本实用新型涉及测控领域，具体而言，涉及一种电磁阀性能检测装置及系统。
背景技术：
电磁阀是用电磁控制的工业设备，是用来控制流体介质的方向、流量、速度等的自动化基础原件，属于执行器。电磁阀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。
但是目前还没有检测电磁阀性能的系统。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种电磁阀性能检测装置，该装置可以检测出阀芯伸出的位移和电磁阀的电磁力大小，还能测量出拉压力传感器的形变量。
本实用新型的另一目的在于提供一种电磁阀性能检测系统，该系统可以采集阀芯的位移数据、电磁力数据以及电流数据，建立起电流、位移和电磁力之间的函数，得到三者之间的关系。
本实用新型的实施例是这样实现的：
一种电磁阀性能检测装置，其包括待测电磁阀、拉压力传感器、长度计和直线电机，拉压力传感器的一端电连接待测电磁阀，另一端连接长度计，直线电机放置于待测电磁阀的一侧，直线电机设置有能够沿着直线电机的轴运动的动子座，当待测电磁阀通电伸出阀芯时，动子座与阀芯接触或阻止阀芯继续运动。
一种电磁阀性能检测系统，其包括上位计算机、CPU控制板、伺服驱动器及上述的电磁阀性能测量装置，上位计算机、伺服驱动器、待测电磁阀、拉压力传感器和长度计均与CPU控制板电连接，伺服驱动器与直线电机电连接。
进一步地，CPU控制板包括主机连接模块、CPU模块和电源模块，上位计算机与CPU模块通过主机连接模块电连接，电源模块一端连接CPU模块，另一端用于连接外部电源。
进一步地，CPU控制板还包括电流输出模块，电流输出模块一端与CPU模块电连接，另一端与待测电磁阀电连接。
进一步地，CPU控制板还包括模拟量采集模块，模拟量采集模块一端与CPU模块电连接，另一端与拉压力传感器电连接。
进一步地，模拟量采集模块与拉压力传感器之间还连接有信号放大器。
进一步地，CPU控制板还包括数字量输入/输出模块，数字量输入/输出模块一端与CPU模块电连接，另一端与伺服驱动器电连接。
进一步地，CPU控制板还包括脉冲模块，脉冲模块包括脉冲采集模块，脉冲采集模块一端与CPU模块电连接，长度计与伺服驱动器均与脉冲采集模块的另一端电连接。
进一步地，脉冲模块还包括脉冲输出模块，脉冲输出模块一端与CPU模块电连接，另一端与伺服驱动器电连接。
进一步地，主机连接模块为RS232模块或RS485模块。
本实用新型实施例的有益效果是：
本实用新型提供的一种电磁阀性能检测装置，可以同时检测出阀芯伸出的位移以及对应的电磁力，还有能减少误差的拉压力传感器的形变量，检测数据全面，检测方法简便，检测精度高。
本实用新型提供的一种电磁阀性能检测系统，能够收集电磁阀的电流、位移和电磁力数据，分析三者之间的函数关系，实现检测电磁阀性能的功能，自动化程度高，十分便捷。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本实用新型实施例提供的电磁阀性能检测装置示意图；
图2为本实用新型实施例提供的电磁阀性能检测系统示意图；
图3为本实用新型实施例提供的电磁阀性能检测系统连接示意图；
图4为本实用新型实施例提供的直线电机结构示意图；
图标：101-电磁阀性能检测装置；102-待测电磁阀；103-拉压力传感器；104-长度计；105-直线电机；201-CPU控制板；202-主机连接模块；203-CPU模块；204-电源模块；205-电流输出模块；206-模拟量采集模块；207-数字量输入/输出模块；208-脉冲采集模块；209-脉冲输出模块；301-上位计算机；401-伺服驱动器；501-信号放大器；601-外部电源；701-动子座；702-定子；703-轨道。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
