一种电空阀检测试验台的制作方法

本发明涉及机车制动系统电空阀检测技术领域，尤其涉及一种电空阀检测试验台。

背景技术：

制动系统是影响机车行车安全的关键部件，要保证制动系统各类阀件的安全可靠，须对电空阀进行性能的试验检测、故障查证分析。目前的电空阀试验台功能较为单一，一般仅能够完成指定型号的电控阀的气密性试验，无法适应多种型号的电空阀，也无法对电空阀的基本性能进行全面试验检测及分析。

如专利申请号为cn201320205373.3名为《一种通用三通电磁阀气密检测装置》的专利文献中公开了一种电磁阀气密性检测装置，但该装置只能对三通电磁阀气密性指标作出判断，不能对其它型号类型的电磁阀进行使用，在使用时也仅能对气密性进行检测，此种装置不能记录检测结果，不便于后期进行样品分析。

技术实现要素：

本发明为解决非标电控阀检测不便的问题，提供了一种电空阀检测试验台，设置有用于提供气源的空气管路、用于采集气压及电压的采集单元以及根据采集单元检测参数进行对被检电空阀的气密性、通量、响应时间、启动释放电压和反向电动势进行判断的控制单元和用于被检电空阀固定的转换模块，通过搭设空气管路，改变检测参数实现不同型号的电空阀检测。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种电空阀检测试验台，包括柜体，所述柜体包括上部和下部，所述下部为内部中空的方形结构，所述上部为内部中空、且底面敞口的梯形结构，上部和下部为一体化结构，下部设置有空气管路，所述空气管路用于提供检测气源，所述上部设置有控制单元，所述控制单元与空气管路之间设置有采集单元，所述采集单元用于采集电空阀的气密性、通量、响应时间、启动释放电压和反向电动势的参数信号，所述控制单元用于参数信号检测；

上部的上端面设置有固定机构，所述固定机构包括气路基板和多个转换模块，所述气路基板为长条形板，气路基板与转换模块通过螺栓固定，所述气路基板上对应转换模块开设有多个气口，所述气口为圆形孔，气口三个为一组，所述气口对应电空阀进气口间距开设。

进一步地，所述空气管路包括主气缸、空气过滤器、调节阀、流量计、多个比例调节阀和多条气路，所述气路包括第一二位二通阀、第二二位二通阀、第三二位二通阀、第四二位二通阀、第五二位二通阀和两个次级气缸，所述主气缸经空气过滤器、调节阀、流量计和比例调节阀与气路连通，所述比例调节阀的出气口连接第一二位二通阀和第二二位二通阀；

所述第一二位二通阀的出气口连接次级气缸，所述次级气缸出气口连接气口；

所述第二二位二通阀出气口分别连接第三二位二通阀和第四二位二通阀；

所述第三二位二通阀的出气口连接气口经被测电空阀连接另一次级气缸，另一所述次级气缸出气口连接第五二位二通阀；

所述第四二位二通阀和第五二位二通阀的出气口均连接有消音器。

进一步地，所述采集单元包括数据采集卡、多个压力传感器和高频压力传感器，所述压力传感器和高频压力传感器输出端与数据采集卡输入端连接；

压力传感器分别设置于主气缸和两个次级气缸位置，所述高频压力传感器设置于被测电空阀出气口位置。

进一步地，所述控制单元包括工控机和显示器，所述工控机通过rs232通信模块连接有下位机，所述下位机的io端口连接有多个继电器，多个所述继电器的线圈与下位机的io端口连接、常开触点分别连接调节阀、比例调节阀、第一二位二通阀、第二二位二通阀、第三二位二通阀、第四二位二通阀、第五二位二通阀、压力传感器和高频压力传感器。

进一步地，所述转换模块为凸字形板体，所述转换模块侧面开设有圆形通孔，所述通孔内设置螺栓，转换模块与被测电空阀通过螺栓固定，所述显示器内嵌于柜体上部，所述柜体下部铰接有柜门。

本发明的有益效果是：

1.本发明设置有空气管路，所述空气管路用于提供检测气源，所述上部设置有控制单元，所述控制单元与空气管路之间设置有采集单元，所述采集单元用于采集电空阀的气密性、通量、响应时间、启动释放电压和反向电动势的参数信号，所述控制单元用于参数信号检测；

