CN113324753A - 一种电磁阀延迟时间及响应时间的测试装置及其测试方法 - Google Patents

Abstract

一种电磁阀延迟时间及响应时间的测试装置，包括试验台，以及通过固定板固定在试验台上的电磁阀，所述的电磁阀包括电磁阀阀芯和控制器，电磁阀的控制器通过信号线与上位机连接；所述的试验台上，在靠近电磁阀阀芯的一侧安装有左触点板和右触点板，所述的左触点板与右触点板相对的一侧对应设置有上触点和下触点；所述电磁阀阀芯通过螺纹连接有阀芯连接杆，阀芯连接杆的另一端固定安装有与上触点和下触点碰触的接触铁块；所述上触点和下触点分别通过导线与电阻R的两端连接，所述电阻R的两端分别通过导线与示波器的通道一连接，示波器通过通道一采集电阻R两端的电压值；所述示波器的通道二通过脉宽信号线与上位机连接，采集电磁阀的脉宽信号。

Description

一种电磁阀延迟时间及响应时间的测试装置及其测试方法

技术领域

本发明涉及电磁阀测试技术领域，具体涉及一种电磁阀延迟时间及响应时间的测试装置及其测试方法。

背景技术

液压电磁阀在上位机发出脉宽动作指令到完成动作的过程中存在响应时间。在某些对电磁阀响应要求较高的应用场合，需要准确估计电磁阀的响应时间，为电磁阀的控制提供修正参数。申请号“ CN201811559306.5”记载了“公开了一种电磁阀响应时间测试方法，其包括将待测电磁阀固定到试验台上；通过高速相机对电磁阀定位；向电磁阀发出工作指令，使电磁阀的阀芯伸出；通过高速相机记录电磁阀从接收到工作指令到阀芯完全伸出过程中的图像；处理分析图像，以通过图像获得电磁阀的响应时间和阀芯的动作时间。本发明提供的电磁阀响应时间测试方法，实现了上位机到电磁阀延迟时间及响应时间的测试，方便了电磁阀在使用中的调试，同时也提升了电磁阀的调试精度”。

上述发明实现了对电磁阀延迟时间及响应时间的测试，方便了电磁阀在使用中的调试，同时也提升了电磁阀的调试精度。但在实际测试中，由于相机的检测速度要求很高，容易出现轻微的延迟，造成测试的误差较大。

发明内容

针对上述的技术问题，本技术方案提供了一种电磁阀延迟时间及响应时间的测试装置及其测试方法，能有效的解决上述问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种电磁阀延迟时间及响应时间的测试装置，包括试验台，以及通过固定板固定在试验台上的电磁阀，所述的电磁阀包括电磁阀阀芯和控制器，电磁阀的控制器通过信号线与上位机连接；所述的试验台上，在靠近电磁阀阀芯的一侧安装有左触点板和右触点板，所述的左触点板与右触点板相对的一侧对应设置有上触点和下触点；所述电磁阀阀芯通过螺纹连接有阀芯连接杆，阀芯连接杆的另一端固定安装有与上触点和下触点碰触的接触铁块；所述上触点和下触点分别通过导线与电阻R的两端连接，所述电阻R的两端分别通过导线与示波器的通道一连接，示波器通过通道一采集电阻R两端的电压值；所述示波器的通道二通过脉宽信号线与上位机连接，采集电磁阀的脉宽信号。

进一步的，所述的左触点板和右触点板采用绝缘材料制成；左触点板和右触点板的底部设有螺纹孔，通过微调螺栓安装在试验台上，通过旋转微调螺栓可调整左触点板和右触点板的底部至试验台的距离。

进一步的，所述的左触点板和右触点板间隔设置；在左触点板的内侧固定设置有A触点和B触点，在右触点板的内侧固定设置有E触点和F触点；所述接触铁块的左端面与A触点和B触点的圆顶表面接触时，电磁阀可调整的最大距离是接触铁块的有端面与E触点和F触点的圆顶表面之间的距离，该距离被设定为S。