此外，“垂直”等术语并不表示要求部件之间绝对垂直，而是可以稍微倾斜。如“垂直”仅仅是指其方向相对而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解。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实用新型中的具体含义。
请参阅图1及图4，本实用新型实施例提供一种电磁阀性能检测装置101包括待测电磁阀102、拉压力传感器103、长度计104和直线电机105，拉压力传感器103的一端电连接待测电磁阀102，另一端连接长度计104，直线电机105放置于待测电磁阀102的一侧，直线电机105设置有能够沿着直线电机105的轴运动的动子座701，当待测电磁阀102通电伸出阀芯时，动子座701与阀芯接触后阻止阀芯继续运动。此电磁阀性能检测装置101可以同时测出通电后阀芯的拉压力和拉压力传感器103的形变量。
待测电磁阀102通电后伸出阀芯，与之相连的拉压力传感器103测出阀芯此位置的拉压力大小，与拉压力传感器103相连的长度计104能够测出拉压力传感器103的形变量，以此减小整个检测过程中的误差。
直线电机105放置于待测电磁阀102伸出阀芯的一侧，请继续参阅图4，直线电机105在沿轴方向设置有轨道703，动子座701可以在定子702上沿着轨道703运动。沿着轨道703调整动子座701相对于待测电磁阀102阀芯的位置后，给待测电磁阀102通电，待测电磁阀102伸出阀芯，动子座701能够挡住阀芯接触或阻止阀芯继续运动。调整动子座701相对于待测电磁阀102阀芯的位置远近，通电后的阀芯被动子座701挡住时伸出的长度不同。
请参阅图2，本实用新型实施例还提供一种电磁阀性能检测系统，其包括上位计算机301、CPU控制板201、伺服驱动器401及上述的电磁阀性能检测装置101，上位计算机301、伺服驱动器401、待测电磁阀102、拉压力传感器103和长度计104均与CPU控制板201电连接，伺服驱动器401与直线电机105电连接。
上位计算机301能够给CPU控制板201发送位移、速度和控制电流命令，CPU控制板201接受控制电流命令后，输出控制电流命令对应的电流到待测电磁阀102，待测电磁阀102的阀芯会伸出，与此同时CPU控制板201接受速度和位移命令后，通过一定方式发送到伺服驱动器401，伺服驱动器401根据收到的速度和位移命令，控制直线电机105进行定位运动，因此伸出的阀芯会被直线电机105挡住并阻止继续运动，拉压力传感器103测出此时阀芯的拉压力大小，长度计104测出拉压力传感器103的形变量。直线电机105将其光栅位移反馈信号，拉压力传感器103将其压力信号，长度计104将其位移信号都反馈给CPU控制板201，CPU控制板201传输到上位计算机301。
请参阅图3，在本实用新型实施例中，CPU控制板201包括主机连接模块202，上位计算机301与CPU模块203通过主机连接模块202电连接，主机连接模块202有RS232模块和RS485模块，在本实用新型实施例中，主机连接模块202采用的是RS485模块。
请继续参阅图3，在本实用新型实施例中，CPU控制板201还包括电源模块204、电流输出模块205、模拟量采集模块206、数字量输入/输出模块207、脉冲采集模块208、脉冲输出模块209。
电源模块204一端和CPU模块203单向电连接，另一端连接外部电源601。数字量输入/输出模块207一端与CPU模块203双向电连接，另一端与伺服驱动器401双向电连接。电流输出模块205一端与CPU模块203双向电连接，另一端与待测电磁阀102单向电连接。脉冲输出模块209一端与CPU模块203双向电连接，另一端与伺服驱动器401单向电连接。脉冲采集模块208一端与CPU模块203双向电连接，另一端分别与长度计104和伺服驱动器401单向电连接。模拟量采集模块206一端与CPU模块203双向电连接，另一端与信号放大器501单向电连接。
电源模块204连接外部电源601，为CPU模块203提供电能。
