一种电子膨胀阀寿命试验装置及方法与流程

本发明涉及电子膨胀阀领域，具体涉及一种电子膨胀阀寿命试验装置。

背景技术：

电子膨胀阀是按照空调控制系统预设程序对蒸发器部件供液量进行自动控制的自控节能元件，由阀体和线圈两部分组成。在工作原理上，电子膨胀阀相当于“步进电机”，即阀体相当于步进电机的转子，线圈相当于步进电机的定子，通过采用类似于控制“步进电机”的方式控制电子膨胀阀的运转，改变阀口的流通面积，实现制冷系统制冷剂流量调节。

作为调节系统制冷流量的关键元器件，电子膨胀阀的工作稳定性和寿命尤其重要，然而目前市场上却没有专门用于电子膨胀阀寿命试验的试验装置，仅有的试验工装也只能进行简单的通断电控制，对于开关阀体动作还需单独使用工装操作，过程复杂且无法满足如下各项试验要求，因此，急需开发一款自动化的电子膨胀阀寿命试验工装，以满足测试需求。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提出了一种电子膨胀阀寿命试验装置，包括操作单元、显示单元、直流电压源、可调电位器、控制器和步进驱动器，所述直流电压源与步进驱动器之间通过可调电位器连接，直流电压源为步进驱动器提供驱动电压，可调电位器用于改变驱动电压的大小；控制器接收操作单元的输入信息，并根据输入信息向步进驱动器提供相对应的脉冲信号，步进驱动器控制脉冲信号的输出，控制器将试验过程信息反馈给显示单元；所述输入信息包括人工设置的试验参数。

进一步地，控制器具体为plc；直流电源、可调电位器、步进驱动器和plc设置在中空的盒体2内，盒体2表面设置有由所述操作单元和显示单元集成的触摸屏1、直流电源的电源开关4和可调电位器的旋钮3；盒体的上表面向外延伸形成平台21，平台21上设有若干插孔7和固定孔8，插孔7为步进驱动器的脉冲信号的输出端口。

进一步地，插孔7和固定孔8成对设置；所述触摸屏1包括测试参数设置区域、状态显示区和按钮操作区，测试参数设置区域可设置的参数包括起始脉冲、正向脉冲、反向脉冲、驱动频率、通电时间、断电时间、循环次数、运行时间和测试模式；状态显示区域显示的试验过程信息包括电压、已运行时间和已完成的循环次数；按钮操作区域的可进行的操作包括启动、暂停、停止。

一种应用上述任一所述装置的电子膨胀阀寿命试验方法，包括以下步骤：

步骤1：设置测试所需的基本参数，包括起始脉冲、正向脉冲、反向脉冲、驱动频率、通电时间、断电时间、循环次数；

步骤2：选择测试模式，可选测试模式包括时长模式和循环次数模式；若选择时长模式，则执行步骤31；若选择循环次数模式，则执行步骤41；

步骤31：设置运行时间，点击启动按钮；通电计时器开始计算通电时间，运行时间计时器开始计时，执行起始脉冲，完成阀芯全锁；

步骤32：执行正向脉冲，完成阀芯全开；执行反向脉冲，完成阀芯全锁；

步骤33：判断当前的运行时间是否大于等于设置的运行时间，若是，则试验结束；否则判断当前的通电时间是否大于等于设置的通电时间，若当前的通电时间大于等于设置的通电时间，则断电停止驱动，断电计时器开始计算断电时间；当当前的断电时间大于等于设置的断电时间时，重复步骤32-33直到当前的运行时间大于等于设置的运行时间时，试验结束。

步骤41：设置循环次数，点击启动按钮；通电计时器开始计算通电时间，循环次数计数器开始计算循环次数，执行起始脉冲，完成阀芯全锁；

步骤42：执行正向脉冲，完成阀芯全开；执行反向脉冲，完成阀芯全锁；

步骤43：判断当前的循环次数是否大于等于设置的循环次数，若是，则试验结束；否则判断当前的通电时间是否大于等于设置的通电时间，若是，则断电停止驱动，断电计时器开始计算断电时间，当当前的断电时间大于等于设置的断电时间时，重复步骤42-43直到当前的循环次数大于等于设置的循环次数。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的有益效果是：

