掘进机用传感器和液压阀组的集成检测装置及方法与流程

本发明涉及掘进机检测，具体涉及一种掘进机用传感器和液压阀组的集成检测装置及方法。

背景技术：

1、掘进机在施工完一个项目之后需进行维修保养，保养过程中需对其传感器和阀组进行检测，常规检测方式是在掘进机上架通电后进行系统调试检测，但是现有的检测系统存在以下问题：1)检测精度低，在一些精度比较高的传感器上不能实现准确的检测评估；2)在传感器量程设置上较为不便；3)无法独自提供动力单元，需依靠掘进机设备提供动力；4)检测功能单一，只能检测阀组、温度和压力传感器，无法检测开关量信号传感器(如，start/stop输出型号的位移传感器)。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种掘进机用传感器和液压阀组的集成检测装置及方法，本装置能精准调节、实时监控和显示，能对各传感器件、液压控制阀组和油缸内置的行程传感器进行准确的检测评估，能精准的检测开关量信号传感器，量程设置方便。

2、本发明所采用的技术方案是：

3、一种掘进机中传感器和阀组的集成检测装置，包括水系统、气系统、液压系统、土压系统、电源系统、控制器和上位机；水系统包括水流量检测管路、用于向水流量检测管路供水的螺杆泵、用于控制螺杆泵的变频器，水流量检测管路上设有液体流量计的安装接口；气系统包括气流量检测管路、用于向气流量检测管路供气的空压机、设在气流量检测管路上的空气智能调节阀，气流量检测管路上设有气体流量计的安装接口；液压系统包括液压检测管路、为液压检测管路提供压力油的液压泵，液压检测管路能与掘进机上的油缸形成回路，油缸接入液压检测回路后，掘进机上的电液比例阀位于压力端、压力传感器和压力表位于回油端；土压系统包括能模拟土压力的土压检测工装、设在土压检测工装上的压力表，土压检测工装上设有土压传感器的安装接口；电源系统包括电源、电源转换模块，电源用于向整个装置供能，电源转换模块用于对接入的开关量信号传感器、倾角传感器和温度传感器进行电源转换；控制器用于接收各传感器件的数据并上传给上位机、根据上位机的指令控制各执行器件，上位机用于实现人机交互以及数据的设定、分析和存储。

4、优选地，土压检测工装由空压机驱动。

5、优选地，控制器向电液比例阀和空气智能调节阀发送的控制信号先经过信号放大板放大。

6、优选地，控制器采用plc控制器。

7、优选地，开关量信号传感器包括液位开关传感器、温度开关传感器、接近开关传感器。

8、一种掘进机中传感器和液压阀组的集成检测方法，基于上述掘进机用传感器和液压阀组的集成检测装置；

9、检测液体流量计时：将液体流量计安装在水流量检测管路上，通过上位机向控制器发送指令，控制器通过变频器调节螺杆泵的转速从而调节水流量，液体流量计将检测到的流量实时传输给控制器并在上位机上显示，上位机比较设定的流量数据和液体流量计上传的流量数据，并根据偏差率判断液体流量计是否合格、精准；

10、检测气体流量计时：将气体流量计安装在气流量检测管路上，开启空压机，通过上位机向控制器发送指令，控制器通过调节空气智能调节阀的开度从而调节气流流量，气体流量计将检测到的流量实时传输给控制器并在上位机上显示，上位机比较设定的流量数据和气体流量计上传的流量数据，并根据偏差率判断气体流量计是否合格、精准；

11、检测压力传感器、液压控制阀组和油缸内置的行程传感器时：将油缸及其附件接入液压检测回路，开启液压泵，通过上位机向控制器发送指令，控制器通过调节电液比例阀调节油缸的回路压力，压力传感器将检测到的回路压力实时传输给控制器并在上位机上显示，上位机比较油缸回路上压力表的数据和压力传感器上传的回路压力数据，并根据偏差率判断压力传感器是否合格、精准，根据回路压力是否有变化来判断液压控制阀组是否正常工作，在油缸伸出到位后，行程传感器将检测到的行程实时传输给控制器并在上位机上显示，上位机比较现场测量的油缸伸出长度和行程传感器检测到的行程，并根据偏差率判断行程传感器是否合格、精准；

12、检测土压传感器时：将土压传感器安装在土压检测工装上，开启空压机并调节输出压力，土压传感器检查到的压力实时传输给控制器并在上位机上显示，上位机比较土压检测工装上压力表的数据和土压传感器上传的压力数据，并根据偏差率判断土压传感器是否合格、精准；

