专利名称：真空泵性能综合测试系统及方法
真空泵性能综合测试系统及方法
背景技术：
本发明涉及泵制造领域，具体涉及ー种真空泵性能综合测试系统及方法。
背景技术：
真空泵又叫真空助力泵，主要用在汽车的制动系统中。在汽车的制动系统中安装真空泵，可以减轻驾驶员在操作制动系统时施加的力。制动系统对汽车的安全行驶起着至关重要的作用，这要求制动系统需要具备很高的可靠性，其中很重要的两点就是真空泵的抽真空性能和气密性。通常在真空泵制造完成后都会对真空泵进行性能测试，保证投放市场的产品性能都能达到要求。但是现有的测试设备。设备精度低、功能単一、可靠性较差，全靠人工控制，效率低，并且真空度测试还受当时气压的影响，无法满足产品测试要求。
发明内容
本发明的目的即在于克服现有技术的不足，提供ー种精度高、功能全面、可靠性高、自动控制、效率高的真空泵性能综合测试系统；
本发明的另ー个目的在于克服现有技术的不足，提供ー种真空泵性能中和测试方法。本发明的目的通过以下技术方案实现
真空泵性能综合测试系统，它包括一个控制単元、至少ー个驱动单元和至少ー个检测单元；
所述控制単元包括上位机和下位机，上位机和下位机通过数据传输线连接，下位机包括可编程控制器即PLC、输入输出设备、多个A/D转换器和多个光电隔离器,PLC与输入输出设备连接，PLC通过多个光电隔离器与驱动单元连接，PLC通过多个A/D转换器与检测单元连接；
所述驱动単元包括测试座、主电机、真空箱和润滑油箱，待测真空泵固定于测试座上，真空泵的驱动轴与电机连接；测试座通过抽气管路与真空箱连通，抽气管路上设置有气控阀；测试座通过输油管路与油泵连接，油泵与润滑油箱连接，润滑油箱内设置有加热装置；所述检测単元包括气压传感器、油压传感器和温度传感器。PLC通过光电隔离器分别与加热装置、主电机、油泵和气控阀连接，PLC通过A/D转换器分别与气压传感器、油压传感器和温度传感器连接；气压传感器位于真空箱内部，油压传感器位于测试座内部，温度传感器位于润滑油箱内部。上位机为普通PC机。的数据传输线基于RS-232协议。输入输出设备为触摸屏。本发明的另ー个目的通过以下技术方案实现
真空泵性能综合测试方法，它包括以下步骤
A.将真空泵安装在测试座上，气控阀打开；、B.启动加热装置，将润滑油箱中的润滑油加热至设定值，同时温度传感器检测油温，并将该油温值传递至控制单元，如油温未达到设定值，控制单元控制加热装置继续加热；
C.启动油泵，将润滑油箱中的润滑油泵入真空泵内，且使润滑油油压达到设定值，同时油压传感器监测油压，并将该油压值传递至控制单元，如油压未达到设定值，控制单元控制油泵继续泵油；
D.启动电机，将转速維持在设定值，电机每工作IOs后停止5s，电机工作时间满80s后停机，在电机工作过程中气压传感器检测真空箱中的真空度，并将检测到的真空度值以及达到设定真空度值时的时间值传递至控制单元，如达到设定真空度值时的时间值大于设定时间值，控制单元发出报警信号；
E.电机停止工作，同时气控阀关闭lmin，此时气压传感器将检测到的真空度值传递至控制单元，如真空度值低于步骤D中所得最大真空度值的95%，控制单元发出报警信号。气压传感器、油压传感器和温度传感器所检测到的值以及检测到所述的值时的时间值储存于上位机。本发明与现有技术相比，优点在于温度和油压自动控制，转速可自动调节，能自动判断产品是否合格并对不合格产品发出报警信号，自动化程度高；能同时测试多个产品，效率高；自动记录测试数据，方便查阅；各项參数可调，适用于不同规格产品的测试。
图I为本发明的结构框图 图2为控制単元的结构框图 图3为驱动单元的结构框图 图4为本发明的整体结构框图 图5为实施例的工作流程图
