气泵性能测试系统的制作方法
【专利摘要】一种气泵性能测试系统，包括上位机、数据采集模块、信号调理电路、气泵、气体压力传感器、气体流量传感器、电源电路、气动回路、单向阀、第一三通接头、第二三通接头、储气罐、手动放气阀和安全阀。本发明以上位机为系统控制和测试核心，上位机内设有用户操作测试系统软件，上位机发出控制信号，通过数据采集模块和信号调理电路驱动气泵，并将压力传感器的压力信号与流量传感器的流量信号反馈回上位机，测试系统软件根据反馈信号，判断气泵的性能是否正常。该系统结构简单，制造成本低，操作方便，性能稳定，智能化程度高。
【专利说明】 气泵性能测试系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电子仪器，特别涉及一种气泵性能测试系统。
【背景技术】
[0002]气泵是从一个封闭空间排除空气或从封闭空间添加空气的一种装置，是气压系统中重要的动力源。电动气泵，是以电力为动力的气泵，通过电力不停地压缩空气，产生气压。气泵的性能影响气压系统的正常运行，而且对于一些控制要求高，精准性要求高的系统，气泵的流量、流速、压力等也要求尽可能的精准。所以，检测气泵性能的优劣是系统稳定的保障。气泵的性能主要是看流量、压力等参数，所以检测气泵的流量、压力这两个重要参数是非常有益的试验。
[0003]在以往的气泵性能测试中，常常是利用常规指示仪表和控制设备，运用人工调节气泵的压力和转速，使之达到国家标准规定的额定值后，在不同环境温度下的情况，进行十几个参数的人工读数、记录；再按照国标的要求进行查表、计算等数据的处理，最后得到气泵的性能参数。这样的操作过程少则1天，多则几天并且最后的结果误差比较大。
【发明内容】
[0004]本发明的目的，就在于解决上述问题，提供一种气泵性能测试系统。
[0005]本发明的目的是这样实现的:一种气泵性能测试系统，其包括:
[0006]上位机，内设用户操作测试系统软件，测试时向系统发出控制信号，并根据反馈信号判断气泵的性能；
[0007]数据采集模块，其与上位机电信相连，将上位机的控制信号传输至气泵，并将气体压力传感器的压力反馈信号和气体流量传感器的流量反馈信号传输至上位机；
[0008]信号调理电路，其与数据采集模块电信相连；
[0009]气泵，其与信号调理电路电信相连；
[0010]气体压力传感器，其与信号调理电路电信相连并将检测到的气体压力数据传输给信号调理电路；
[0011]气体流量传感器，其与信号调理电路电信相连并将检测到的气体流量数据传输给信号调理电路；
[0012]气动回路，通过气路分别与气泵、气体压力传感器、气体流量传感器相连；
[0013]电源电路，通过电线分别与气泵、数据采集模块、信号调理电路、气体压力传感器、气体流量传感器相连向它们提供工作电源。
[0014]所述气动回路包括顺序相连的单向阀、第一三通接头、第二三通接头、储气罐和手动放气阀，在第一三通接头的另一接口连接有安全阀；所述气泵连接在单向阀的前端；所述气体压力传感器与第二三通接头的另一接口相连；所述气体流量传感器串接在第二三通接头和储气罐之间。
[0015]所述上位机与数据采集模块之间采用串口连接、USB总线连接或PCI总线连接。
[0016]所述数据采集模块具有模拟量输入AD、模拟量输出DA、数字量输入D1、数字量输出D0功能。
[0017]所述电源电路向气泵提供220V或110V交流电压，并分别向数据采集模块、信号调理电路、气体压力传感器、气体流量传感器提供24V、12V或5V直流电压。
[0018]本发明能够根据气体压力传感器反馈的压力信号和气体流量传感器反馈的流量信号，判断气泵性能的好坏，并将试验数据存储于上位机，并通过人机界面与操作者交互。该测试系统结构简单、经济，操作方便，测试结果准确。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明测试系统的结构示意图；
[0020]图2是本发明的工作程序流程图。
【具体实施方式】
[0021]参见图1，本发明的气泵性能测试系统，包括上位机1、数据采集模块2、信号调理电路3、气泵4、气体压力传感器5、气体流量传感器6、电源电路7和气动回路；气动回路包括顺序相连的单向阀8、第一三通接头9、第二三通接头10、储气罐11和手动放气阀12，在第一三通接头9的另一接口连接有安全阀13 ;上述气泵4连接在单向阀8的前端；气体压力传感器5与第二三通接头10的另一接口相连；气体流量传感器6串接在第二三通接头10和储气罐之间。
[0022]上位机1内设用户操作测试系统软件，上位机1通过数据采集模块2向外发送控制信号，经过信号调理电路3控制气泵4动作，气体压力传感器5和气体流量传感器6同时发出压力反馈信号和流量反馈信号，又通过信号调理电路3、数据采集模块2反馈至上位机1，上位机1对接收到的信号进行处理，从而判断气泵的性能，计算压力值和流量值，将结果通过人机界面与操作者交互，并将数据保存。