作业时，将空气管路与被测电控阀三个阀口连接，利用控制单元对空气管路中各电气元件进行控制，使其分别作业从而构建出气密性、通量、响应时间、启动释放电压、反向电动势以及疲劳性能检测的检测通路，通过单项检测，采集单元将检测点实验参数据输出至控制单元，由控制单元对检测参数进行判断，从而判定被测电空阀是否合格。

2.本发明设置有固定机构，所述固定机构包括气路基板和多个转换模块，所述气路基板为长条形板，气路基板与转换模块通过螺栓固定，所述气路基板上对应转换模块开设有多个气口，所述气口为圆形孔，气口三个为一组，所述气口对应电空阀进气口间距开设。

在检测前，将被测电空阀与转换模块固定，转换模块与气路基板固定，多个转换模块可分别设置多个被测电空阀，与空气管路、采集单元和控制单元相结合实现多个被测电空阀同时进行不同类别的检测，从而提高了检测效率。

附图说明

图1是本发明一种电空阀检测试验台的结构示意图之一。

图2是本发明一种电空阀检测试验台的结构示意图之二。

图3是本发明一种电空阀检测试验台的气路原理图。

图4是本发明一种电空阀检测试验台的系统原理图。

附图中标号为：1为柜体，2为气路基板，3为转换模块，4为气口，5为空气过滤器，6为调节阀，7为比例调节阀，8为第一二位二通阀，9为第二二位二通阀，10为第三二位二通阀，11为第四二位二通阀，12为第五二位二通阀，13为次级气缸，15为压力传感器，16为高频压力传感器，17为工控机，18为显示器，19为下位机，20为继电器，21为柜门，22为主气缸。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细描述：

如图1~4所示，一种电空阀检测试验台，包括柜体1，所述柜体1包括上部和下部，所述下部为内部中空的方形结构，所述上部为内部中空、且底面敞口的梯形结构，上部和下部为一体化结构，下部设置有空气管路，所述空气管路用于提供检测气源，所述上部设置有控制单元，所述控制单元与空气管路之间设置有采集单元，所述采集单元用于采集电空阀的气密性、通量、响应时间、启动释放电压和反向电动势的参数信号，所述控制单元用于参数信号检测；

上部的上端面设置有固定机构，所述固定机构包括气路基板2和多个转换模块3，所述气路基板2为长条形板，气路基板2与转换模块3通过螺栓固定，所述气路基板2上对应转换模块3开设有多个气口4，所述气口4为圆形孔，气口4三个为一组，所述气口4对应电空阀进气口间距开设。

为优化产品结构，所述空气管路包括主气缸22、空气过滤器5、调节阀6、流量计、多个比例调节阀7和多条气路，所述气路包括第一二位二通阀8、第二二位二通阀9、第三二位二通阀10、第四二位二通阀11、第五二位二通阀12和两个次级气缸13，所述主气缸22经空气过滤器5、调节阀6、流量计和比例调节阀7与气路连通，所述比例调节阀7的出气口连接第一二位二通阀8和第二二位二通阀9；

所述第一二位二通阀8的出气口连接次级气缸13，所述次级气缸13出气口连接气口4；

所述第二二位二通阀9出气口分别连接第三二位二通阀10和第四二位二通阀11；

所述第三二位二通阀10的出气口连接气口4经被测电空阀连接另一次级气缸13，另一所述次级气缸13出气口连接第五二位二通阀12；

所述第四二位二通阀11和第五二位二通阀12的出气口均连接有消音器。

为便于数据采集，所述采集单元包括数据采集卡、多个压力传感器15和高频压力传感器16，所述压力传感器15和高频压力传感器16输出端与数据采集卡输入端连接；

压力传感器15分别设置于主气缸22和两个次级气缸13位置，所述高频压力传感器16设置于被测电空阀出气口位置。

在本实施例中，所述数据采集卡型号为pci-1712型采集卡，数据采集卡的采样频率为100khz，高频压力传感器16采用高频动态压力变送器，其响应精度为1/1000，从而实现数据的高速、精准采集。

为进行多种电控阀同时进行不同项目检测，所述控制单元包括工控机17和显示器18，所述工控机17通过rs232通信模块连接有下位机19，所述下位机19的io端口连接有多个继电器20，多个所述继电器20的线圈与下位机19的io端口连接、常开触点分别连接调节阀6、比例调节阀7、第一二位二通阀8、第二二位二通阀9、第三二位二通阀10、第四二位二通阀11、第五二位二通阀12、压力传感器15和高频压力传感器16。