图中，I-控制单元，2-检测单元，3-驱动单元，110-PLC, 120-上位机，130-数据传输线，140-输入输出设备，150-A/D转换器，160-多个光电隔离器，210-气压传感器，220-油压传感器，230-温度传感器，310-测试座，320-电机，330-气控阀，340-真空箱，350-油泵，360-润滑油箱，370-加热装置。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进ー步说明，本发明的保护范围不限于以下所述。
真空泵性能综合测试系统
如图I所示，真空泵性能综合测试系统，它包括控制单元I、驱动单元3和检测单元2。控制单元I与检测单元2连接和驱动单元3连接。控制单元I用于接收检测单元2所检测至IJ的气压值、油压值和温度值，并通过计算后向驱动单元2发出指令以控制驱动单元2的运行，驱动单元2主要用于驱动真空泵运转。其中驱动单元3和检查单元2通常为多个。图2为控制单元I的结构框图，如图2所示，控制单元I包括上位机120和下位机，上位机120和下位机之间通过数据传输线130连接，下位机包括可编程控制器即PLC110、输入输出设备140、多个模数转换器即A/D转换器150和多个光电隔离器160,PLCllO与输入输出设备140连接，PLCllO通过多个光电隔离器160与驱动单元3连接，PLCllO通过多个A/D转换器150与检测单元2连接。PLCllO可被操作用于向显示设备140发送信号，将工作过程中得到的值、计算出的值和事先设定的值显示在输入输出设备140上。输入输出设备140还可可被操作用于向PLCllO发送信号,输入系统运行时的设定值。输入输出设备140通常为触摸屏。上位机120通常为普通PC机。数据传线130基于RS-232协议，用于实现PC机和PLCllO的数据互通。图3为驱动单元3的结构框图，如图3所示,驱动单元3包括测试座310,测试座310可被操作用于连接真空泵，测试座310内设置有可被操作用于驱动真空泵的电机320 ；测试座310通过抽气管路与真空箱340连通，管路上设置有气控阀330 ;测试座310通过输油管路与油泵350连接，油泵350与润滑油箱360连接，润滑油箱360内设置有加热装置370，加热装置370可被操作用于加热润滑油箱内部。电机320的功能可以通过直流电机、 异步电机或同步电机等多种设备实现。加热装置370通常为电阻式加热装置，也可以为电磁式加热装置。其中电机320、加热组肮脏370、油泵350和气控阀330都可以接收控制单元I发出的信号，井根据接收到的信号改变工作状态。检测单元2包括气压传感器210、油压传感器220和温度传感器230。图4为真空泵性能综合测试系统的整体结构框图，如图4所示，PLCllO通过A/D转换器6分别与气压传感器210、油压传感器220和温度传感器230连接；气压传感器210位于真空箱340内部，油压传感器220位于测试座310内部，温度传感器230位于润滑油箱360内部。气压传感器210将真空箱340内部气压值传递给PLCl 10，油压传感器220将润滑油压カ传递给PLC110，温度传感器230将润滑油温度传递给PLC110。PLCllO通过光电隔离器5分别与加热装置370、电机320、油泵350和气控阀330隔离，以控制上述设备的エ作。图I和图4均是按照驱动单元3和检测单元2为ー个来绘制，用以说明整个系统的连接结构关系，在实际应用中，驱动单元3和检测单元2完全可以根据实际生产情况设置为多个。真空泵性能综合测试方法。该方法在上述的真空泵性能综合测试系统上实现，它包括以下步骤
A.将真空泵安装在测试座310上，气控阀330打开；
B.启动加热装置370，将润滑油箱360中的润滑油加热至设定值，同时温度传感器230检测油温，并将该油温值传递至控制单元I，如油温未达到设定值，控制単元I控制加热装置370继续加热；
C.启动油泵350，将润滑油箱360中的润滑油泵入真空泵内，且使润滑油油压达到设定值，同时油压传感器220监测油压，并将该油压值传递至控制单元1，如油压未达到设定值，控制单兀I控制油栗350继续栗油；
