本发明涉及无损检测技术领域，具体为一种流量系数测试系统和方法。
背景技术：
日常生活中常用的水龙头等阀门，是一种流体的开关，流体经过此阀门流出，因此，阀门的流通能力大小对流体的流出量是有直接的影响。阀门在生产时，需要进行流量特性的测试。流经阀门的流量取决于阀门的孔径以及流体的压力，绝大部分情况下，人们都是向阀门提供一个稳定的流体压力，通过测量流体的流量来判断阀门的流通能力。例如，对于a阀门，给予其前端10kpa的气压时，流经此阀门的流量大于10升/分钟时为合格品；当阀门在给定的10kpa气压下，实际流过的流量小于10升/分钟则判断为不合格品，说明阀门内部通径存在瑕疵，阻碍了流体的流通，影响用户的使用。
在工程实际应用中，对这类产品的流通能力的测量，是通过人工进行测试控制，包括人工自己打开阀门自己控制通气时间，并由人工控制读取流量计的数值的时刻，其准确性收到很大的制约。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种流量系数测试系统，可以自动对待测产品的流量系数进行准确测量。
本发明的目的之二在于提供一种流量系数测试方法，可以自动对待测产品的流量系数进行准确测量。
为实现上述目的之一，本发明提供如下技术方案：
一种流量系数测试系统，用于对待测产品的流量系数进行测试，其包括工作气源、充气回路、测试回路、输出回路、计时器和控制器，所述充气回路包括充气管路以及安装于充气管路上的第一开关，所述测试回路包括测试管路以及安装于测试管路上的第二开关和流量传感器，所述充气管路和测试管路的两端均分别与工作气源和输出回路的第一端连通，所述待测产品接入输出回路的第二端，所述输出回路上安装有压力传感器；所述流量传感器和压力传感器均连接至控制器，用于将检测到的流量信息和压力信息发送给控制器；所述第一开关和第二开关均连接至控制器，用于通过控制器控制充气回路和测试回路的打开和关闭；所述计时器与控制器电性连接，用于记录第一开关和第二开关的闭合时间。
进一步地，所述第一开关和第二开关分别为第一电磁阀和第二电磁阀。
进一步地，所述控制器为可编程逻辑控制器。
为实现上述目的之二，本发明提供如下技术方案：
一种采用本发明目的之一的流量系数测试系统进行流量系数测试的方法，其包括以下步骤：
充气启动步骤：控制器控制第一开关闭合，充气回路工作，进入充气环节；
充气判断步骤：当第一开关闭合时间达到第一时间设定值时，判断压力传感器检测的充气压力值是否在压力值设定范围内，如果在，执行测试启动步骤，如果不在，发出出错通知；
测试启动步骤：控制器控制第一开关断开，第二开关闭合，测试回路工作，进入测试环节；
测试启动步骤：当第二开关闭合时间达到第二时间设定值时，判断流量传感器检测的测试流量值是否在流量值设定范围内，如果在，待测产品合格，如果不在，待测产品不合格；或者通过流量传感器检测的测试流量值和压力传感器检测的充气压力值进行二元关联运算进行判断待测产品是否合格。
与现有技术相比，本发明流量系数测试系统和方法，可以实现高产能高可靠性和高效率，只要操作人员发出启动信号，流量系数测试系统即可在规定的时间内自动完成测试，并记录下测试的压力和流量并做出合格或不合格判断，大大减少了对人工的依赖，对产品的测试质量有极大的保障。每一件产品都是在同一个供气环境下，通过同样时间的充气量，经过同样时间的测试，在同一个时刻提取测试结果进行对比分析，数据准确性高。
附图说明
图1为本发明较佳实施例流量系数测试系统的结构示意图；
图2为本发明较佳实施例流量系数测试系统的工作原理图；
图3为本发明较佳实施例流量系数测试方法的流程图。
图中：10、工作气源；20、充气回路；21、第一电磁阀；30、测试回路；31、流量传感器；32、第二电磁阀；40、输出回路；41、压力传感器；50、待测产品；60、控制器；70、计时器；80、显示器。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
流量系数测试系统，用于对待测产品50的流量系数进行测试，流量系数为阀门(例如水龙头)以及调节阀等产品的品质检测参数。流量系数是指单位时间内、在测试条件中管道保持恒定的压力，管道介质流经阀门的体积流量，或是质量流量，也即是流通能力。流量系数值越大说明流体流过阀门时的压力损失越小。
请参照图1所示，一种流量系数测试系统，其包括工作气源10、充气回路20、测试回路30、输出回路40、计时器70和控制器60，所述充气回路20包括充气管路以及安装于充气管路上的第一开关，所述测试回路30包括测试管路以及安装于测试管路上的第二开关和流量传感器31，优选流量传感器31和第二开关之间，充气管路和测试管路相当于并联结构，二者的进气口均与工作气源10的出气口连通，二者的出气口均与输出回路40(由输出管路组成)的第一端连通，待测产品50接入输出回路40的第二端，所述输出回路40上安装有压力传感器41。
请参照图2所示，流量传感器31和压力传感器41均连接至控制器60，用于将检测到的流量信息和压力信息发送给控制器60，控制器60将流量信息和压力信息与预先存储的流量值设定范围和压力值设定范围进行比对，得出待测产品50是否合格的结果。控制器60可以采用可编程逻辑控制器(plc)，当然也可以是单片机、fpga等。
