一种液位传感器性能检测装置及检测方法与流程

本发明专利涉及一种液位传感器性能检测装置，具体涉及的是一种浮子式干簧管液位传感器的性能检测设备。

背景技术：

浮子式干簧管液位传感器如图1所示，是液位传感器众多类型中的一种，因安装简单、无火花、使用寿命长和免维护的特点，被广泛应用于各种液体液位自动检测，如汽车燃油箱液位、饮水机或咖啡机中饮料液位的自动检测。其工作原理如图2所示，浮子内装有磁环，随着液位上下移动，控制金属管内的干簧管吸合断开，从而使传感器内电阻成线性变化，输出电阻信号，也可通过转换器转换为标准电压信号或标准电流信号输出。

在浮子式干簧管液位传感器制作过程中，可能会因干簧管损坏或封装失误造成输出信号不符合设计要求，必须要进行性能测试。传统采用万用表测试输出信号的方式简单，数据不能自动记录，效率低，不符合大批量自动化生产和汽车产品测试记录可追溯的需求。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供了一种液位传感器性能自动化检测装置。

一种液位传感器性能自动化检测装置，该装置外壳上设有温度传感器和八个连接端子，装置内设有第一电阻采集电路、电压采集电路、电流采集电路、第二电阻采集电路和报警信号采集电路以及温度采集电路；所述八个连接端子分别为电阻、电压、电流、高电位报警和低电位报警信号连接端子，以及直流电源+5V、+24V端子和直流电源地COM端子。电阻、电压、电流连接端子依次与电阻采集电路、电压采集电路、电流采集电路连接；高电位报警和低电位报警信号连接端子与报警信号采集电路连接，温度传感器与温度采集电路连接；第一电阻采集电路、电压采集电路、电流采集电路、第二电阻采集电路、报警信号采集电路、温度采集电路的信号输出端接标准数据采集板卡。

一种液位传感器性能检测方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤一：将被测传感器到测试装置其中一个测试接口；

步骤二：手动操作浮子动作，从第一个采集信号上升沿开始记录信号波形；

步骤三：将采集到的上升沿或下降沿个数与设定参数进行比对，如果上升沿或下降沿个数不同，则判定被测传感器波形不合格；将采集到的每个波段内所有采样值的平均值作为该波段的信号值与设定信号值进行比对，如果信号值与设定信号值大于5％，判定被测传感器信号值不合格；

步骤四：如被测传感器波形不合格或者信号值不合格则判定该被测传感器不合格；

步骤五：更改测试接口，重复步骤二～步骤四；

步骤六：测试完所有接口后，记录测试结果，拆下被测传感器。

本发明的有益效果：可方便的测试浮子式干簧管液位传感器的功能是否正常；容易实现全检，保证产品质量；检测结果真实反映传感器的电气性能。

附图说明

图1为浮子式干簧管液位传感器结构示意图；

图2为浮子式干簧管液位传感器工作原理图；

图3为系统装置图；

图4为测试接线原理图；

图5为信号波形图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明提供了一种液位传感器性能检测设备，包括信号采集装置、电脑和一套测试程序。

如图3所示，所述的信号采集装置包括环境温度传感器2、连接端口3、装置4，通过连接线缆5与电脑主机6相连，显示器和键盘7用于人机交互。被测传感器1的接线连接到连接端口2上。

外部接线电路原理图如图4所示，连接端口3共有[1]-[8]个端子，[4]为直流电源地COM，也是数据采集的模拟地AGND，[1]是电阻测试输入端，[2]和[3]分别是低电位报警和高电位报警输入端，[5]为直流电源+5V端,[6]为电压输入端，[7]为电流输入端,[8]为直流电源+24V端。产品根据类型不同分别按照8～12接线图连接到信号采集装置端口3的相应端子上。

能够测试产品类型包括6种，分别是电阻型、NCT(负温度系数)型、电阻+报警、电压型、电流型和报警。电阻型、NCT型和电阻+报警三类产品的电阻测试接线如图4中8所示，在被测试产品上串接510欧精密电阻后施加5V直流电源，根据被测试产品上的测试得到的分压计算出电阻。报警测试接线图如图4中9所示，高位报警信号和低位报警信号为开关信号，采集端子2,3上的电压判断报警信号是否正常输出。NCT型产品要根据采集到的室温数据和NCT参数表得到标准电阻值再判断产品的输出阻值是否合格，室温数据的采集如图4中12所示。电压型产品需提供工作电源+5V或+24V,如图4中10所示，可直接采集产品输出电压值与标准值比对，判定是否合格。电流型产品接线如图4中11所示，在输出信号上并联精密采样电阻将电流信号转换为电压信号进行采集。

图5为典型的信号波形图，无论电阻、电压还是电流信号都转化为电压信号采集，原理是相同的。判定包括波形判定和信号值判定两个方面，因为是手动操作模拟浮子随液面变化的运动，所以每个波段长度可能不同，每次测试采集的波形也会有差异。因此采用波形上升沿和下降沿个数(如果浮子运动方向相反)进行波形判定，上升沿或下降沿个数与设定信号段个数相同则判定波形合格。在每个波段内所有采样值的平均值作为该波段的信号值与设定信号值比较，差异在设定信号值的5％以内判定合格。

一种液位传感器性能检测方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤一：将被测传感器到测试装置其中一个测试接口；

步骤二：手动操作浮子动作，从第一个采集信号上升沿开始记录信号波形；

步骤三：将采集到的上升沿或下降沿个数与设定参数进行比对，如果上升沿或下降沿个数不同，则判定被测传感器波形不合格；将采集到的每个波段内所有采样值的平均值作为该波段的信号值与设定信号值进行比对，如果信号值与设定信号值大于5％，判定被测传感器信号值不合格；

步骤四：如被测传感器波形不合格或者信号值不合格则判定该被测传感器不合格；

步骤五：更改测试接口，重复步骤二～步骤四；

步骤六：测试完所有接口后，记录测试结果，拆下被测传感器。