D.启动电机320，将转速维持在设定值，电机320每工作IOs后停止5s，电机320工作时间满80s后停机，在电机320的工作过程中气压传感器210检测真空箱340中的真空度，并将检测到的真空度值以及达到设定真空度值时的时间值传递至控制单元1，如达到设定真空度值时的时间值大于设定时间值，控制単元I发出报警信号；
E.电机320停止工作，同时气控阀330关闭lmin，此时气压传感器210将检测到的真空度值传递至控制单元1，如真空度值低于步骤D中所得最大真空度值的95%，控制单元I发出报警信号。在整个过程汇总，气压传感器210、油压传感器220和温度传感器230所检测到的值以及检测到所述的值时的时间值储存于上位机120。下面结合实施例对本方法作进ー步说明，本实施例按照一次测试ー个真空泵进行说明，本领域技术人员完全可以根据下面的说明实现多个真空泵的同时检测，同时本领域技术人员完全可以通过设定不同的參数以 实现不同规格真空泵的检测。实施例
在系统中将润滑油油温设定为67°C 73°C，润滑油油压设定为345KPa 355KPa，电机320转速设定为700r/min，真空箱340内真空度为65KPa时电机运行时间不大于34s，真空度为65KPa时电机运行时间不大于34s,真空度为75KPa时电机运行时间不大于48s,真空度为85KPa时电机运行时间不大于80s，真空度为90KPa时电机运行时间不大于120s。图5为实施例的工作流程图，如图5所示
(1)将真空泵安装在测试座310上，气控阀330打开；
(2)控制单元I控制加热装置370启动，将润滑油箱360中的润滑油加热至设定值，同时温度传感器230将温度值传递给控制単元I，控制单元I将得到的温度值与设定温度值对比，如润滑油温度没有达到67V 73°C则继续加热，如润滑油温度达到67V 73°C则进行下面的步骤；
(3)控制单元I控制油泵350启动，将润滑油箱360中的润滑油泵入真空泵内，且使润滑油油压达到设定值，油压传感器220将检测到压カ值传递至控制单元I，控制单元I将得到的油压值与设定油压值对比，如油压没有达到345KPa 355KPa则油泵350继续工作，如油压达到345KPa 355KPa则进行下面的步骤；
(4)控制单元I控制电机320启动，将转速维持在700r/min，电机320每工作IOs后停止5s，电机320工作时间满80s后停机，电机320工作期间气压传感器210将检测到的真空度值传递至控制单元I ;控制单元I根据得到的真空度值进行判断，如符合真空度65KPa时电机320运行时间不大于34s，真空度75KPa时电机320运行时间不大于48s，真空度85KPa时电机320运行时间不大于80s，真空度90KPa时电机320运行时间不大于120s的条件，则进行下面的步骤，如上述条件其中一条不符合则发出报警信号，产品不合格，并取消下面的测试步骤；
(5)电机320停止工作后，气控阀330关闭lmin，此时气压传感器210将检测到的真空度值传递至控制单元1，控制单元I根据得到的真空度值进行判断，如真空度不低于步骤(4)中所得最大真空度的95%，则产品合格，如真空度低于步骤(4)中所得最大真空度的95%，控制单元I发出报警信号，产品不合格。(6)在整个过程中，气压传感器210、油压传感器220和温度传感器230所检测到的值以及检测到所述的值时的时间值储存于上位机120。
权利要求
1.真空泵性能综合测试系统，其特征在于，它包括一个控制单元(I)、至少一个驱动单元(3)和至少一个检测单元(2)； 所述控制单元(I)包括上位机(120)和下位机，上位机(120)和下位机通过数据传输线(130)连接，下位机包括可编程控制器即PLC (110)、输入输出设备(140)、多个模数转换器即A/D转换器(150)和多个光电隔离器(160)，PLC (110)与输入输出设备(140)连接，PLC (110)通过多个光电隔离器(160)与驱 动单元(3)连接，PLC (110)通过多个A/D转换器(150)与检测单元(2)连接； 