專利名稱：一種用于氣氣中冷器壓力交變試驗的計算機測控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的計算機測控系統(tǒng)，尤其是涉及一種可以模擬換熱設(shè)備在實際エ況條件下進(jìn)行的抗疲勞強度的用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的計算機測控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機氣氣中冷器是高檔轎車或大型機車內(nèi)必不可少的部件，其性能好壞，直接 影響到內(nèi)燃機是否運行正常、耗能大小、尾氣排放等多種指標(biāo)，而氣氣中冷器的壓カ交變試驗，則是保證氣氣中冷器質(zhì)量的必要設(shè)備，國內(nèi)目前還未有単位能夠滿足當(dāng)其項目指標(biāo)中提出的技術(shù)性能曲線圖形，以鋸齒形居多，無法達(dá)到產(chǎn)品要求的試驗性能指標(biāo)。因此，需要一種能夠滿足實際エ況條件下進(jìn)行的抗疲勞強度的用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的計算機測控系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供ー種結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎實用，便于操作和維護(hù)，安全性能較高，試驗臺的人機交互界面友好，操作簡單；壓カ控制和控溫精度高；外觀美觀、簡潔、大方的用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的計算機測控系統(tǒng)。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的計算機測控系統(tǒng)，其特征在于，包括エ控機、數(shù)據(jù)采集模塊、溫度傳感器、壓カ傳感器、觸摸屏、可編程控制器，所述的エ控機連接顯示屏和可編程控制器，可編程控制器分別連接數(shù)據(jù)采集模塊和觸摸屏，所述的數(shù)據(jù)采集模塊分別連接溫度傳感器和壓カ傳感器，計算機測控系統(tǒng)在設(shè)定的時間間隔內(nèi)采集氣循環(huán)系統(tǒng)I至3個循環(huán)的數(shù)據(jù)，在顯示屏上顯示氣循環(huán)系統(tǒng)實時運行時溫度、壓力、設(shè)定值、實時運行曲線、波形和報警信號，并在觸摸屏上對其進(jìn)行調(diào)整值，以測定試件的耐疲勞強度。所述的溫度傳感器包括探測箱體溫度的測溫鉬電阻a和測溫鉬電阻b，探測加熱器b后溫度的測溫鉬電阻C、測溫鉬電阻d和測溫鉬電阻e，探測的排氣溫度的測溫鉬電阻f，探測的加熱器a后溫度的測溫鉬電阻g。所述的壓力傳感器包括壓カ傳感器a、壓カ傳感器b、壓カ傳感器C、壓カ傳感器d、壓カ傳感器e、壓カ傳感器f。所述的壓カ傳感器還包括壓差傳感器。上述計算機測控系統(tǒng)用于檢測控制氣氣中冷器壓カ交變試驗的氣循環(huán)系統(tǒng)，以便測定試件的耐疲勞強度，所述的氣循環(huán)系統(tǒng)由氣源I經(jīng)進(jìn)ロ手動調(diào)壓閥2和三聯(lián)件3進(jìn)入氣動角座閥a4后分兩路,經(jīng)電動調(diào)壓閥5和氣動角座閥b7或者手動調(diào)壓閥11和氣動角座閥cl3進(jìn)入氣動角座閥dl5，再通過加熱器a21和加熱器b23加熱進(jìn)入氣動角座閥e24，流入到試件27，最后通過氣動角座閥f28排出大氣；所述的氣循環(huán)系統(tǒng)包括試運行模式和正常運行模式，試運行模式吋，電動調(diào)壓閥5和氣動調(diào)壓閥b7均處于關(guān)閉狀態(tài)，手動調(diào)壓閥11和氣動角座閥cl3處于開啟狀態(tài)；正常運行模式吋，電動調(diào)壓閥5和氣動調(diào)壓閥b7均處于開啟狀態(tài)，手動調(diào)壓閥11和氣動角座閥cl3處于關(guān)閉狀態(tài)，正常運行吋，由試件27兩側(cè)的氣動角座閥e24和氣動角座閥f28的交替動作實現(xiàn)多種波形的壓カ交變循環(huán)，以測定試件27的耐疲勞強度。