寿命测试装置和系统的制作方法

1.本发明涉及产品测试的技术领域，尤其是涉及一种寿命测试装置和系统。


背景技术：

2.市面上的压力传感器测试机在测试时无法监测产品的数字或模拟输出，要拆下来检查产品的输出功能是否正常。因此，上述压力传感器测试机只能对传感器进行纯脉冲寿命试验，无法检测出产品的输出是否正常，更无法对暂时性的异常进行检测。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种寿命测试装置和系统，以检测产品的输出是否正常。
4.本发明实施例提供了一种寿命测试装置，寿命测试装置包括：控制模块、模拟量模块、电压信号转换模块和电磁阀；模拟量模块、电压信号转换模块和电磁阀均与控制模块连接；模拟量模块包括电气比例阀、压力传感器和模拟量采集单元；测试产品设置于寿命测试装置中，寿命测试装置与外部的工业气源连接；测试产品包括气压传感器或气压开关；电气比例阀和电磁阀用于调整工业气源输入的测试气压；压力传感器用于采集测试气压的气压当前值；模拟量采集单元用于基于测试气压采集测试产品的模拟输出信号；控制模块用于获取模拟输出信号和气压当前值，并将模拟输出信号发送至电压信号转换模块；电压信号转换模块用于将模拟输出信号转换为数字输出信号，并将数字输出信号发送至控制模块。
5.在本技术较佳的实施例中，上述电磁阀用于隔离和切换正测试气压和负测试气压，上述电气比例阀用于精准调节测试气压。
6.在本技术较佳的实施例中，上述寿命测试装置还包括：增压泵站和真空泵站；增压泵站用于对测试气压进行增压处理；真空泵站用于对测试气压进行抽真空处理。
7.在本技术较佳的实施例中，上述寿命测试装置还包括：显示器，显示器与控制模块连接；显示器用于获取数字输出信号，并且显示数字输出信号。
8.在本技术较佳的实施例中，上述控制模块与外部的上位机通信连接；控制模块还用于将气压当前值和数字输出信号发送至上位机中。
9.第二方面，本发明实施例还提供一种寿命测试系统，种寿命测试系统，包括：上位机和上述的寿命测试装置；上位机和寿命测试装置连接；上位机用于将测试参数发送至寿命测试装置；其中，测试参数包括：气压设定值、测试频率、测试目标周期、测试曲线类型；寿命测试装置用于基于测试参数调整测试气压，并将气压当前值和数字输出信号发送至上位机中。
10.在本技术较佳的实施例中，上述上位机还用于获取测试产品的当前气压值，基于气压设定值、气压当前值、当前气压值和数字输出信号绘制测试产品的测试图表。
11.在本技术较佳的实施例中，上述上位机还用于基于气压设定值、气压当前值、当前气压值和数字输出信号确定测试产品的状态；如果测试产品的状态为异常状态，上位机还
用于向寿命测试装置发送停止测试指令；寿命测试装置还用于基于停止测试指令停止测试测试产品。
12.在本技术较佳的实施例中，上述寿命测试系统还包括服务器，服务器与上位机连接；上位机还用于将于气压设定值、气压当前值、当前气压值和数字输出信号发送至服务器中。
13.在本技术较佳的实施例中，上述寿命测试系统还包括摄像装置，摄像装置与服务器连接；摄像装置用于采集寿命测试装置测试测试产品的测试视频，并将测试视频发送至服务器中。
14.本发明实施例带来了以下有益效果：
15.本发明实施例提供的一种寿命测试装置和系统，电气比例阀和电磁阀用于调整工业气源输入的测试气压；压力传感器用于采集测试气压的气压当前值；模拟量采集单元用于基于测试气压采集测试产品的模拟输出信号；控制模块用于获取模拟输出信号和气压当前值，并将模拟输出信号发送至电压信号转换模块；电压信号转换模块用于将模拟输出信号转换为数字输出信号，并将数字输出信号发送至控制模块。该方式中可以确定测试气压的气压当前值和测试产品的数字输出信号，对测试气压和产品的输出同时进行测试，可以确定产品的输出是否正常，从而对暂时性的异常进行检测。
16.本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
17.为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
19.图1为本发明实施例提供的一种寿命测试装置的结构示意图；
20.图2为本发明实施例提供的一种寿命测试装置的设备气路原理的示意图；
21.图3为本发明实施例提供的一种寿命测试装置的示意图；
22.图4为本发明实施例提供的一种寿命测试系统的结构示意图；
23.图5为本发明实施例提供的一种寿命测试系统的示意图；
24.图6为本发明实施例提供的一种测试曲线的示意图。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
26.目前，市面上的压力传感器测试机在测试时无法监测产品的数字或模拟输出，要
拆下来检查产品的输出功能是否正常。因此，上述压力传感器测试机只能对传感器进行纯脉冲寿命试验，无法检测出产品的输出是否正常，更无法对暂时性的异常进行检测。
