CN114114005A - 电磁阀动作次数检测及使用寿命评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电磁阀动作次数检测及使用寿命评估方法，1，在被检测的电磁阀驱动器高边开关与低边开关之间并联电压信号处理单元；2，在高边开关闭合、低边开关断开状态下，当电磁阀未被手动操作时，电磁阀驱动线圈两端所产生的电位差信号为0；电磁阀进手动操作时，电磁阀驱动线圈两端所产生的电位差信号被电压信号处理单元进行放大滤波，然后通过以下两种方式之一进行判断计数：1、通过比较器转换为电平信号，电磁阀驱动器内的微控制器检测高电平次数得到动作次数；2、通过ADC进行采集得到动作次数，并发送给电磁阀驱动器内的微控制器。本发明实现准确地对电磁阀使用寿命进行监测，保证了电磁阀使用安全性。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿液压支架用电磁阀，尤其是涉及电磁阀动作次数检测及使用寿命评估方法。
背景技术
煤矿液压支架各种动作的执行，是由支架控制器向电磁阀驱动器发送动作指令，然后由电磁阀驱动器对电磁阀进行闭合/断开驱动控制。如图3所示，为了保证液压支架动作的可靠性，必须对执行动作的电磁阀的闭合/断开次数进行精确统计，以防止电磁阀动作次数超出设计的疲劳阈值；正常情况下，支架控制器向电磁阀驱动器1每发送一次动作指令，电磁阀驱动器1内的微控制器即进行一次累加统计，当该电磁阀动作次数达到其疲劳阈值时，通过支架控制器将向井下控制***发出报警，以及时更换该电磁阀。但是，上述电磁阀还存在人工操作使其闭合情况，即：在电磁阀驱动器1的高边开关闭合而低边开关断开再闭合的情况，例如对液压支架检修或其他情况下人工操作使其闭合，电磁阀驱动器1内的微控制器并没有计数，这就导致微控制器对电磁阀动作的累加统计值不准确，造成液压支架工作过程中存在安全隐患。
发明内容
本发明目的在于提供一种电磁阀动作次数检测及使用寿命评估方法，保证液压支架工作的可靠性。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述电磁阀动作次数检测及使用寿命评估方法，包括下述步骤：
步骤1，在被检测的电磁阀驱动器高边开关与低边开关之间并联电压信号处理单元；所述电压信号处理单元，用于对所述电磁阀驱动线圈两端的电位差信号进行放大滤波,并通过比较器转换为电平信号，或通过ADC进行采集；
步骤2，在所述高边开关闭合、低边开关断开状态下，当所述电磁阀未被手动操作时，电磁阀驱动线圈两端所产生的所述电位差信号应为0；所述电磁阀进手动操作时，电磁阀驱动线圈两端所产生的所述电位差信号被电压信号处理单元进行放大滤波，然后通过以下两种方式之一进行判断计数：1、通过比较器转换为电平信号，电磁阀驱动器内的微控制器检测高电平次数得到动作次数；2、通过ADC进行采集得到动作次数，并发送给电磁阀驱动器内的微控制器。
步骤3，所述微控制器对电压信号处理单元每次发送的电位差信号进行计数累加，得到累加值N1；
步骤4，微控制器对支架控制器发送的电磁阀动作指令进行计数累加，得到累加值N2；
步骤5，当所述累加值N1+所述累加值N2=被检测的电磁阀疲劳值N0时，或：
N0−50≤N1+ N2≤N0−50时，微控制器通过支架控制器发出预警，提示工作人员该被检测的电磁阀即将达到使用寿命值。
进一步地，所述电压信号处理单元包括差分运算放大器U1，所述差分运算放大器U1同相端连接所述高边开关出线端，差分运算放大器U1反相端连接所述低边开关进线端，差分运算放大器U1输出端通过A/D转换器与所述微控制器数据采集端连接。
进一步地，所述电压信号处理单元包括差分运算放大器U1和电压比较器U2，所述差分运算放大器U1同相端连接所述高边开关出线端，差分运算放大器U1反相端连接所述低边开关进线端，差分运算放大器U1输出端与所述电压比较器U2反相端连接，电压比较器U2同相端连接设定的参考电压，电压比较器U2输出端与所述微控制器连接，微控制器检测高电平次数。
本发明在不改变电磁阀结构的前提下，实现了支架控制器通过指令控制电磁阀动作次数的检测和人工手动控制电磁阀动作次数的检测，同时通过计算实际工作情况下电磁阀的动作次数，实现准确地对电磁阀使用寿命进行监测，保证了电磁阀使用安全性，达到保持液压支架在实际采煤过程中动作的连续性。
附图说明
图1是本发明实施例1中支架控制器对电磁阀驱动器的控制原理框图。
图2是本发明实施例2中支架控制器对电磁阀驱动器的控制原理框图。
图3是现有支架控制器对电磁阀驱动器的控制原理框图。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
实施例1：
如图1所示，本发明所述电磁阀动作次数检测及使用寿命评估方法，包括下述步骤：