进一步的，所述的B触点和F触点通过导线与电阻R的一端连接，所述的A触点和F触点通过导线与电源连接后，再与电阻R的另一端连接；所述接触铁块的端面与触点的圆顶表面完全接触时整个回路才会导通。

进一步的，所述的接触铁块左端与A触点和B触点完全接触时，示波器通道1采集电路中R两端电压值为5V；所述的接触铁块右端与E触点和F触点完全接触时，示波器通道1采集电路中R两端电压值为5V；所述接触铁块的端面不与触点接触时，示波器通道1采集电路中R两端电压值为0V。

进一步的，所述电源的正极线引出，依次与A触点和F触点的顶端焊接，电源的负极线引出，先经过电阻R，然后依次与B触点和F触点的底端焊接。

进一步的，所述的接触铁块与阀芯连接杆为同一实体，阀芯连接杆与电磁阀阀芯同轴，并通过螺纹与阀芯相连。

一种电磁阀延迟时间及响应时间的测试方法，其特征在于：包括以下具体步骤：

S1、先电磁阀通过螺栓固定在电磁阀固定板上，再将电磁阀固定板通过螺栓固定在试验台上；

S2、微调左触点板底部的微调螺栓，调整左触点板的高度，使接触铁块左端面与电路触点A、B圆顶表面接触；

S3、微调右触点板底部的微调螺栓，调整右触点板的高度，使接触铁块右端面与电路触点E、F圆顶表面接触；可调整得到电磁阀需要测定的距离S；

S4、将正极线从电源引出，依次与左右触点板上的触点顶端焊接；

S5、将负极线从电源引出，先经过电阻R，然后依次与左右触点板上的触点底端焊接；

S6、通道1采集电阻R两端电压值，当电磁阀未工作时，接触铁块左端与A、B触点完全接触，示波器通道1采集电路中R两端电压值为5V；

S7、通过上位机向实验台上的电磁阀发出脉宽信号，以使电磁阀阀芯开始运动，接触铁块与A、B触点脱离，示波器通道1采集电路中R两端电压值为0V；

S8、电磁阀开始运动时，示波器的通道2开始采集上位机发出的电磁阀脉宽信号；

S9、当接触铁块右端与E、F圆顶触点完全接触时，示波器通道1采集到的电压值为5V；

S10、对采集的数据选择100个循环并作平均处理，得到电磁阀脉宽与电阻R两端电压值图像；

S11、处理分析图像得出，T1为电磁阀延迟时间，T2-T1为电磁阀响应时间。

进一步的，在处理分析图像前，生成阀芯高度-时间曲线；由此可以将该曲线作为该类待测电磁阀的响应时间的标准参照，便于后期该类电磁阀在使用中的调试；该方法还包括：

步骤S11.1、获得电磁阀在接收到工作指令前，阀芯在图像中所对应的基准像素单元；

步骤S11.2、获得在任意时刻，阀芯在图像中所对应的动态像素单元；

步骤S11.3、将基准像素单元作为阀芯高度-时间曲线的零点，将动态单元作为阀芯高度-时间曲线的纵轴，将动态像素单元所对应的时刻作为阀芯高度-时间曲线的横轴；

由此，可以通过阀芯高度-时间曲线，可以直观地获得电磁阀的响应时间及阀芯的动作时间。

有益效果

本发明提出的一种电磁阀延迟时间及响应时间的测试装置及其测试方法，与现有技术相比较，其具有以下有益效果：

（1）本技术方案通过采集上位机发出的脉宽信号，电阻R两端电压值，根据示波器上信号的状况，间接得到电磁阀的延迟时间及响应时间，简单易操作，测试精度高。

附图说明

图1是本发明中测试装置的整体结构示意图。

图2是本发明中测试装置电路未接通状态示意图。

图3是本发明中电磁阀脉宽与电阻R两端电压值的示意图。

附图中的标记为：1-上位机、2-电磁阀控制线、3-脉宽信号线、4-电磁阀固定板、5-电磁阀固定螺栓、6-试验台、7-电磁阀固定板微调螺栓、8-示波器、9-触点板微调螺栓、10-接触铁块、11-触点、12-电磁阀、13-电磁阀阀芯、14-阀芯连接杆、15-右触点板、16-左触点板、17-电压测试线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围。