1、通过电位器调节实现试验时电子膨胀阀线圈驱动电压12v±10％可调；

2、使用plc控制步进驱动器实现电子膨胀阀线圈励磁速度宽频率范围可调(此处使用40hz—120hz频率)，

3、可根据具体型号电子膨胀阀的检验要求设定实际参数进行试验，保证了试验结果的准确性；

4、plc编程自动控制电子膨胀阀的阀芯全锁和阀芯全开两种动作的连续循环，装置同时具备做寿命试验过程中进行循环通断电的功能，最为真实的模拟了使用过程；

5、装置可选择进行“关闭阀循环次数”和“运行总时间”设定两种模式的寿命试验；

6、本发明使得试验过程无需人为干预，试验完成后只需对试验阀体进行相关符合性检测即可。

7、本发明若在触摸屏参数设置中将正向脉冲(或反向脉冲)设置为0，即可进行电子膨胀阀的持续关阀(或开阀)试验；再综合调节动作步数、动作速度等，还可进行不同方式的电子膨胀阀试验，实现了一机多用，满足一些特殊的试验要求，也可用于一些售后件的复核。

8、通过电路电气设计加以使用plc编程控制可满足了多种试验要求，保证了试验结果数据的可靠性，同时因为实现了试验过程的全自动化，提效60％以上。

附图说明

图1为本发明实施例一的试验原理图；

图2为本发明实施例一安装电子膨胀阀后的结构示意图；

图3为本发明实施例一未安装电子膨胀阀时的结构示意图；

图4为本发明实施例一安装电子膨胀阀后的俯视图；

图5为本发明实施例一安装的电子膨胀阀的阀体的结构示意图；

图6为本发明实施例一安装的电子膨胀阀的线圈的结构示意图；

图7为本发明实施例一安装的电子膨胀阀的线圈的俯视图；

图8为本发明实施例一试验方法的流程图；

图中标号所代表的含义为：

触摸屏1、盒体2、平台21、旋钮3、电源开关4、线圈5、线圈主体51、排插52、阀体6、阀主体61、插孔7、固定孔8、

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

实施例一

如图1所示，一种电子膨胀阀寿命试验装置，包括触摸屏1、直流电压源、可调电位器、步进驱动器，所述直流电压源与步进驱动器之间通过可调电位器连接，直流电压源为步进驱动器提供驱动电压，可调电位器用于改变驱动电压的大小，可调范围为12v±10％；步进驱动器与触摸屏1之间通过plc(可编程逻辑控制器)连接，触摸屏1用于人工对试验参数进行设置，试验参数的设置信息传递给plc后，plc根据设置信息向步进驱动器提供相对应的脉冲信号、速度信号或方向信号，可实现电子膨胀阀线圈励磁速度宽频率范围可调(此处使用40hz—120hz频率)。在电子膨胀阀与步进驱动器连接后，步进驱动器输出脉冲信号给电子膨胀阀，从而完成对电子膨胀阀的寿命试验。

如图2所示，一种电子膨胀阀寿命试验装置的具体结构，包括中空的盒体2，盒体2内部设置有直流电源、可调电位器、步进驱动器和plc，盒体2表面设置有触摸屏1、直流电源的电源开关4和可调电位器的旋钮3。盒体2的上表面向外延伸形成平台21，平台21上设有若干插孔7和固定孔8，所述插孔7和固定孔8成对设置；插孔7为步进驱动器的脉冲信号的输出端口；所述触摸屏1包括测试参数设置区域、状态显示区和按钮操作区，测试参数设置区域可设置的参数包括起始脉冲、正向脉冲、反向脉冲、驱动频率、通电时间、断电时间、循环次数、运行时间和测试模式；状态显示区域显示的试验过程信息包括电压、已运行的运行时间和已完成的循环次数；按钮操作区域的可进行的操作包括启动、暂停、停止，当点击启动按钮后，按钮操作区域显示进行测试中，当点击暂停或停止按钮时，按钮操作区域心事准备进行测试。

