CN103557910A - 智能水表自动化检测装置和检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能水表自动化检测装置和检测方法。该检测装置包括柜体、面板，柜体上设置有面板，面板上设置有多个测试工位，每个工位上设置一个电路板，电路板上设置有显示屏、LED指示灯、工装线圈、电磁铁、射频卡、接线端子。该检测方法的流程包括：电压自检、夹表检测、上电电流检测、功耗检测、关阀测试、读卡测试、开阀测试、采样测试、低压关阀测试、循环检测、下表检测。本发明智能水表自动化检测装置和检测方法能够高效、可靠地检测水表电路板的性能，所有检测步骤实现自动化测试，节省了人力资源，提高了效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测装置和检测方法，具体是涉及一种智能水表自动化检测装置和检测方法。
背景技术
随着电子技术的发展，电子产品的集成化程度越来越高，工序越来越多，制造工艺越来越复杂，这样在制造过程中就会产生潜伏缺陷。对一个好的产品，不但要求有较高的性能指标，还要有较高的稳定性。目前，国内外普遍采用智能检测装置来提高电子产品的可靠性和稳定性，保证出厂的产品经得起时间的检验。智能水表检测装置可以检验水表产品的性能品质，防止不合格的水表产品进入市场。但是在现有技术中，智能水表产品根据检测内容不同需要将检测点分布在流水线的不同环节中，需要较多的检测设备和人员，同时测试过程需要较长时间等待，浪费人工资源，生产效率低下。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的智能水表在生产过程中检测环节分散、浪费资源和人力、生产效率低下的问题，设计了智能水表自动化检测装置和检测方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
智能水表自动化检测装置，包括柜体、面板，其特征在于：柜体上设置有面板，面板上设置有多个测试工位，每个工位上设置一个电路板，电路板上设置有显示屏、LED指示灯、工装线圈、电磁铁、射频卡、接线端子。所述工装线圈、电磁铁、射频卡由内向外重叠排列；所述智能水表自动化检测装置采用隔离的交流220V供电，通过M-BUS接口与按键板进行数据通信，通过接线端子与被测水表连接。
进一步地，所述智能水表自动化检测装置的硬件电路包括微处理器、电源电路、读写卡电路、M-BUS电路、阀门状态检测电路、脉冲采样电路、触发线圈电路、电压输出电路、电流测量电路、显示电路。所述电源电路给整个电路供电；所述读写卡电路通过端口PWM、RFDATA、XQConter与微处理器引脚P1.3、P1.4、P3.1分别连接；所述M-BUS电路用半双工串口方式与微处理器连接；所述阀门状态检测电路通过端口FMON、FMOFF与微处理器引脚P2.5、P2.6分别连接；所述脉冲采样电路通过端口TXS1、TXS2、S1、S2、GNDmeter与微处理器引脚P5.6、P5.7和扩展串口TXD1、RXD1分别连接；所述触发线圈电路通过端口JDQKZ与微处理器引脚P1.0连接；所述电压输出电路通过端口VREST、DAOUT与微处理器引脚P6.2、P6.6分别连接；所述电流测量电路通过端口ITEST0、ITEST1、ITEST2与微处理器引脚P6.3、P6.4、P6.5分别连接；所述显示电路包括液晶屏显示电路和LED指示灯显示电路，液晶屏显示电路采用并行连接方式，LCD-RST、LCD-CS、数据/命令端口、写端口、读端口与微处理器的引脚P5.0—P5.4分别连接，LCD-D7—LCD-D0端口与微处理器的引脚P4.0—P4.7分别连接，LCD-BK端口与微处理器引脚P3.3连接，LED指示灯显示电路通过端口LED1、LED2与微处理器引脚P3.0、P3.2分别连接。