实施例1：

如图1-2所示，一种电磁阀延迟时间及响应时间的测试装置，包括试验台6，以及通过固定板4固定在试验台6上的电磁阀12；所述的电磁阀12通过固定螺栓5固定安装在电磁阀固定板4上；所述的电磁阀固定板4再通过螺栓7固定安装在试验台6上。

所述的电磁阀12包括电磁阀阀芯13和控制器，电磁阀12的控制器通过信号线2与上位机1连接；所述的试验台6上，在靠近电磁阀阀芯13的一侧安装有左触点板16和右触点板17，所述的左触点板16和右触点板15采用绝缘材料制成；左触点板16和右触点板17的底部设有螺纹孔，通过微调螺栓9安装在试验台6上，通过旋转微调螺栓9可调整左触点板16和右触点板15的底部至试验台6的距离。

所述的左触点板16和右触点板15间隔设置。所述左触点板16与右触点板15相对的一侧对应设置有上触点11和下触点；在左触点板16的内侧固定设置有A触点和B触点，在右触点板15的内侧固定设置有E触点和F触点。

所述电磁阀阀芯13通过螺纹连接有阀芯连接杆14，阀芯连接杆14的另一端固定安装有与触点11碰触的接触铁块10；所述的接触铁块10与阀芯连接杆14为同一实体，阀芯连接杆14与电磁阀阀芯13同轴，并通过螺纹与阀芯相连。所述接触铁块10的左端面与A触点和B触点的圆顶表面接触时，电磁阀13可调整的最大距离是接触铁块10的有端面与E触点和F触点的圆顶表面之间的距离，该距离被设定为S。

当接触铁块10左端与A触点和B触点完全接触时，示波器8的通道1采集电路中R两端电压值为5V；当接触铁块10右端与E触点和F触点完全接触时，示波器8的通道1采集电路中R两端电压值为5V；当接触铁块10的端面不与触点接触时，示波器8的通道1采集电路中R两端电压值为0V。

上触点和下触点分别通过导线17与电阻R的两端连接，即B触点和F触点通过导线17与电阻R的一端连接，所述的A触点和F触点通过导线17与电源连接后，再与电阻R的另一端连接；电源的正极线引出，依次与A触点和F触点的顶端焊接，电源的负极线引出，先经过电阻R，然后依次与B触点和F触点的底端焊接；所述接触铁块10的端面与触点的圆顶表面完全接触时整个回路才会导通。

所述电阻R的两端分别通过导线17与示波器8的通道一连接，示波器8通过通道一采集电阻R两端的电压值。所述示波器8的通道二通过脉宽信号线3与上位机1连接，采集电磁阀12的脉宽信号。

