，其特征在于，包括:启动系统后，设置气缸充气容积，通过上位机PC控制电动机推动气缸到达相应的容积位置，设定待测气动回路压力理论值，启动气栗向气动回路充气，气压压力传感器实时检测气缸压力，通过上位机PC的气压时间图表显示，并将气动回路的测量值与理论值进行比较的判断气路系统性能:如果测量值和理论值一致，则待测气动回路合格;如果测量值和理论值不一致，则待测气动回路不合格。
【专利摘要】本申请公开了一种气动回路测试系统和测试方法，该系统包括上位机PC、数据采集系统、信号调理电路、电源电路、位移传感器和气动回路，所述的信号调理电路分别连接于气动回路、电源电路、位移传感器和数据采集系统，所述气动回路包括步进电机、与该步进电机连接的气缸、一三通接头、气体压力传感器、待测气动回路和气源，所述气源依次通过待测气动回路、三通接头与所述气缸连接，所述气体压力传感器连接于所述三通接头。本发明具有结构简单、经济，操作方便，检测结果准确的特点，适用于气动回路性能的测试，为系统设计、零部件选型、产品检测提供依据。
【IPC分类】G01M3/26
【公开号】CN105628311
【申请号】CN201610132688
【发明人】崔海坡, 廖跃华, 尚昆, 严荣国, 郭旭东, 陈志海
【申请人】江苏永发医用设备有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年3月9日