所述的三聯(lián)件3濾去氣源I中的水汽和油霧，三聯(lián)件3兩端連接差壓傳感器10。所述的電動調(diào)壓閥5后設(shè)有壓力傳感器a6，所述的手動調(diào)壓閥11后設(shè)有壓カ傳感器bl2，所述的氣動角座閥dl5前設(shè)有壓力傳感器cl4，所述的氣動角座閥e24和試件27之間依次設(shè)有壓力傳感器e25、壓カ傳感器f26和壓カ傳感器dl9。所述的加熱器a21后設(shè)有測溫鉬電阻g22，所述的加熱器b23后設(shè)有測溫鉬電阻cl6，所述的氣動角座閥e24和試件27之間依次測溫鉬電阻dl7和測溫鉬電阻el8，所述的氣動角座閥f28前設(shè)有測溫鉬電阻f20，所述的試件27的箱體上設(shè)有測溫鉬電阻a和測溫鉬電阻b。所述的計算機測控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊分別采集測溫鉬電阻a、測溫鉬電阻b探測的箱體溫度，測溫鉬電阻g22探測的加熱器a21后的溫度，探測的加熱器b23后設(shè)置的測溫鉬電阻cl6、測溫鉬電阻dl7和測溫鉬電阻el8的探測溫度以及測溫鉬電阻f20探測的排
氣溫度;并采集壓カ傳感器a6探測的氣動角座閥b7前壓力、壓カ傳感器bl2探測的氣動角座閥cl3前壓力、壓カ傳感器cl4探測的氣動角座閥dl5前壓力，壓カ傳感器e25、壓カ傳感器f26和壓カ傳感器dl9探測的試件27前壓カ；將數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)輸入エ控機，由可編程控制器進(jìn)行實時控制和調(diào)節(jié)，并通過帶有可編程控制器的計算機檢測系統(tǒng)，實時取得各被測參量的試驗數(shù)據(jù)和最終計算結(jié)果，由計算機進(jìn)行處理并輸出結(jié)果。所述的計算機測控系統(tǒng)自動關(guān)閉氣動角座閥24和氣動角座閥28，進(jìn)行試件泄露檢驗，此時試件27內(nèi)的壓カ會下降，如無泄露，則自動進(jìn)入正常運行模式，如此完成ー個壓カ循環(huán)周期，周而復(fù)始，當(dāng)設(shè)定的循環(huán)次數(shù)完成后，試驗結(jié)束。所述的試件27前設(shè)置高壓報警29，加熱器a21前設(shè)置低壓報警30，使試驗順利進(jìn)行，并設(shè)有安全閥，防止壓カ或者溫度過高。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎實用，便于操作和維護(hù)，實施過程中在硬件和軟件兩個方面設(shè)置報警和保護(hù)，安全性能較高；試驗臺的人機交互界面友好，操作簡單；壓カ控制和控溫精度高；外觀美觀、簡潔、大方，是ー種安全可靠的檢測設(shè)備。本發(fā)明采用手自動可切換的控制方式，即在電腦或PLC損壞的情況下，利用系統(tǒng)配置的儀表也可對產(chǎn)品進(jìn)行試驗；在自動狀態(tài)，采用控制與采集分離的理念，PLC負(fù)責(zé)系統(tǒng)エ況點的設(shè)定和控制，而計算機則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集；在手動狀態(tài)，則完全由儀表來進(jìn)行控制和技術(shù)，其中，在控制交變部分，則專門設(shè)計了無觸點的電子轉(zhuǎn)換方式，増加使用壽命；在自動狀態(tài)，完全不需人為干預(yù)，可實現(xiàn)無人操作，一旦試驗完成，設(shè)備將根據(jù)程序自動關(guān)閉系 統(tǒng)和切斷電源；同時可獲得壓カ范圍在O 350kPa內(nèi)不同類型波，如正弦波、上梯形波、雙梯形波和鋸齒波。