结合图2-7所示，电子膨胀阀包括线圈5和阀体6，线圈5的线圈主体51为圆环状，阀体6的阀主体61为圆柱体，线圈5放置在电子膨胀阀寿命试验装置的平台21上，阀体6放置在线圈5上，阀主体61穿过线圈主体51的圆孔和固定孔8，所述固定孔8的直径小于线圈主体51的外径，使得电子膨胀阀能够放置在平台21上。线圈5的末端有排插52，用于固定从线圈主体51的侧部伸出的导线，排插52插入插孔7中与一种电子膨胀阀寿命试验装置内部的步进驱动器连接。

如图8所示，一种应用上述电子膨胀阀寿命试验装置的电子膨胀阀寿命试验方法，包括以下步骤：

步骤1：设置测试所需的基本参数，包括起始脉冲、正向脉冲、反向脉冲、驱动频率、通电时间、断电时间、循环次数；

步骤2：选择测试模式，可选测试模式包括时长模式和循环次数模式；若选择时长模式，则执行步骤31；若选择循环次数模式，则执行步骤41；

步骤31：设置运行时间，点击启动按钮；通电计时器开始计算通电时间，运行时间计时器开始计时，执行起始脉冲，完成阀芯全锁；

步骤32：执行正向脉冲，完成阀芯全开；执行反向脉冲，完成阀芯全锁；

步骤33：判断当前的运行时间是否大于等于设置的运行时间，若是，则试验结束；否则判断当前的通电时间是否大于等于设置的通电时间，若当前的通电时间大于等于设置的通电时间，则断电停止驱动，断电计时器开始计算断电时间；当当前的断电时间大于等于设置的断电时间时，重复步骤32-33直到当前的运行时间大于等于设置的运行时间时，试验结束。

步骤41：设置循环次数，点击启动按钮；通电计时器开始计算通电时间，循环次数计数器开始计算循环次数，执行起始脉冲，完成阀芯全锁；

步骤42：执行正向脉冲，完成阀芯全开；执行反向脉冲，完成阀芯全锁；

步骤43：判断当前的循环次数是否大于等于设置的循环次数，若是，则试验结束；否则判断当前的通电时间是否大于等于设置的通电时间，若是，则断电停止驱动，断电计时器开始计算断电时间，当当前的断电时间大于等于设置的断电时间时，重复步骤42-43直到当前的循环次数大于等于设置的循环次数。

试验结束后，试验操作人员将电子膨胀阀从装置上拆下对试验后的电子膨胀阀进行各项结果符合性检查。

本发明可根据具体型号电子膨胀阀的检验要求设定实际参数进行试验，保证了试验结果的准确性；

本发明利用plc编程自动控制电子膨胀阀的阀芯全锁和阀芯全开两种动作的连续循环，装置同时具备做寿命试验过程中进行循环通断电的功能，最为真实的模拟了使用过程；

本发明可选择进行“关闭阀循环次数”和“运行总时间”设定两种模式的寿命试验；

本发明使得试验过程无需人为干预，试验完成后只需对试验阀体进行相关符合性检测即可；

本发明若在触摸屏参数设置中将正向脉冲(或反向脉冲)设置为0，即可进行电子膨胀阀的持续关阀(或开阀)试验；再综合调节动作步数、动作速度等，还可进行不同方式的电子膨胀阀试验，实现了一机多用，满足一些特殊的试验要求，也可用于一些售后件的复核。

本发明通过电路电气设计加以使用plc编程控制可满足了多种试验要求，保证了试验结果数据的可靠性，同时因为实现了试验过程的全自动化，提效60％以上。