实施例2：

一种电磁阀延迟时间及响应时间的测试方法，包括以下具体步骤：

S1、先电磁阀通过螺栓固定在电磁阀固定板上，再将电磁阀固定板通过螺栓固定在试验台上；

S2、微调左触点板底部的微调螺栓，调整左触点板的高度，使接触铁块左端面与电路触点A、B圆顶表面接触；

S3、微调右触点板底部的微调螺栓，调整右触点板的高度，使接触铁块右端面与电路触点E、F圆顶表面接触；可调整得到电磁阀需要测定的距离S；

S4、将正极线从电源引出，依次与左右触点板上的触点顶端焊接；

S5、将负极线从电源引出，先经过电阻R，然后依次与左右触点板上的触点底端焊接；

S6、通道1采集电阻R两端电压值，当电磁阀未工作时，接触铁块左端与A、B触点完全接触，示波器通道1采集电路中R两端电压值为5V；

S7、通过上位机向实验台上的电磁阀发出脉宽信号，以使电磁阀阀芯开始运动，接触铁块与A、B触点脱离，示波器通道1采集电路中R两端电压值为0V；

S8、电磁阀开始运动时，示波器的通道2开始采集上位机发出的电磁阀脉宽信号；

S9、当接触铁块右端与E、F圆顶触点完全接触时，示波器通道1采集到的电压值为5V；

S10、对采集的数据选择100个循环并作平均处理，得到电磁阀脉宽与电阻R两端电压值图像；

S11、处理分析图像得出，T1为电磁阀延迟时间，T2-T1为电磁阀响应时间。

其中，可以理解的是，电磁阀在接收到工作指令时，存在一定的响应时间，在响应时间内，阀芯静止不动；而在响应时间经过后，阀芯开始伸出，直至伸出至最大值。为了测量电磁阀的响应时间，在本实施例中，通过上位机得到上位机发出控制电磁阀工作的脉宽信号的时间点，以及通过采用示波器获取电阻R两端的电压的改变的时间点，将两个时间点相减，即可得到响应时间；通过捕捉电阻R两端电压值的改变，即可得到阀芯开始伸出的时刻，并将电压值的改变进行比较，即可以得到响应时间经过的时刻，由此实现了对响应时间的测量。

在处理分析图像前，生成阀芯高度-时间曲线；由此可以将该曲线作为该类待测电磁阀的响应时间的标准参照，便于后期该类电磁阀在使用中的调试；该方法还包括：

步骤S11.1、获得电磁阀在接收到工作指令前，阀芯在图像中所对应的基准像素单元；

步骤S11.2、获得在任意时刻，阀芯在图像中所对应的动态像素单元；

步骤S11.3、将基准像素单元作为阀芯高度-时间曲线的零点，将动态单元作为阀芯高度-时间曲线的纵轴，将动态像素单元所对应的时刻作为阀芯高度-时间曲线的横轴；

由此，可以通过阀芯高度-时间曲线，可以直观地获得电磁阀的响应时间及阀芯的动作时间。

Claims (9)

1.一种电磁阀延迟时间及响应时间的测试装置，包括试验台（6），以及通过固定板（4）固定在试验台（6）上的电磁阀（12），所述的电磁阀（12）包括电磁阀阀芯（13）和控制器，电磁阀（12）的控制器通过信号线（2）与上位机（1）连接；其特征在于：所述的试验台（6）上，在靠近电磁阀阀芯（13）的一侧安装有左触点板（16）和右触点板（15），所述的左触点板（16）与右触点板（15）相对的一侧对应设置有上触点和下触点；所述电磁阀阀芯（13）通过螺纹连接有阀芯连接杆（14），阀芯连接杆（14）的另一端固定安装有与上触点和下触点碰触的接触铁块（10）；所述上触点和下触点分别通过导线（7）与电阻R的两端连接，所述电阻R的两端分别通过导线（7）与示波器（8）的通道一连接，示波器（8）通过通道一采集电阻R两端的电压值；所述示波器（8）的通道二通过脉宽信号线（3）与上位机（1）连接，采集电磁阀（12）的脉宽信号。

2.根据权利要求1所述的一种电磁阀延迟时间及响应时间的测试装置，其特征在于：所述的左触点板（16）和右触点板（15）采用绝缘材料制成；左触点板（16）和右触点板（16）的底部设有螺纹孔，通过微调螺栓（9）安装在试验台（6）上，通过旋转微调螺栓（9）可调整左触点板（16）和右触点板（15）的底部至试验台（6）的距离。

3.根据权利要求1所述的一种电磁阀延迟时间及响应时间的测试装置，其特征在于：所述的左触点板（16）和右触点板（15）间隔设置；在左触点板（16）的内侧固定设置有A触点和B触点，在右触点板（15）的内侧固定设置有E触点和F触点；所述接触铁块（8）的左端面与A触点和B触点的圆顶表面接触时，电磁阀（12）可调整的最大距离是接触铁块（8）的有端面与E触点和F触点的圆顶表面之间的距离，该距离被设定为S。

