继电器、电磁阀测试系统的制作方法
【专利摘要】一种继电器、电磁阀测试系统，包括上位机、数据采集模块、信号调理电路、气泵、气体压力传感器、继电器、电磁阀、电源电路、第一三通接头、单向阀、第二三通接头、储气罐和安全阀。本发明以上位机为系统控制和测试核心，通过数据采集模块和信号调理电路，驱动继电器和气泵，并将继电器开关信号与电磁阀出气端口压力信号反馈回上位机，测试系统软件根据反馈信号，判断继电器、电磁阀的是否正常，并计算继电器、电磁阀动作时间，还可对继电器、电磁阀进行疲劳试验。系统结构简单，制造成本低，操作方便，性能稳定，智能化程度高。
【专利说明】继电器、电磁阀测试系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电子仪器，特别涉及一种继电器、电磁阀测试系统。
【背景技术】
[0002]继电器是一种电控制器件，具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系，常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。电磁阀是用电磁控制设备，用在控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数，可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证。
[0003]电磁阀、继电器的组合电控方式比较常见，两者的性能也影响系统的正常运行，而且对于一些控制要求高，响应要求快的系统，电磁阀、继电器的动作时间也要求尽可能的快，所以，检测电磁阀、继电器性能的优劣和动作时间是系统稳定的保障。
[0004]电磁阀、继电器或二者组合系统的疲劳测试，也是非常有益的试验，通过对产品的疲劳测试，能够确定系统维持稳定的最少动作次数，为系统设计、零部件选型、产品性能检测提供了一定的依据。
【发明内容】
[0005]本发明的目的，就在于解决上述问题，提供一种继电器、电磁阀测试系统。
[0006]本发明的目的是这样实现的:一种继电器、电磁阀测试系统，其包括:
[0007]上位机，内设用户操作测试系统软件，测试时向系统发出控制信号，并根据反馈信号判断继电器、电磁阀的性能；
[0008]数据采集模块，其与上位机电信相连，将上位机的控制信号传输至气泵，并将气体压力传感器的压力反馈信号传输至上位机；
[0009]信号调理电路，其与数据采集模块电信相连；
[0010]气泵，其与信号调理电路电信相连.
[0011]气体压力传感器，其与信号调理电路电信相连并将检测到的气体压力数据传输给信号调理电路；
[0012]继电器，其与信号调理电路电信相连；
[0013]电磁阀，其与继电器电信相连并通过气路与气体压力传感器相连；
[0014]气动回路，通过气路分别与气泵、电磁阀相连；
[0015]电源电路，通过电线分别与气泵、数据采集模块、信号调理电路、气体压力传感器、继电器、电磁阀相连向它们提供工作电源。
[0016]还包括继电器夹具和电磁阀夹具，所述继电器安放在继电器夹具上，所述电磁阀安放在电磁阀夹具上。
[0017]所述气动回路包括顺序相连的第一三通接头、单向阀、第二三通接头和储气罐，在第一三通接头的一接口连接有安全阀；所述气泵通过气路与第一三通接头的另一接口相连；所述电磁阀通过气路与第二三通接头的另一接口相连。
[0018]所述上位机与数据采集模块之间采用串口连接、USB总线连接或PCI总线连接。
[0019]所述数据采集模块具有模拟量输入AD、模拟量输出DA、数字量输入D1、数字量输出DO功能。
[0020]所述电源电路向气泵提供220V或IlOV交流电压，并分别向数据采集模块、信号调理电路、气体压力传感器、继电器、电磁阀提供24V、12V或5V直流电压。
[0021 ] 所述电磁阀为两位三通、两位四通或两位五通电磁阀。
[0022]所述电磁阀为两位三通电磁阀，其进气口连接气体压力传感器，常开出口与大气相连，常闭出口通过第二三通接头与储气罐相连。
[0023]本发明能够根据气体压力传感器反馈的开关信号和压力信号，判断继电器、电磁阀性能的好坏和动作时间，还可以进行继电器、电磁阀或二者组合系统的疲劳测试，试验数据存储于上位机PC，并通过人机界面与操作者交互。该测试系统具有结构简单、经济，操作方便，测试结果准确的特点，适用于继电器、电磁阀的性能测试，以及疲劳试验，为系统设计、零部件选型、产品检测提供依据。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本发明测试系统的结构示意图；
[0025]图2是电磁阀夹具示意图.