所述第一开关和第二开关可分别采用第一电磁阀21和第二电磁阀32，第一开关和第二开关均连接至控制器60，用于通过控制器60控制充气回路20和测试回路30的打开和关闭。当第一开关闭合时，充气回路20打开，进入充气环节的检测，此时，第二开关需要断开；当第二开关闭合时，测试回路30打开，进入测试环节的检测，此时，第一开关需要断开。计时器70与控制器60电性连接，用于记录第一开关和第二开关的闭合时间，即获取充气环节的充气时间和测试环节的测试时间，计时器70可以是控制器60内部的时钟芯片，也可以是外部增加的计时设备，计时器70可以是一个，也可以是通过两个计时器分别记录充气时间和测试时间。
另外，该流量系数测试系统还可以包括显示器80和语音提示器，显示器80和语音提示器均与控制器60电性连接，显示器80可以对压力传感器41、流量传感器31、计时器70的输出结果进行显示，还可以显示充气过程中的判断结果以及最终的合格与否判断结果，语音提示器可以报出充气过程中的判断结果以及最终的合格与否判断结果。
请参照图3所示，上述流量系数测试系统的测试方法，包括以下步骤：
第1步：通过控制器60控制第一开关闭合，打开充气回路20，进入充气环节。
第2步：通过计时器70记录充气时间，即第一开关闭合时间，当充气时间达到第一时间设定值时，记录压力传感器41检测的充气压力值，如果充气时间未达到第一时间设定值，则继续通过计时器70记录充气时间，直到达到第一时间设定值为止。第一时间设定值可以根据充气需要设定。
第3步：通过充气压力值和压力值设定范围进行比对，判断是否可以执行第4步的操作，如果充气压力值在压力值设定范围内，即充气压力值不小于压力值设定范围的压力下限，并且不大于压力值设定范围的压力上限，则可以执行第4步，反之，发出出错通知，即此时的充气压力值不足以执行后续的测试环节。发出出错通知可以通过显示器80显示或/和语音提示器报出的方式进行。
之所以在对待测产品50进行测试环节前设置充气环节，其目的在于：在充气的这一刻，通过充气回路20向待测产品50灌入的气流非常大，如果直接连接流量传感器31进行测量，则会引起流量传感器31的严重超量甚至损坏。
第4步：通过控制器60控制第一开关断开，第二开关闭合，即充气回路20关闭，测试回路30打开，进入测试环节。
第5步：通过计时器70记录测试时间，即第二开关闭合时间，当测试时间达到第二时间设定值时，记录流量传感器31检测的测试流量值，如果测试时间未达到第二时间设定值，则继续通过计时器70记录测试时间，直到达到第二时间设定值为止。第二时间设定值可以根据测试需要设定。
之所以在充气环节和测试环节设置充气时间和测试时间，是因为瞬间的流量和压力值可能存在一定的误差，因为通过获取一段时间内的单位时间的流量和压力值与预设相关数据进行比对，使得测试更加准确，同时，根据设置充气时间和测试时间，还可以方便所有同类产品进行横向比较。
第6步：通过测试流量值和流量值设定范围进行比对，判断待测产品50是否合格。如果测试流量值在流量值设定范围内，即测试流量值不小于流量值设定范围的流量下限，并且不大于流量值设定范围的流量上限，则待测产品50合格，发出合格通知，记录测试结果，之后执行第7步。
上述通过测试流量值和流量值设定范围进行比对是较为便捷的判断方式，当然，为了使得测试更加准确，还可以结合压力传感器41的度数，即在第6步时，通过流量传感器获取测试环节的测试流量值，通过压力传感器获取测试环节的测试压力值，然后判断方式为以下的任一种：
a、测试流量值在流量值设定范围内，并且测试压力值在测试压力值设定范围内，测试压力值设定范围也是预先存储；
b、预先存储二维表，二维表记录测试压力值和测试流量值的对应关系，即根据其中一个的实际测量值查看另一个的实际测量值是否在预设范围内，例如，假设二维表中存在测试压力值的一个档是9-11kpa，而对应的流量测试值为9.5-10.5升/分钟，那么当实际测量的测试压力值为10kpa时，假设实际测量的流量测试值为9.8升/分钟，则该待测产品合格，而如果实际测量的流量测试值为11升/分钟，则该待测产品不合格。
c、根据测试压力值和测试流量值的关系公式计算，q＝[h/(sl)]^(1/2)，其中，q为流量值，h为压力值，s为管道比阻，l为管长，本方案中的管长可近似认为是测试管路和输出管路之和，同时，给予计算结果一定的范围，例如，q＝[h/(sl)]^(1/2)±1，这样通过实际测量的测试压力值换算出理论上测试流量值的范围，然后再和实际测量的测试流量值进行比对。
发出合格通知的方式可以是显示器80显示或/和语音提示器报出的方式进行，记录的测试结果可以是通过显示器80显示的结果进行，也可以是压力传感器41和流量传感器31的读数进行。反之，如果测试流量值不在流量值设定范围内，发出不合格通知，发出不合格通知可以通过显示器80显示或/和语音提示器报出的方式进行。
第7步：关闭测试回路30，系统进入排气状态，测试结束。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。