进一步地，所述微处理器的型号是16位的MSP430F2618。
智能水表自动化检测方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步：电压自检，老化台初始化后输出3.6V电压，实际输出电压与理论输出电压差值范围为±0.1V，则自检合格；
第二步：3.6V夹表检测，每间隔500ms采样一次电流，如果采样到电流值为0uA，则没有夹表；如果电流值在上电电流正常范围1-8mA之内，则开始进行20次周期为50ms的电流采样，电流在1-10mA范围内采样到的次数不少于15次，则夹表正常；
第三步：3.6V上电电流检测，测得电流在1-8mA范围内则合格；
第四步：3.6V功耗检测，测得静态功耗电流在3-20uA范围内则合格；
第五步：3.6V 清无电；
第六步：3.6V关阀测试，进行5次周期为2s的阀门状态检测，当检测到阀门线两端的电平与正常关阀电平一致且水表电路板电流在40-60mA范围内，则认为是一次有效关阀检测，若有效关阀检测不少于2次，则关阀正常；
第七步：3.6V读卡测试，老化台向检查卡中写入剩余量为21845，再读取检查卡中剩余量，若读取到的剩余量数据不是21845，且读卡电流在1-8mA范围内则水表读卡正常；
第八步：3.6V开阀测试，进行5次周期为2s的开阀状态检测，当检测到阀门线两端的电平与正常开阀电平一致且水表电路板电流在40-60mA范围内，则认为是一次有效开阀检测，若有效开阀检测不少于3次，则开阀正常；
第九步：3.6V采样测试，检测老化台读到的输出采样脉冲前和输出采样脉冲后检查卡剩余量差值是否为1，如果是则采样正常；
第十步：1.9V低压关阀测试，调整电压到1.9V进行5次周期为2s的关阀状态检测，当检测到阀门线两端的电平与正常关阀电平一致且水表电路板电流在20-35mA范围内，则认为是一次有效关阀检测，若检测有效关阀次数不少于2次，则低压关阀正常；
第十一步：2.5V清无电；
第十二步：2.5V关阀测试，关阀电流在25-50mA范围内；
第十三步：2.5V读卡测试，读卡电流在1-8mA范围内；
第十四步：2.5V开阀测试，开阀电流在25-50mA范围内；
第十五步：2.5V采样测试；
第十六步：4.5V读卡测试，读卡电流在1-8mA范围内；
第十七步：4.5V开阀测试，开阀电流在45-70mA范围内；
第十八步：4.5V采样测试；
第十九步：循环检测，第一轮检测完成后合格，若此时没有下表，则自动开始新一轮的检测，以此循环直到检测到下表；
第二十步：下表检测，判断水表电路板电流，若大于0uA，则没有下表并关闭电压输出，以此循环直到检测电流为0uA，则认为已经下表。
本发明的有益效果：本发明智能水表自动化检测装置和检测方法能够高效、可靠的检测水表电路板的性能，所有检测步骤实现自动化测试，生产工人只需在夹表时查看水表液晶是否全显，下表时查看绿色指示灯是否点亮，来判断电路板是否合格，节省了人力成本，提高效率，创造效益。
附图说明
图1是本发明智能水表自动化检测装置的平面图。
图2是本发明智能水表自动化检测装置的硬件框图。
图3是本发明智能水表自动化检测方法的流程框图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和附图说明对本发明的技术方案作进一步详细的描述。