13、检测开关量信号传感器时：将开关量信号传感器由电源转换模块供能并接入控制器形成回路，控制器通过检测所述回路有无信号反馈来判断开关量信号传感器是否正常工作；

14、检测倾角传感器时：将待测的倾角传感器和标准的倾角传感器由电源转换模块供能并接入控制器形成回路，使二者一起产生倾角变化，二者检测到的倾角实时传输给控制器并在上位机上显示，上位机比较二者的数值，并根据偏差率判断待测的倾角传感器是否合格、精准；

15、检测温度传感器时：将温度传感器由电源转换模块供能并接入控制器形成回路，将温度传感器和温度计放入同一加热环境中，温度传感器检测到的温度实时传输给控制器并在上位机上显示，上位机比较温度计的数据和温度传感器上传的压力数据，并根据偏差率判断温度传感器是否合格、精准。

16、优选地，加热环境为带有加热机构的容器。

17、优选地，上位机根据检测结果自动生产检测报表，检测报表能被下载打印。

18、本发明的有益效果是：

19、本装置集成若干检测系统，采用人机交互，能精准调节以及实时监控和显示，不单对各传感器件进行准确的检测评估，可以精确到小数点后3位数，还能检测液压控制阀组和油缸内置的行程传感器，适用性广，还能精准的检测开关量信号传感器(如start/stop输出型号的位移传感器)，对于同类型的传感器信号输入只需简单的输入传感器量程即可准确的检测传感器实际数值，解决了量程设置不便的问题。

技术特征：

1.一种掘进机中传感器和阀组的集成检测装置，其特征在于：包括水系统、气系统、液压系统、土压系统、电源系统、控制器和上位机；水系统包括水流量检测管路、用于向水流量检测管路供水的螺杆泵、用于控制螺杆泵的变频器，水流量检测管路上设有液体流量计的安装接口；气系统包括气流量检测管路、用于向气流量检测管路供气的空压机、设在气流量检测管路上的空气智能调节阀，气流量检测管路上设有气体流量计的安装接口；液压系统包括液压检测管路、为液压检测管路提供压力油的液压泵，液压检测管路能与掘进机上的油缸形成回路，油缸接入液压检测回路后，掘进机上的电液比例阀位于压力端、压力传感器和压力表位于回油端；土压系统包括能模拟土压力的土压检测工装、设在土压检测工装上的压力表，土压检测工装上设有土压传感器的安装接口；电源系统包括电源、电源转换模块，电源用于向整个装置供能，电源转换模块用于对接入的开关量信号传感器、倾角传感器和温度传感器进行电源转换；控制器用于接收各传感器件的数据并上传给上位机、根据上位机的指令控制各执行器件，上位机用于实现人机交互以及数据的设定、分析和存储。

2.如权利要求1所述的掘进机中传感器和阀组的集成检测装置，其特征在于：土压检测工装由空压机驱动。

3.如权利要求1所述的掘进机中传感器和阀组的集成检测装置，其特征在于：控制器向电液比例阀和空气智能调节阀发送的控制信号先经过信号放大板放大。

4.如权利要求1所述的掘进机中传感器和阀组的集成检测装置，其特征在于：控制器采用plc控制器。

5.如权利要求1所述的掘进机中传感器和阀组的集成检测装置，其特征在于：开关量信号传感器包括液位开关传感器、温度开关传感器、接近开关传感器。

6.一种掘进机中传感器和液压阀组的集成检测方法，其特征在于：基于如权利要求1至5任一所述的掘进机中传感器和阀组的集成检测装置；

7.如权利要求6所述的掘进机中传感器和液压阀组的集成检测方法，其特征在于：加热环境为带有加热机构的容器。

8.如权利要求6所述的掘进机中传感器和液压阀组的集成检测方法，其特征在于：上位机根据检测结果自动生产检测报表，检测报表能被下载打印。

技术总结
本发明公开了一种掘进机用传感器和液压阀组的集成检测装置及方法，该装置包括水系统、气系统、液压系统、土压系统、电源系统、控制器和上位机；水系统包括水流量检测管路、螺杆泵、变频器、液体流量计的安装接口；气系统包括气流量检测管路、空压机、空气智能调节阀、气体流量计的安装接口；液压系统包括液压检测管路、液压泵，液压检测管路能与掘进机上的油缸形成回路；土压系统包括土压检测工装、压力表、土压传感器的安装接口；电源系统包括电源、电源转换模块。本装置能精准调节、实时监控和显示，能对各传感器件、液压控制阀组和油缸内置的行程传感器进行准确的检测评估，能精准的检测开关量信号传感器，量程设置方便。

技术研发人员：段卓,张雷振,陈彦林,方向慧,连永昌,安双全,李锦涛,方磊,刘杰,李晓鸣,杨兵桥,颜文静
受保护的技术使用者：中铁科工集团轨道交通装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13