圖I為本發(fā)明的計算機測控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的氣循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。其中1 -氣源、2-進(jìn)ロ手動調(diào)壓閥、3-三聯(lián)件、4-氣動角座閥a、5_電動調(diào)壓閥、6_壓カ傳感器a、7_氣動角座閥b、測溫鉬電阻a(圖未示)、測溫鉬電阻b (圖未示)、10-カロ熱器a、11-手動調(diào)壓閥、12-壓カ傳感器b、13-氣動角座閥C、14-壓カ傳感器C、15-氣動角座閥d、16-測溫鉬電阻C、17-測溫鉬電阻d、18-測溫鉬電阻e、19-壓カ傳感器d、20_測溫鉬電阻f、21-加熱器a、22-測溫鉬電阻g、23-加熱器b、24_氣動角座閥e、25_壓カ傳感器e、26-壓カ傳感器f、27_試件、28-氣動角座閥f、29_高壓報警、30-低壓報警。
具體實施例方式以下結(jié)合

對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和工作原理做進(jìn)ー步的詳細(xì)描述，但本實施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。實施例本發(fā)明是要提供一種能夠滿足實際エ況條件下進(jìn)行的抗疲勞強度的用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的計算機測控系統(tǒng)。試驗臺設(shè)有手動和自動運行兩種模式，試驗臺可以提供如下試驗エ況試驗介質(zhì)空氣(除去油、水、雜質(zhì))；試驗介質(zhì)溫度常溫 300°C ；試驗介質(zhì)壓カ0· 5 3. 5bar ；最大試驗次數(shù)100萬次；試驗波形正弦波、上梯形波、雙梯形波和鋸齒波；試件容積小于20L。本發(fā)明的技術(shù)方案是用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的計算機測控系統(tǒng)由氣循環(huán)系統(tǒng)和計算機測控系統(tǒng)構(gòu)成，同時設(shè)有手動和自動運行兩種模式。如圖1-2所示(I)、氣循環(huán)系統(tǒng)所述的氣循環(huán)系統(tǒng)由氣源I經(jīng)進(jìn)ロ手動調(diào)壓閥2和三聯(lián)件3進(jìn)入氣動角座閥a4后分兩路，經(jīng)電動調(diào)壓閥5和氣動角座閥b7或者手動調(diào)壓閥11和氣動角座閥cl3進(jìn)入氣動角座閥dl5，再通過加熱器a21和加熱器b23加熱進(jìn)入氣動角座閥e24，流入到試件27，最后通過氣動角座閥f28排出大氣；所述的氣循環(huán)系統(tǒng)包括試運行模式和正常運行模式，試運行模式吋，電動調(diào)壓閥5和氣動調(diào)壓閥b7均處于關(guān)閉狀態(tài)，手動調(diào)壓閥11和氣動角座閥cl3處于開啟狀態(tài)；正常運行模式吋，電動調(diào)壓閥5和氣動調(diào)壓閥b7均處于開啟狀態(tài)，手動調(diào)壓閥11和氣動角座閥cl3處于關(guān)閉狀態(tài)，正常運行吋，由試件27兩側(cè)的氣動角座閥e24和氣動角座閥f28的交替動作實現(xiàn)多種波形的壓カ交變循環(huán)，以測定試件27的耐疲勞強度。氣動角座閥a4前設(shè)有三聯(lián)件3主要是為了濾去氣源I中的水分、油霧等。其中，加熱器a21后設(shè)有測溫鉬電阻g22，所述的加熱器b23后設(shè)有測溫鉬電阻cl6，根據(jù)溫度設(shè)定來調(diào)節(jié)加熱器功率。試件前設(shè)有高壓報警29，而加熱器前設(shè)有低壓報警30。為了觀察試驗過程中氣氣中冷器是否泄漏，根據(jù)單次循環(huán)次數(shù)的設(shè)定和保壓時間的設(shè)定，系統(tǒng)會自動關(guān)閉氣動角座閥24和氣動角座閥28，進(jìn)行試件泄露檢驗，此時試件內(nèi)的壓カ會下降，如果下降至規(guī)定的壓カ誤差范圍時，就可認(rèn)為氣氣中冷器存在泄漏。必須指出，此方法只能對泄漏量大的氣氣中冷器檢漏有效，但對于微漏或者在保壓時間內(nèi)未達(dá)到一定的泄漏量，則較難判斷。