如图1所示，本发明智能水表自动化检测装置，包括柜体8和面板5，其中，柜体8上设置有面板5，面板5上设置有多个测试工位，每个工位上设置一个电路板，电路板上设置有显示屏1、LED指示灯6、电磁铁2、工装线圈3、射频卡4、接线端子7；所述智能水表自动化检测装置采用隔离的交流220V供电，通过电源线接线端子7向水表电路板提供1.9V、2.5V、3.6V、4.5V的电压输出；所述智能水表自动化检测装置通过M-BUS接口与按键板进行数据通信，主要用于改变检测表板的型号；所述智能水表自动化检测装置通过接线端子7与被测水表的采样线、电源线、阀门线连接，实现电压自检、夹表检测、上电电流检测、功耗检测、关阀测试、读卡测试、开阀测试、采样测试、低压关阀测试、循环检测、下表检测等功能；所述智能水表自动化检测装置采用LCD160*160型点阵型液晶显示屏1与红绿指示灯6配合的方式作为***的显示部分，这种显示方式可直观地显示出水表电路板在检测过程中的状态信息。
如图2所示，所述智能水表自动化检测装置的硬件电路包括微处理器、电源电路、读写卡电路、M-BUS电路、阀门状态检测电路、脉冲采样电路、触发线圈电路、电压输出电路、电流测量电路、显示电路。所述微处理器的型号是16位的MSP430F2618，具有双串口，带有片内12位ADC和12位DAC以满足产品模数转换和数模转换的需要；所述电源电路采用隔离交流220V，经降压、整流后输出17V直流电为***供电，LM7812输出12V为***供电，MC33063提供-12V输出，LM2575-3.3提供+3.3V电压，正、-12V电压用来为OP07提供正负电压，+12V为触发线圈供电，3.3V为微处理器供电；所述读写卡电路通过端口PWM、RFDATA、XQConter与微处理器引脚P1.3、P1.4、P3.1分别连接，可对检查卡进行数据写入和读出；所述M-BUS电路用半双工串口方式与微处理器连接；所述阀门状态检测电路通过端口FMON、FMOFF与微处理器引脚P2.5、P2.6分别连接，在阀门动作时可以从FMON和FMOFF两个端口读取阀门线两端的电平；所述脉冲采样电路通过端口TXS1、TXS2、S1、S2、GNDmeter与微处理器引脚P5.6、P5.7和扩展串口TXD1、RXD1分别连接，通过光耦为被测水表提供采样脉冲，通断时间根据水表电路板采样信号的占空比和采样周期来确定；所述触发线圈电路通过端口JDQKZ与微处理器引脚P1.0连接，利用线圈的磁效应对触发线圈通电产生磁场触发干簧管吸合，从而触发被测水表读卡，硬件方面通过三极管控制线圈通断电；所述电压输出电路通过端口VREST、DAOUT与微处理器引脚P6.2、P6.6分别连接，微处理器内部12位DAC产生电压信号，后跟运算放大器，输出带功率放大器，输出级通过电阻分压后跟随器输入处理器内部ADC，可输出1.9V、2.5V、3.6V、4.5V，提供最大500mA的电流；所述电流测量电路通过端口ITEST0、ITEST1、ITEST2与微处理器引脚P6.3、P6.4、P6.5分别连接，采用精密电阻采样所测电路板的功耗电流，通过OP07对采样电流进行放大后送入处理器的12位AD；所述显示电路包括液晶屏显示电路和LED指示灯显示电路，液晶屏显示电路采用并行连接方式，LCD-RST、LCD-CS、数据/命令端口、写端口、读端口与微处理器的引脚P5.0—P5.4分别连接，LCD-D7—LCD-D0端口与微处理器的引脚P4.0—P4.7分别连接，LCD-BK端口与微处理器引脚P3.3连接，LED指示灯显示电路通过端口LED1、LED2与微处理器引脚P3.0、P3.2分别连接。
如图3所示，本发明智能水表自动化检测方法如下：
第一步：电压自检，老化台初始化后输出3.6V电压，实际输出电压与理论输出电压差值范围为±0.1V，则自检合格；
第二步：3.6V夹表检测，每间隔500ms采样一次电流，如果采样到电流值为0uA，则没有夹表；如果电流值在上电电流正常范围1-8mA之内，则开始进行20次周期为50ms的电流采样，电流在1-10mA范围内采样到的次数不少于15次，则夹表正常；
第三步：3.6V上电电流检测，测得电流在1-8mA范围内则合格；
第四步：3.6V功耗检测，测得静态功耗电流在3-20uA范围内则合格；
第五步：3.6V 清无电；