所述驱动单元(3 )包括测试座(310 )、主电机(320 )、真空箱(340 )和润滑油箱(360 )，待测真空泵固定于测试座(310)上，真空泵的驱动轴与电机(320)连接；测试座(310)通过抽气管路与真空箱(340)连通，抽气管路上设置有气控阀(330);测试座(310)通过输油管路与油泵(350)连接，油泵(350)与润滑油箱(360)连接，润滑油箱(360)内设置有加热装置(370)； 所述检测单元(2)包括气压传感器(210)、油压传感器(220)和温度传感器(230)。
2.根据权利要求I所述的真空泵性能综合测试系统，其特征在于，PLC(110)通过光电隔离器(160)分别与加热装置(370)、主电机(320)、油泵(350)和气控阀(330)连接，PLC(110)通过A/D转换器(150)分别与气压传感器(210)、油压传感器(220)和温度传感器(230)连接；气压传感器(210)位于真空箱(340)内部，油压传感器(220)位于测试座(310)内部，温度传感器(230)位于润滑油箱(360)内部。
3.根据权利要求I或2所述的真空泵性能综合测试系统，其特征在于，所述的上位机(120)为普通PC机。
4.根据权利要求I或2所述的真空泵性能综合测试系统，其特征在于，所述的数据传输线(130)基于RS-232协议。
5.根据权利要求I或2所述的真空泵性能综合测试系统，其特征在于，所述的输入输出设备(140)为触摸屏。
6.真空泵性能综合测试方法，其特征在于，它包括以下步骤 A.将真空泵安装在测试座(310)上，气控阀(330)打开； B.启动加热装置(370)，将润滑油箱(360)中的润滑油加热至设定值，同时温度传感器(230)检测油温，并将该油温值传递至控制单元(I )，如油温未达到设定值，控制单元(I)控制加热装置(370)继续加热； C.启动油泵(350)，将润滑油箱(360)中的润滑油泵入真空泵内，且使润滑油油压达到设定值，同时油压传感器(220)监测油压，并将该油压值传递至控制单元(1)，如油压未达到设定值，控制单元(I)控制油泵(350)继续泵油； D.启动电机(320)，将转速维持在设定值，电机(320)每工作IOs后停止5s，电机(320)工作时间满80s后停机，在电机(320)的工作过程中气压传感器(210)检测真空箱(340)中的真空度，并将检测到的真空度值以及达到设定真空度值时的时间值传递至控制单元(1)，如达到设定真空度值时的时间值大于设定时间值，控制单元(I)发出报警信号； E.电机(320)停止工作，同时气控阀(330)关闭lmin，此时气压传感器(210)将检测到的真空度值传递至控制单元(1)，如真空度值低于步骤D中所得最大真空度值的95%，控制单元(I)发出报警信号。
7.根据权利要求6所述的真空泵性能综合测试方法，其特征在于，气压传感器(210)、油压传感器(220)和温度传感器(230)所检测到的值以及检测到所述的值时的时间值储存于上位机(120)。
全文摘要
本发明公开了真空泵性能综合测试系统，它包括控制单元(1)、至少一个驱动单元(3)和至少一个检测单元(2)，控制单元(1)控制驱动单元(3)的工作，驱动单元(3)上安装有受测的真空泵，检测单元(2)中的传感器将检测到的真空度值、油温值和油压值传递至控制单元(1)，控制单元(1)据此判断受测的真空泵是否合格。本发明还公开了真空泵性能综合测试方法。本发明的优点在于精度高、功能全面、可靠性高、自动控制、效率高。本发明还公开了基于上述系统的真空泵性能综合测试方法，该方法能自动判断产品是否合格并对不合格产品发出报警信号。
文档编号F04B51/00GK102734147SQ201210212738
公开日2012年10月17日 申请日期2012年6月26日 优先权日2012年6月26日
发明者欧建平, 王鹏 申请人:成都嘉陵华西光学精密机械有限公司