27.此外，目前市面上的压力传感器测试机测试频率均在0.5hz以下，测试效率低、周期长，影响产品研发周期。并且市面上的压力传感器测试机无法满足部分测试产品的-80至1000kpa的正负压交变脉冲测试要求。
28.基于此，本发明实施例提供的一种寿命测试装置和系统，具体涉及一种高精度数字式气压开关(传感器)智能寿命测试装置，适用于数字式气压开关(传感器)的可靠性寿命测试领域，测试系统由上位机与下位机共同组成，可以相互配合实现测试频率1hz，正负压交变脉冲测试，并实时监测产品输出状态。
29.为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种寿命测试装置进行详细介绍。
30.实施例一：
31.本发明实施例提供一种寿命测试装置，参见图1所示的一种寿命测试装置的结构示意图，该寿命测试装置包括：控制模块、模拟量模块、电压信号转换模块和电磁阀；模拟量模块、电压信号转换模块和电磁阀均与控制模块连接；模拟量模块包括电气比例阀、压力传感器和模拟量采集单元；测试产品设置于寿命测试装置中，寿命测试装置与外部的工业气源连接；测试产品包括气压传感器或气压开关。
32.电气比例阀和电磁阀用于调整工业气源输入的测试气压；压力传感器用于采集测试气压的气压当前值；模拟量采集单元用于基于测试气压采集测试产品的模拟输出信号；控制模块用于获取模拟输出信号和气压当前值，并将模拟输出信号发送至电压信号转换模块；电压信号转换模块用于将模拟输出信号转换为数字输出信号，并将数字输出信号发送至控制模块。
33.寿命测试装置可用于数字式气压传感器，气压开关的可靠性寿命测试。寿命测试装置也可以称为测试箱主体，工业气源可以为0.4至0.8mpa的压缩空气，寿命测试装置内包含高压、低压和真空3套管路控制切换阀门。
34.寿命测试装置的控制模块也可以称为下位机，下位机可以为plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)。控制模块可以通过与其连接的模拟量模块，采集高精度基准的压力传感器的数据，可以实时监测气压的变化。控制模块还可以通过与其连接的模拟量采集模块，监测测试产品的模拟输出信号，通过电压信号转换模块将模拟输出信号转化为数字输出信号。
35.本发明实施例提供的一种寿命测试装置，电气比例阀和电磁阀用于调整工业气源输入的测试气压；压力传感器用于采集测试气压的气压当前值；模拟量采集单元用于基于测试气压采集测试产品的模拟输出信号；控制模块用于获取模拟输出信号和气压当前值，并将模拟输出信号发送至电压信号转换模块；电压信号转换模块用于将模拟输出信号转换为数字输出信号，并将数字输出信号发送至控制模块。该方式中可以确定测试气压的气压当前值和测试产品的数字输出信号，对测试气压和产品的输出同时进行测试，可以确定产品的输出是否正常，从而对暂时性的异常进行检测。
36.实施例二：
37.本发明实施例提供另一种寿命测试装置，参见图2所示的一种寿命测试装置的设
备气路原理的示意图，该寿命测试装置还包括：增压泵站和真空泵站；增压泵站用于对测试气压进行增压处理；真空泵站用于对测试气压进行抽真空处理。
38.寿命测试装置外接0.4至0.8mpa的工业气源，经过滤调压阀、低压电气比例阀和电磁阀，可输出0.005至0.5mpa的低压测试气压；工业气源经增压泵站增压后，再经高压过滤调压阀、高压电气比例阀和高压电磁阀，可输出0.01至1mpa的高压测试气压。真空泵站抽取真空，经过滤器和真空电气比例阀，可输出-1.3至-80kpa的负压。通过3套管路的控制与切换，可实现-80至1000kpa范围内的压力交变测试。
39.寿命测试装置的正压有两路输出，高压虽然涵盖了低压部分的输出，但由于高压电气比例阀量程大，相同精度等级下，低压电气比例阀比高压电气比例阀允许误差小，此设计是为了提高低压输出的气压控制精度。
40.其中，电磁阀用于隔离和切换正测试气压和负测试气压，电气比例阀用于精准调节测试气压。在调节测试气压时，可以先通过电磁阀切换正负测试气压，同时通过电气比例阀精确调节输出测试气压。
41.具体地，寿命测试装置还包括：显示器，显示器与控制模块连接；显示器用于获取数字输出信号，并且显示数字输出信号。
42.参见图3所示的一种寿命测试装置的示意图，该寿命测试装置包括：机箱主体、指针式压力表、显示屏、调压过滤器、外接的摄像头、开关按钮、汇流板、和键盘抽屉。其中，机箱主体包括控制系统组件和管路连接件；显示屏可以显示及调试参数，摄像头可以为ccd(charge-coupled device，电荷耦合器件)摄像头，监控设备动作。汇流板用于安装测试产品。
43.具体地，控制模块与外部的上位机通信连接；控制模块还用于将气压当前值和数字输出信号发送至上位机中。上位机可以基于控制模块发送的数据确定测试产品的状态，如果测试产品的状态为异常状态，上位机可以报警，并且立即向寿命测试装置发送停止测试指令，以停止测试产品的测试操作。