[0023]数据采集模块2与上位机1电信相连，可将上位机1的控制信号通过数字D0 口输出至气泵4，控制它的通断，也可将气体压力传感器5的压力反馈信号、气体流量传感器6的流量反馈信号通过AD转换输入至上位机1。
[0024]信号调理电路3与数据采集模块2电信相连，该信号调理电路3具有信号隔离、滤波的功能。
[0025]气泵4与信号调理电路电信相连。
[0026]气体压力传感器5与信号调理电路电信相连并将检测到的气体压力数据传输给信号调理电路。
[0027]气体流量传感器6与信号调理电路电信相连并将检测到的气体流量数据传输给信号调理电路。
[0028]电源电路7通过电线分别与气泵、数据采集模块、信号调理电路、气体压力传感器、气体流量传感器相连向它们提供工作电源。电源电路7的输入电源为工频交流电220V50Hz，通过变压和整流，向气泵提供220V或110V交流电压，以适合不同工作电压的气泵；并分别向数据采集模块、信号调理电路、气体压力传感器、气体流量传感器提供24V、12V或5V直流电压。
[0029]本发明中气动回路包括顺序相连的单向阀8、第一三通接头9、第二三通接头10、储气罐11和手动放气阀12，在第一三通接头的另一接口连接有安全阀13。上述气泵4连接在单向阀9的前端，气体压力传感器5与第二三通接头的另一接口相连，气体流量传感器6串接在第二三通接头和储气罐之间。单向阀8用于向气泵4单向输出气体，防止气体倒流，避免漏气，以及损伤气泵。安全阀13用于气泵4输出管路异常高压、储气罐11内压力过高的情况下进行泄压，防止压力过高对系统造成损坏。异常高压可能发生于管路堵塞、气泵4故障、单向阀8故障等情况。第二三通接头10 —侧连接气体压力传感器5，另一侧连接气体流量传感器6，当上位机1发出驱动信号，气泵开始工作，则气体压力传感器5与气体流量传感器6将压力信号和流量信号反馈给上位机1，反馈至上位机1的压力为储气罐11的内部压力。手动放气阀12用于排放储气罐11内的气体。
[0030]本发明中的上位机1与数据采集模块2之间采用串口连接、USB总线连接或PCI总线连接。
[0031 ] 本发明中的数据采集模块具有模拟量输入AD、模拟量输出DA、数字量输入D1、数字量输出D0功能。
[0032]本发明的工作过程原理可结合图2说明如下:系统上电后，启动按钮，进入到测试页面，启动气泵，记录时间tl，气体压力传感器实时检测气泵的压力，气体流量传感器实时检测流量信号，并在上位机显示压力一流量图形曲线，观察压力一流量图形曲线是否在设定的标准范围内，如在设定的标准范围内，则判断气泵性能合格，否则，判断气泵不合格。
【权利要求】
1.一种气泵性能测试系统，其特征在于包括: 上位机，内设用户操作测试系统软件，测试时向系统发出控制信号，并根据反馈信号判断气泵的性能； 数据采集模块，其与上位机电信相连，将上位机的控制信号传输至气泵，并将气体压力传感器的压力反馈信号和气体流量传感器的流量反馈信号传输至上位机； 信号调理电路，其与数据采集模块电信相连； 气泵，其与信号调理电路电信相连； 气体压力传感器，其与信号调理电路电信相连并将检测到的气体压力数据传输给信号调理电路； 气体流量传感器，其与信号调理电路电信相连并将检测到的气体流量数据传输给信号调理电路； 气动回路，通过气路分别与气泵、气体压力传感器、气体流量传感器相连； 电源电路，通过电线分别与气泵、数据采集模块、信号调理电路、气体压力传感器、气体流量传感器相连向它们提供工作电源。
2.根据权利要求1所述的气泵性能测试系统，其特征在于:所述气动回路包括顺序相连的单向阀、第一三通接头、第二三通接头、储气罐和手动放气阀，在第一三通接头的另一接口连接有安全阀；所述气泵连接在单向阀的前端；所述气体压力传感器与第二三通接头的另一接口相连；所述气体流量传感器串接在第二三通接头和储气罐之间。
3.根据权利要求1所述的气泵性能测试系统，其特征在于:所述上位机与数据采集模块之间采用串口连接、USB总线连接或PCI总线连接。
4.根据权利要求1所述的气泵性能测试系统，其特征在于:所述数据采集模块具有模拟量输入AD、模拟量输出DA、数字量输入D1、数字量输出DO功能。
5.根据权利要求1所述的气泵性能测试系统，其特征在于:所述电源电路向气泵提供220V或IlOV交流电压，并分别向数据采集模块、信号调理电路、气体压力传感器、气体流量传感器提供24V、12V或5V直流电压。
【文档编号】F04B51/00GK104343671SQ201310330185
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】尚昆, 廖跃华, 周勋, 李哲龙, 崔海坡, 沈力行 申请人:上海理工大学