[0026]图3是继电器夹具示意图。
【具体实施方式】
[0027]参见图1，本发明的继电器、电磁阀测试系统，包括上位机1、数据采集模块2、信号调理电路3、气泵4、气体压力传感器5、继电器6、电磁阀7、电源电路8和气动回路，气动回路包括顺序相连的第一三通接头9、单向阀10、第二三通接头11和储气罐12，在第一三通接头的一接口连接有安全阀13。还包括继电器夹具和电磁阀夹具，继电器6安放在继电器夹具上，电磁阀7安放在电磁阀夹具上。
[0028]上位机I内设用户操作测试系统软件，上位机I通过数据采集模块2向外发送控制信号，经过信号调理电路3控制气泵4和继电器6动作，继电器6动作驱动电磁阀7通断，而继电器6的开关信号和气体压力传感器5的压力反馈信号，又通过信号调理电路3、数据采集模块2反馈至上位机1，上位机I对接收到的信号进行处理，从而判断继电器6、电磁阀7的性能，计算动作时间，将结果通过人机界面与操作者交互，并将数据保存。
[0029]数据采集模块2与上位机I电信相连，可将上位机的控制信号通过数字DO 口输出至继电器6和气泵4，控制它们的通断，也可将继电器6通断的开关信号通过数字DI 口、气体压力传感器5通过AD转换输入至上位机I。
[0030]信号调理电路3与数据采集模块电信相连，具有信号隔离、滤波的功能。
[0031]气泵4与信号调理电路电信相连，并通过气路与第一三通接头9的另一接口相连；
[0032]气体压力传感器5与信号调理电路电信相连并将检测到的气体压力数据传输给信号调理电路。
[0033]继电器6与信号调理电路电信相连。
[0034]电磁阀7与继电器电信相连并通过气路与气体压力传感器相连，通过气路与第二三通接头的另一接口相连。
[0035]电源电路8通过电线分别与气泵、数据采集模块、信号调理电路、气体压力传感器、继电器、电磁阀相连，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气泵，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、气泵、气体压力传感器、继电器、电磁阀提供工作电源。
[0036]本发明中的上位机与数据采集模块之间采用串口连接、USB总线连接或PCI总线连接。
[0037]本发明中的数据采集模块具有模拟量输入AD、模拟量输出DA、数字量输入D1、数字量输出DO功能。
[0038]本发明中的电磁阀7可以采用两位三通、两位四通或两位五通电磁阀。优选采用两位三通电磁阀，其进气口连接气体压力传感器，常开出口与大气相连，常闭出口通过第二三通接头与储气罐相连。当上位机I未发出驱动信号，继电器6不导通，电磁阀7不动作，则气体压力传感器5与大气相通，反馈至上位机I的压力为大气压，当上位机I发出驱动信号，继电器6导通，电磁阀7动作，则气体压力传感器5与储气罐12相通，反馈至上位机I的压力为储气罐12的内部压力。
[0039]本发明中的安全阀13用于气泵4输出管路异常高压的情况下进行泄压，防止压力过高对系统造成损坏。异常高压可能发生于管路堵塞、气泵故障、单向阀故障等情况。
[0040]本发明中的单向阀10用于气泵4单向输出气体，防止气体倒流，避免漏气，以及损伤气泵。
[0041]本发明中的电磁阀夹具如图2所示，由夹具基座16、夹具罩壳17、活动夹体18、可伸缩弹簧19和固定夹体20组成。夹具基座16固定在测试台上，夹具罩壳17固定在夹具基座16上，可伸缩弹簧19放置在夹具罩壳17和活动夹体18之间，固定夹体20也固定在夹具基座16上。当需要放置电磁阀时，只需向外拉动活动夹体18，活动夹体18和固定夹体20之间的距离就变大，以致能够放下电磁阀，然后松掉活动夹体18，可伸缩弹簧19就会恢复到原来的预紧位置，以致能够夹住电磁阀，使其不松动。
[0042]本发明中的继电器夹具如图3所示，由夹具基座21、夹具22、拉杆23组成。夹具基座21固定在测试台上，夹具22固定在夹具基座21上。夹具22上的拉杆23有两个可动档位(水平和垂直)，当需要放置继电器时，只需将拉杆23拉动到垂直档位，然后将继电器放置在夹具22内，再将拉杆23拉动到水平档位，就能够夹住继电器，使其不松动。