4.根据权利要求3所述的一种电磁阀延迟时间及响应时间的测试装置，其特征在于：所述的B触点和F触点通过导线与电阻R的一端连接，所述的A触点和F触点通过导线与电源连接后，再与电阻R的另一端连接；所述接触铁块（10）的端面与触点的圆顶表面完全接触时整个回路才会导通。

5.根据权利要求4所述的一种电磁阀延迟时间及响应时间的测试装置，其特征在于：所述的接触铁块（10）左端与A触点和B触点完全接触时，示波器（8）的通道1采集电路中R两端电压值为5V；所述的接触铁块（10）右端与E触点和F触点完全接触时，示波器（8）的通道1采集电路中R两端电压值为5V；所述接触铁块（10）的端面不与触点接触时，示波器（8）的通道1采集电路中R两端电压值为0V。

6.根据权利要求4所述的一种电磁阀延迟时间及响应时间的测试装置，其特征在于：所述电源的正极线引出，依次与A触点和F触点的顶端焊接，电源的负极线引出，先经过电阻R，然后依次与B触点和F触点的底端焊接。

7.根据权利要求1所述的一种电磁阀延迟时间及响应时间的测试装置，其特征在于：所述的接触铁块（10）与阀芯连接杆（14）为同一实体，阀芯连接杆（14）与电磁阀阀芯（13）同轴，并通过螺纹与阀芯（13）相连。

8.一种电磁阀延迟时间及响应时间的测试方法，可以配合权利要求1-7任一项的一种电磁阀延迟时间及响应时间的测试装置使用；其特征在于：包括以下具体步骤：

S1、先电磁阀通过螺栓固定在电磁阀固定板上，再将电磁阀固定板通过螺栓固定在试验台上；

S2、微调左触点板底部的微调螺栓，调整左触点板的高度，使接触铁块左端面与电路触点A、B圆顶表面接触；

S3、微调右触点板底部的微调螺栓，调整右触点板的高度，使接触铁块右端面与电路触点E、F圆顶表面接触；可调整得到电磁阀需要测定的距离S；

S4、将正极线从电源引出，依次与左右触点板上的触点顶端焊接；

S5、将负极线从电源引出，先经过电阻R，然后依次与左右触点板上的触点底端焊接；

S6、通道1采集电阻R两端电压值，当电磁阀未工作时，接触铁块左端与A、B触点完全接触，示波器通道1采集电路中R两端电压值为5V；

S7、通过上位机向实验台上的电磁阀发出脉宽信号，以使电磁阀阀芯开始运动，接触铁块与A、B触点脱离，示波器通道1采集电路中R两端电压值为0V；

S8、电磁阀开始运动时，示波器的通道2开始采集上位机发出的电磁阀脉宽信号；

S9、当接触铁块右端与E、F圆顶触点完全接触时，示波器通道1采集到的电压值为5 V；

S10、对采集的数据选择100个循环并作平均处理，得到电磁阀脉宽与电阻R两端电压值图像；

S11、处理分析图像得出，T1为电磁阀延迟时间，T2-T1为电磁阀响应时间。

9.根据权利要求9所述的一种电磁阀延迟时间及响应时间的测试方法，其特征在于：在处理分析图像前，生成阀芯高度-时间曲线；由此可以将该曲线作为该类待测电磁阀的响应时间的标准参照，便于后期该类电磁阀在使用中的调试；该方法还包括：

步骤S11.1、获得电磁阀在接收到工作指令前，阀芯在图像中所对应的基准像素单元；

步骤S11.2、获得在任意时刻，阀芯在图像中所对应的动态像素单元；

步骤S11.3、将基准像素单元作为阀芯高度-时间曲线的零点，将动态单元作为阀芯高度-时间曲线的纵轴，将动态像素单元所对应的时刻作为阀芯高度-时间曲线的横轴；

由此，可以通过阀芯高度-时间曲线，可以直观地获得电磁阀的响应时间及阀芯的动作时间。

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