为便于被测电空阀固定，所述转换模块3为凸字形板体，所述转换模块3侧面开设有圆形通孔，所述通孔内设置螺栓，转换模块3与被测电空阀通过螺栓固定，所述显示器18内嵌于柜体1上部，所述柜体1下部铰接有柜门21。

在本实施例中，设置有4个工位对应的转换模块3和气路数量同为4个，如图3所示，以其中第3路为例进行说明；

1.在进行气密性检测时：

1.1进行进气口至工作口或排气口的气密性测试（当电空阀处于失电状态时）；

通过工控机17控制下位机19通过继电器20使调节阀6打开，主风缸22供气，接着按上述流程将第一二位二通阀8（图中标号yv9）打开，向次级风缸13（图中标号res3）充气，压力传感器15（图中标号ca7）检测次级风缸13内压力由数据采集卡传输至工控机17，当次级风缸13内压力达到工控机17设定气压时充气完成，接着关闭yv9阻断气源。在稳压一定时间后，工控机17开始计时，在计时时段内ca7压力下降值，即为被试电空阀关断时的泄漏指标。

1.2进气口或工作口至排气口的气密性测试（电空阀得电状态）；

通过工控机17使被试电空阀得电，按照上述步骤，打开yv9，同时关闭第二二位二通阀9（图中标号为yv10）、第三二位二通阀10（图中标号为yv11）和第四二位二通阀11（图中标号为yv12），向res3充气至设定气压。通过工控机17关闭yv9阻断气源。稳压一定时间后，工控机17开始计时同时采集ca7的压力值，ca7在计时阶段的压力下降即为被试电空阀的关断时的泄漏指标。

1.3排气口气密试验；

在被试电磁阀失电时，打开yv10、yv11，关闭yv9、yv12、和第五二位二通阀12（图中标号为yv13），向次级风缸13（图中标号为res6）充气至设定气压。关闭yv10、yv11阻断气源，并使被试电空阀得电。稳压一定时间后，开始计时同时采集压力传感器15（图中标号为ca8）的压力值，ca8在计时阶段的压力下降即为被试电空阀的关断时的泄漏指标。

2.通量测试：

在干路上设置30—3000l/min的流量计（精度3%fs），使被试电空阀得电完全打开，气流通过流量计数值稳定后即为被试电磁阀当时的流量，通过数据采集卡采集流量计的检测参数，并通过工控机17软件进行数据处理计算输出被试电空阀的cv值。

3.启动、释放电压测试：

将被试电空阀处于供电状态，通过工控机17控制下位机19，使电源幅值由低到高进行调节，数据采集卡采集被试电空阀出口位高频压力传感器16（图中标号为ca3）的压力值，当检测值有输出，证明被试电空阀在此刻开启，记录此时电压值即为启动电压。反之，按上述步骤将电压由高到低调节，可以检测电空阀的释放电压。

4.响应时间测试：

通过工控机17给被试电空阀供电，同时记录时间点t0，检测被试电空阀出口ca3的压力，当压力值达到平均稳定气压的90%时，记录时间点t1，被试电空阀的开启响应时间t1=t1-t0；

反之，通过工控机17给被试电空阀断电，同时记录时间点t2，检测被试电空阀出口ca3的压力，当压力值下降至平均稳定气压的10%时，记录时间点t3，被试电空阀关断的响应时间t2=t3-t2。

5.反向电动势检测：

采用数字示波器抓取被试电空阀通电和断电时的波形，将示数字示波器件与工控机17通过rs232串口进行连接，将抓取的波形传输到工控机17通过软件处理后输出显示，把预存的波形与抓取波形进行比对判断是否存有异常。

6.疲劳试验：

通过工控机17使被测电空阀处于额定电压和额定气压状态。通过工控机17控制下位机19使继电器20控制被测电空阀进行反复通断，动作频率可通过工控机17进行设置，根据被试电空阀响应时间特性设置动作频率，最大频率为10hz。同时工控机17记录被测电空阀通断动作次数和相邻两次动作间的时间间隔，自动检测电空阀是否卡滞、响应时间是否超差。

在电空阀自动检测时，将上述六种检测项目进行穿插组合，模拟实际运行情况，例如在设定n次疲劳试验后做气密性试验、启动电压和释放电压测试，在检测合格后再继续进行疲劳试验，从而达到更好的检测效果，便于后续进行分析和改进。

以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。