[0043]本发明的工作过程原理是:系统从程序中读取各项原始参数，初始化，等待“启动”，操作者应先选择测试项目，然后按下启动按钮，程序根据操作者的选择进入不同的测试流程。当选择的是继电器测试，上位机发出控制信号至继电器，同时记录该时间tl，然后上位机等待接收继电器反馈开关信号，若等待超过I秒，则判断继电器故障，测试结束，若没有超时，记录接收信号的时间t2，计算继电器的响应时间TO = t2-tl，重复此测试过程N次，N为操作者设定值，取平均值作为继电器的动作响应时间；当选择的是电磁阀测试，上位机发出控制信号至继电器，上位机等待接收继电器反馈开关信号，若等待超过I秒，则判断继电器故障，测试结束，若没有超时，记录接收信号的时间t2，上位机PCI继续等待接收气体压力传感器的压力信号，若等待超过I秒，则判断电磁阀故障，测试结束，若没有超时，记录接收信号的时间t3，计算电磁阀的动作响应时间Tl = t3-t2，重复此测试过程N次，N为操作者设定值，取平均值作为电磁阀的动作响应时间；当选择的是疲劳测试，系统会根据操作员设置的疲劳测试次数，循环发出控制信号，并计算继电器和电磁阀的动作响应时间，若在测试的过程中，出现超时或者响应时间超过正常值，则测试结束，并显示故障，如果到达设定测试次数而没有退出，则继电器和电磁阀通过疲劳测试。
【权利要求】
1.一种继电器、电磁阀测试系统，其特征在于包括: 上位机，内设用户操作测试系统软件，测试时向系统发出控制信号，并根据反馈信号判断继电器、电磁阀的性能； 数据采集模块，其与上位机电信相连，将上位机的控制信号传输至气泵，并将气体压力传感器的压力反馈信号传输至上位机； 信号调理电路，其与数据采集模块电信相连； 气泵，其与信号调理电路电信相连； 气体压力传感器，其与信号调理电路电信相连并将检测到的气体压力数据传输给信号调理电路； 继电器，其与信号调理电路电信相连； 电磁阀，其与继电器电信相连并通过气路与气体压力传感器相连； 气动回路，通过气路分别与气泵、电磁阀相连； 电源电路，通过电线分别与气泵、数据采集模块、信号调理电路、气体压力传感器、继电器、电磁阀相连向它们提供工作电源。
2.根据权利要求1所述的继电器、电磁阀测试系统，其特征在于:还包括继电器夹具和电磁阀夹具，所述继电器安放在继电器夹具上，所述电磁阀安放在电磁阀夹具上。
3.根据权利要求1或2所述的继电器、电磁阀测试系统，其特征在于:所述气动回路包括顺序相连的第一三通接头、单向阀、第二三通接头和储气罐，在第一三通接头的一接口连接有安全阀；所述气泵通过气路与第一三通接头的另一接口相连；所述电磁阀通过气路与第二三通接头的另一接口相连。
4.根据权利要求1或2所述的继电器、电磁阀测试系统，其特征在于:所述上位机与数据采集模块之间采用串口连接、USB总线连接或PCI总线连接。
5.根据权利要求1或2所述的继电器、电磁阀测试系统，其特征在于:所述数据采集模块具有模拟量输入AD、模拟量输出DA、数字量输入D1、数字量输出DO功能。
6.根据权利要求1或2所述的继电器、电磁阀测试系统，其特征在于:所述电源电路向气泵提供220V或IlOV交流电压，并分别向数据采集模块、信号调理电路、气体压力传感器、继电器、电磁阀提供24V、12V或5V直流电压。
7.根据权利要求1或2所述的继电器、电磁阀测试系统，其特征在于:所述电磁阀为两位三通、两位四通或两位五通电磁阀。
8.根据权利要求1或2所述的继电器、电磁阀测试系统，其特征在于:所述电磁阀为两位三通电磁阀，其进气口连接气体压力传感器，常开出口与大气相连，常闭出口通过第二三通接头与储气罐相连。
【文档编号】G01R31/327GK104345268SQ201310330333
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】尚昆, 廖跃华, 李哲龙, 周勋, 崔海坡, 沈力行 申请人:上海理工大学