步骤1，在被检测的电磁阀驱动器1高边开关与低边开关之间并联电压信号处理单元；所述电压信号处理单元，用于采集所述电磁阀驱动线圈两端的电位差信号；
所述电压信号处理单元包括差分运算放大器U1，所述差分运算放大器U1同相端连接所述高边开关出线端，差分运算放大器U1反相端连接所述低边开关进线端，差分运算放大器U1输出端通过A/D转换器与所述微控制器数据采集端连接；
步骤2，在所述高边开关闭合、低边开关断开状态下，当所述低边开关闭合过程中，由于电磁感应原理，电磁阀驱动线圈两端所产生的所述电位差信号被差分运算放大器U1采集，差分运算放大器U1将采集的电位差信号放大后，通过A/D转换器转换为数字信号发送给电磁阀驱动器1内的微控制器；
步骤3，所述微控制器对电压信号处理单元每次发送的电位差信号进行计数累加，得到累加值N1；
步骤4，微控制器对支架控制器发送的电磁阀动作指令进行计数累加，得到累加值N2；
步骤5，当所述累加值N1+所述累加值N2=被检测的电磁阀疲劳值N0时，或：
N0−50≤N1+ N2≤N0−50时，微控制器通过支架控制器发出预警，提示工作人员该被检测的电磁阀即将达到使用寿命值。
实施例2：
如图2所示，本发明所述电磁阀动作次数检测及使用寿命评估方法，包括下述步骤：
步骤1，在被检测的电磁阀驱动器1高边开关与低边开关之间并联电压信号处理单元；所述电压信号处理单元，用于采集所述电磁阀驱动线圈两端的电位差信号；
所述电压信号处理单元包括差分运算放大器U1和电压比较器U2，所述差分运算放大器U1同相端连接所述高边开关出线端，差分运算放大器U1反相端连接所述低边开关进线端，差分运算放大器U1输出端与所述电压比较器U2反相端连接，电压比较器U2同相端连接设定的参考电压VREF，电压比较器U2输出端与所述支架控制器数据采集端连接；
步骤2，在所述高边开关闭合、低边开关断开状态下，当所述低边开关闭合过程中，由于电磁感应原理，电磁阀驱动线圈两端所产生的所述电位差信号被差分运算放大器U1采集，差分运算放大器U1将采集的电位差信号放大后，输出给电压比较器U2反相端；放大后的电位差信号与参考电压VREF进行比较后，由电压比较器U2输出端输出高电平信号给电磁阀驱动器1内的微控制器；
步骤3，所述微控制器对每次输入的高电平信号进行计数累加，得到累加值N1；
步骤4，微控制器对支架控制器发送的电磁阀动作指令进行计数累加，得到累加值N2；
步骤5，当所述累加值N1+所述累加值N2=被检测的电磁阀疲劳值N0时，或：
N0−50≤N1+ N2≤N0−50时，微控制器通过支架控制器发出预警，提示工作人员该被检测的电磁阀即将达到使用寿命值。
Claims (3)
1.一种电磁阀动作次数检测及使用寿命评估方法，其特征是：包括下述步骤：
步骤1，在被检测的电磁阀驱动器高边开关与低边开关之间并联电压信号处理单元；所述电压信号处理单元，用于对所述电磁阀驱动线圈两端的电位差信号进行放大滤波,并通过比较器转换为电平信号，或通过ADC进行采集；
步骤2，在所述高边开关闭合、低边开关断开状态下，当所述电磁阀未被手动操作时，电磁阀驱动线圈两端所产生的所述电位差信号应为0；所述电磁阀进手动操作时，电磁阀驱动线圈两端所产生的所述电位差信号被电压信号处理单元进行放大滤波，然后通过以下两种方式之一进行判断计数：1、通过比较器转换为电平信号，电磁阀驱动器内的微控制器检测高电平次数得到动作次数；2、通过ADC进行采集得到动作次数，并发送给电磁阀驱动器内的微控制器；
步骤3，所述微控制器对电压信号处理单元每次发送的电位差信号进行计数累加，得到累加值N1；
步骤4，微控制器对支架控制器发送的电磁阀动作指令进行计数累加，得到累加值N2；
步骤5，当所述累加值N1+所述累加值N2=被检测的电磁阀疲劳值N0时，或：
N0−50≤N1+ N2≤N0−50时，微控制器通过支架控制器发出预警，提示工作人员该被检测的电磁阀即将达到使用寿命值。
2.根据权利要求1所述电磁阀动作次数检测及使用寿命评估方法，其中：所述电压信号处理单元包括差分运算放大器U1，所述差分运算放大器U1同相端连接所述高边开关出线端，差分运算放大器U1反相端连接所述低边开关进线端，差分运算放大器U1输出端通过A/D转换器与所述微控制器数据采集端连接。
3.根据权利要求1所述电磁阀动作次数检测及使用寿命评估方法，其中：所述电压信号处理单元包括差分运算放大器U1和电压比较器U2，所述差分运算放大器U1同相端连接所述高边开关出线端，差分运算放大器U1反相端连接所述低边开关进线端，差分运算放大器U1输出端与所述电压比较器U2反相端连接，电压比较器U2同相端连接设定的参考电压，电压比较器U2输出端与所述微控制器连接，微控制器检测高电平次数。
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