在检测待测电磁阀102性能之前，需要先确认伺服驱动器401的工作状态，上位计算机301通过主机连接模块202发送伺服驱动器401准备命令给CPU模块203，CPU模块203通过数字量输入/输出模块207输出此命令，伺服驱动器401收到此命令后执行此命令，完成此命令后会通过数字量输入/输出模块207反馈准备好的信号给CPU模块203，CPU模块203将此信号反馈给上位计算机301。数字量输入/输出模块207可以保证伺服驱动器401的工作状态，避免出现危险操作和无效操作。
上位计算机301收到伺服驱动器401准备好的信号后，通过主机连接模块202发送控制电流命令给CPU模块203，CPU模块203通过电流输出模块205输出与命令对应的电流到待测电磁阀102，待测电磁阀102产生对应的电磁力，待测电磁阀102的阀芯伸出对应的位移。电流输出模块205实现对待测电磁阀102的电流输出作用，通过输出不同大小的电流可以检测出待测电磁阀102的电流与电磁力之间的关系以及待测电磁阀102的性能。电流输出模块205可以精确输出命令对应的电流，控制输入到待测电磁阀102的电流大小，保证电流大小的稳定性。
上位计算机301通过主机连接模块202发送位移和速度命令给CPU模块203，CPU模块203通过脉冲输出模块209给伺服驱动器401发送一定频率的位移脉冲信号，伺服驱动器401根据接受到的位移脉冲信号，控制直线电机105进行定位运动，直线电机105的动子座701沿着轨道703移动，使直线电机105在距离待测电磁阀102一定位移处，当待测电磁阀102的阀芯伸出来后，动子座701能够刚好挡住阀芯，阻止阀芯继续伸出，同时采集此时直线电机105的光栅位移反馈信号。伺服驱动器401控制直线电机105进行位移，实现高精度的传动系统定位，减小性能检测数据的误差。
伺服驱动器401采集直线电机105的光栅位移反馈信号后，将此信号通过脉冲采集模块208反馈给CPU模块203，CPU模块203通过主机连接模块202反馈给上位计算机301。
上位计算机301根据直线电机105的光栅位移反馈数据以及原始数据可以计算出动子座701到待测电磁阀102还没通电时的阀芯位置的距离，此距离就是待测电磁阀102阀芯伸出长度。
待测电磁阀102通电后产生电磁力，拉压力传感器103检测出电磁力后，产生一个压力信号，并传输到信号放大器501，信号放大器501采集压力信号后，将压力信号转换成标准的0-5V的标准模拟量信号，通过模拟量采集模块206将转换后的标准模拟量信号反馈给CPU模块203，CPU模块203通过主机连接模块202将此信号反馈给上位计算机301。信号放大器501提升压力信号幅度以便后续电路正常识别，减小检测数据的误差。
长度计104的测量杆跟着拉压力传感器103运动，可以测量出拉压力传感器103的形变量，长度计104通过脉冲采集模块208将位移信号反馈给CPU模块203，CPU模块203通过主机连接模块202将位移信号反馈给上位计算机301。长度计104测出的拉压力传感器103的形变量用于去除由于拉压力传感器103形变带来的位移误差。
上位计算机301保持控制电流不变，改变位移和速度，通过CPU控制板201控制伺服驱动器401，进一步控制直线电机105的动子座701移动不同的距离，同时上位计算机301采集直线电机105反馈的光栅位移反馈信号，在不同移动距离时的拉压力传感器103检测到的压力信号，以及在不同移动距离时的长度计104的位移信号，通过分析待测电磁阀102的输入电流、位移及电磁力之间的关系，实现电磁阀性能检测的目的。
也可以是上位计算机301保持位移和速度不变，改变控制电流，通过CPU控制板201对待测电磁阀102通入不同大小的电流，同时上位计算机301采集直线电机105反馈的光栅位移反馈信号，在不同大小的电流时的拉压力传感器103检测到的压力信号，以及在不同大小的电流时的长度计104的位移信号，通过分析待测电磁阀102的输入电流、位移及电磁力之间的关系，实现电磁阀性能检测的目的。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。