第六步：3.6V关阀测试，进行5次周期为2s的阀门状态检测，当检测到阀门线两端的电平与正常关阀电平一致且水表电路板电流在40-60mA范围内，则认为是一次有效关阀检测，若有效关阀检测不少于2次，则关阀正常；
第七步：3.6V读卡测试，老化台向检查卡中写入剩余量为21845，再读取检查卡中剩余量，若读取到的剩余量数据不是21845，且读卡电流在1-8mA范围内则水表读卡正常；
第八步：3.6V开阀测试，进行5次周期为2s的开阀状态检测，当检测到阀门线两端的电平与正常开阀电平一致且水表电路板电流在40-60mA范围内，则认为是一次有效开阀检测，若有效开阀检测不少于3次，则开阀正常；
第九步：3.6V采样测试，检测老化台读到的输出采样脉冲前和输出采样脉冲后检查卡剩余量差值是否为1，如果是则采样正常；
第十步：1.9V低压关阀测试，调整电压到1.9V进行5次周期为2s的关阀状态检测，当检测到阀门线两端的电平与正常关阀电平一致且水表电路板电流在20-35mA范围内，则认为是一次有效关阀检测，若检测有效关阀次数不少于2次，则低压关阀正常；
第十一步：2.5V清无电；
第十二步：2.5V关阀测试，关阀电流在25-50mA范围内；
第十三步：2.5V读卡测试，读卡电流在1-8mA范围内；
第十四步：2.5V开阀测试，开阀电流在25-50mA范围内；
第十五步：2.5V采样测试；
第十六步：4.5V读卡测试，读卡电流在1-8mA范围内；
第十七步：4.5V开阀测试，开阀电流在45-70mA范围内；
第十八步：4.5V采样测试；
第十九步：循环检测，第一轮检测完成后合格，若此时没有下表，则自动开始新一轮的检测，以此循环直到检测到下表；
第二十步：下表检测，判断水表电路板电流，若大于0uA，则没有下表并关闭电压输出，以此循环直到检测电流为0uA，则认为已经下表；另外有报警处理和采样处理功能。
所述智能水表自动化检测装置在检测过程中液晶屏显示如下：
(1)固定显示输出的电压、电流、水表电路板已检测的时间；
(2)等待夹表时显示“未夹表”；
(3)正常检表时过程中显示“正在XX测试…”；
(4)报警状态时显示报警时的电压、电流和故障项；
(5)上电电流异常时显示“上电电流异常”；
(6)静态电流异常时显示“静态电流异常”；
(7)关阀故障时显示“关阀故障”；
(8)开阀故障时显示“开阀故障”；
(9)读卡故障时显示“读卡故障”；
(10)采样故障时显示“采样故障”；
(11)低压关阀故障时显示“低压关阀故障”；
(12)工装读卡故障时显示“工装读卡故障”；
(13)电压输出故障时显示“电压输出故障”。
所述智能水表自动化检测装置在检测过程中LED指示灯显示如下：
(1)正常检测且合格时，绿灯亮，红灯灭；
(2)故障报警时红灯亮，绿灯灭。
Claims (4)
1.智能水表自动化检测装置，包括柜体、面板，其特征在于：柜体上设置有面板，面板上设置有多个测试工位，每个工位上设置一个电路板，电路板上设置有显示屏、LED指示灯、工装线圈、电磁铁、射频卡、接线端子。所述工装线圈、电磁铁、射频卡由内向外重叠排列；所述智能水表自动化检测装置采用隔离的交流220V供电，通过M-BUS接口与按键板进行数据通信，通过接线端子与被测水表连接。
2.根据权利要求1所述的智能水表自动化检测装置，其特征在于：所述智能水表自动化检测装置的硬件电路包括微处理器、电源电路、读写卡电路、M-BUS电路、阀门状态检测电路、脉冲采样电路、触发线圈电路、电压输出电路、电流测量电路、显示电路。