44.该方式中，寿命测试装置采用电气比例阀控制输出气压，数字设定、无极调压、精度高、重复性误差小。寿命测试装置的正压输出分低压(0.5mpa及0.5mpa以下)和高压(0.5mpa以上)两套气路控制输出，大大提高了低压输出精度。寿命测试装置采用测试箱主体、增压泵站和真空泵站分体设计，空间占用小，便于狭小空间的自由摆放。
45.实施例三：
46.本发明实施例提供一种寿命测试系统，参见图4所示的一种寿命测试系统的结构示意图，该寿命测试装置包括：上位机和寿命测试装置；述上位机和寿命测试装置连接；上位机用于将测试参数发送至寿命测试装置；其中，测试参数包括：气压设定值、测试频率、测试目标周期、测试曲线类型；寿命测试装置用于基于测试参数调整测试气压，并将气压当前值和数字输出信号发送至上位机中。
47.寿命测试系统由上位机和下位机(即寿命测试装置)共同组成，相互配合完成测试条件的设定与数据的采集判定，并生成测试记录、报告等文档。
48.上位机通过labview(实验室虚拟仪器工程平台)软件界面设定气压设定值、测试频率、测试目标周期、测试曲线类型等测试参数，传送给下位机执行。
49.下位机的控制模块可以通过程序设定目标测试周期自动循环测试，采集测试组件
的反馈信号作为测试数据(包括气压当前值和数字输出信号)，并将测试数据上传到上位机，再由上位机传送到服务器。
50.上位机可以通过usb转rs232接口与下位机的控制模块交互通信，获取测试数据，分析判断产品输出是否正常，判定产品输出异常时停止测试。上位机采集、记录测试产品实时压力曲线变化的数据，形成可视化曲线图表，上传服务器，供测试相关人员参考。
51.本发明实施例提供的一种寿命测试系统，上位机可以设定产品测试的测试参数，可设定每秒钟完成1个周期的正负压交变脉冲测试。较同类设备速度有所提高。且在高速测试下依然保持稳定。
52.实施例四：
53.本发明实施例提供另一种寿命测试系统，参见图5所示的一种寿命测试系统的示意图，该寿命测试装置还包括：服务器，服务器与上位机连接。
54.具体地，上位机还用于获取测试产品的当前气压值，基于气压设定值、气压当前值、当前气压值和数字输出信号绘制测试产品的测试图表。
55.在上位机labview软件界面设定测试交变压力范围、测试频率、测试目标周期、测试曲线类型等参数，通过usb转rs232串口写入下位机的控制模块中，下位机的控制模块通过程序和设定的参数，控制电气比例阀和电磁阀工作，使测试产品终端压力变化曲线近似于设定曲线。同时，下位机的控制模块通过模拟量采集单元，采集测试产品的模拟输出信号；通过电压信号转换模块采集测试产品的数字输出信号，将实时气压设定值、气压当前值、测试产品当前气压值和测试产品数字输出状态上传给上位机。
56.参见图6所示的一种测试曲线的示意图，上位机接收下位机上传的数据后，在上位机控制界面形成直观的曲线图表，监测产品实时测试状态，根据设定的阈值，判断产品输出状态正常或异常。
57.例如：上位机还用于基于气压设定值、气压当前值、当前气压值和数字输出信号确定测试产品的状态；如果测试产品的状态为异常状态，上位机还用于向寿命测试装置发送停止测试指令；寿命测试装置还用于基于停止测试指令停止测试测试产品。
58.一旦测试产品的状态为异常状态则发送停止测试指令给下位机停止测试，上位机和下位机均可以立即发出报警声音提示工作人员及时查看测试现场，并上传服务器，供相关人员查看。
59.如图5所示，寿命测试系统还包括服务器，服务器与上位机连接；上位机还用于将于气压设定值、气压当前值、当前气压值和数字输出信号发送至服务器中。
60.上位机可以通过以太网与服务器连接，上传测试数据，测试数据可以由上位机采集并上传至服务器实现远程监控共享。
61.如图3和图5所示，寿命测试系统还包括摄像装置，摄像装置与服务器连接；摄像装置用于采集寿命测试装置测试测试产品的测试视频，并将测试视频发送至服务器中。
62.摄像装置可以为ccd相机，ccd相机可以通过以太网与服务器连接，将ccd录制的测试情况(即测试视频)上传服务器，以便使用者记录和远程观看测试情况。
63.本发明提供的寿命测试系统，是一种上下位机联合控制的数字式气压开关(传感器)寿命测试设备，可实现-80至1000kpa正负压交变，1hz高频测试；可实时检测产品数字输出或模拟输出状态，当检测到输出异常时立即触发报警；可以通过摄像装置实时监控设备
动作与测试界面。因此，是一种集成以上功能为一体的高精度数字式气压开关(传感器)的智能寿命测试装置。
64.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的智能寿命测试系统的具体工作过程，可以参考前述智能寿命测试装置的实施例中的对应过程，在此不再赘述。
65.另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
66.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
67.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。