所述电源电路给整个电路供电；所述读写卡电路通过端口PWM、RFDATA、XQConter与微处理器引脚P1.3、P1.4、P3.1分别连接；所述M-BUS电路用半双工串口方式与微处理器连接；所述阀门状态检测电路通过端口FMON、FMOFF与微处理器引脚P2.5、P2.6分别连接；所述脉冲采样电路通过端口TXS1、TXS2、S1、S2、GNDmeter与微处理器引脚P5.6、P5.7和扩展串口TXD1、RXD1分别连接；所述触发线圈电路通过端口JDQKZ与微处理器引脚P1.0连接；所述电压输出电路通过端口VREST、DAOUT与微处理器引脚P6.2、P6.6分别连接；所述电流测量电路通过端口ITEST0、ITEST1、ITEST2与微处理器引脚P6.3、P6.4、P6.5分别连接；所述显示电路包括液晶屏显示电路和LED指示灯显示电路，液晶屏显示电路采用并行连接方式，LCD-RST、LCD-CS、数据/命令端口、写端口、读端口与微处理器的引脚P5.0—P5.4分别连接，LCD-D7—LCD-D0端口与微处理器的引脚P4.0—P4.7分别连接，LCD-BK端口与微处理器引脚P3.3连接，LED指示灯显示电路通过端口LED1、LED2与微处理器引脚P3.0、P3.2分别连接。
3.根据权利要求1和权利要求2所述的智能水表自动化检测装置，其特征在于：所述微处理器的型号是16位的MSP430F2618。
4.智能水表自动化检测方法，其特征在于包括以下步骤：
第一步：电压自检，老化台初始化后输出3.6V电压，实际输出电压与理论输出电压差值范围为±0.1V，则自检合格；
第二步：3.6V夹表检测，每间隔500ms采样一次电流，如果采样到电流值为0uA，则没有夹表；如果电流值在上电电流正常范围1-8mA之内，则开始进行20次周期为50ms的电流采样，电流在1-10mA范围内采样到的次数不少于15次，则夹表正常；
第三步：3.6V上电电流检测，测得电流在1-8mA范围内则合格；
第四步：3.6V功耗检测，测得静态功耗电流在3-20uA范围内则合格；
第五步：3.6V 清无电；
第六步：3.6V关阀测试，进行5次周期为2s的阀门状态检测，当检测到阀门线两端的电平与正常关阀电平一致且水表电路板电流在40-60mA范围内，则认为是一次有效关阀检测，若有效关阀检测不少于2次，则关阀正常；
第七步：3.6V读卡测试，老化台向检查卡中写入剩余量为21845，再读取检查卡中剩余量，若读取到的剩余量数据不是21845，且读卡电流在1-8mA范围内则水表读卡正常；
第八步：3.6V开阀测试，进行5次周期为2s的开阀状态检测，当检测到阀门线两端的电平与正常开阀电平一致且水表电路板电流在40-60mA范围内，则认为是一次有效开阀检测，若有效开阀检测不少于3次，则开阀正常；
第九步：3.6V采样测试，检测老化台读到的输出采样脉冲前和输出采样脉冲后检查卡剩余量差值是否为1，如果是则采样正常；
第十步：1.9V低压关阀测试，调整电压到1.9V进行5次周期为2s的关阀状态检测，当检测到阀门线两端的电平与正常关阀电平一致且水表电路板电流在20-35mA范围内，则认为是一次有效关阀检测，若检测有效关阀次数不少于2次，则低压关阀正常；
第十一步：2.5V清无电；
第十二步：2.5V关阀测试，关阀电流在25-50mA范围内；
第十三步：2.5V读卡测试，读卡电流在1-8mA范围内；
第十四步：2.5V开阀测试，开阀电流在25-50mA范围内；
第十五步：2.5V采样测试；
第十六步：4.5V读卡测试，读卡电流在1-8mA范围内；
第十七步：4.5V开阀测试，开阀电流在45-70mA范围内；
第十八步：4.5V采样测试；
第十九步：循环检测，第一轮检测完成后合格，若此时没有下表，则自动开始新一轮的检测，以此循环直到检测到下表；
第二十步：下表检测，判断水表电路板电流，若大于0uA，则没有下表并关闭电压输出，以此循环直到检测电流为0uA，则认为已经下表。
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Application publication date: 20140205 |