(2)、計算機測控系統(tǒng)所述的計算機測控系統(tǒng)包括エ控機、CFP-1804數(shù)據(jù)采集模塊、溫度傳感器(即測溫鉬電阻a、測溫鉬電阻b、測溫鉬電阻cl6、測溫鉬電阻dl7、測溫鉬電阻el8、測溫鉬電阻f20、測溫鉬電阻g22)、壓カ傳感器(即壓カ傳感器a6、壓カ傳感器bl2、壓カ傳感器cl4、壓力傳感器dl9、壓カ傳感器e25、壓カ傳感器f26)、觸摸屏、可編程控制器PLC、LABVIEW軟件等組成；CFP-1804數(shù)據(jù)采集模塊在設(shè)定的時間間隔內(nèi)采集I至3個循環(huán)的數(shù)據(jù)(采集點可用以時間為基準(zhǔn)，也可按循環(huán)為基準(zhǔn)(設(shè)定多少循環(huán))。在顯示屏上顯示有實時運行時溫 度、壓力、設(shè)定值、實時運行曲線、波形和報警信號。在主控制界面上，對所有設(shè)定值可進(jìn)行調(diào)整，如循環(huán)次數(shù)、交變頻率及壓カ(在設(shè)計范圍內(nèi))、數(shù)據(jù)存儲文件名和文件夾等均可根據(jù)用戶要求進(jìn)行調(diào)整。該系統(tǒng)的試驗介質(zhì)空氣(除去油、水、雜質(zhì))；試驗介質(zhì)溫度常溫 300°C;試驗介質(zhì)壓カ0. 5 3. 5bar ;最大試驗次數(shù)100萬次；試驗波形正弦波、上梯形波、雙梯形波和鋸齒波；試件容積小于20し本發(fā)明的工作流程為打開計算機測控系統(tǒng)，運行程序，觀察被測數(shù)據(jù)，如溫度和壓カ等數(shù)據(jù)是否正常，如一切正常，則輸入試驗相關(guān)參數(shù)，如溫度、交變壓力、交變次數(shù)等，設(shè)置完成后，點擊控制板面上的啟動按鈕，此時，系統(tǒng)運行設(shè)備由可編程控制器控制，且按預(yù)先設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行試驗運行。首先進(jìn)入試運行模式，據(jù)單次循環(huán)次數(shù)的設(shè)定和保壓時間的設(shè)定，系統(tǒng)會自動關(guān)閉氣動角座閥24和氣動角座閥28，進(jìn)行試件泄露檢驗，此時試件內(nèi)的壓カ會下降，如無泄露，則經(jīng)過X min后自動進(jìn)入正常運行模式。如此完成ー個壓カ循環(huán)周期，周而復(fù)始，當(dāng)設(shè)定的循環(huán)次數(shù)完成后，試驗結(jié)束。具體工作流程壓縮空氣氣源I通過進(jìn)ロ手動調(diào)壓閥2調(diào)壓進(jìn)入三聯(lián)件3后，濾去空氣中的水分等，經(jīng)過氣動角座閥a4調(diào)壓后分為兩路，分別為試運行模式(低壓回路)和正常運行模式(高壓回路)。試運行模式(低壓回路)下，經(jīng)手動調(diào)壓閥11調(diào)壓進(jìn)入氣動角座閥cl3后，經(jīng)過氣動角座閥dl5進(jìn)入到加熱器a21和加熱器b23，再經(jīng)過氣動角座閥e24,隨后流過試件27，最后通過氣動角座閥f28由連接管路排至大氣環(huán)境；此時，電動調(diào)壓閥5和氣動調(diào)壓閥b7均處于關(guān)閉狀態(tài)。而正常運行模式(高壓回路)經(jīng)電動調(diào)壓閥5調(diào)壓進(jìn)入氣動角座閥b7后，經(jīng)過氣動角座閥dl5進(jìn)入到加熱器a21和加熱器b23，再經(jīng)過氣動角座閥e24，隨后流過試件27，最后通過氣動角座閥f28由連接管路排至大氣環(huán)境；此時，手動調(diào)壓閥11和氣動調(diào)壓閥cl3均處于關(guān)閉狀態(tài)。正常運行吋，由試件27兩側(cè)的氣動角座閥e24和氣動角座閥f28的交替動作實現(xiàn)多種波形的壓カ交變循環(huán)，如此完成ー個壓カ循環(huán)周期，周而復(fù)始，當(dāng)設(shè)定的循環(huán)次數(shù)完成后，試驗結(jié)束。值得指出，試驗系統(tǒng)通過交變時間來確定壓カ交變性能曲線的形狀；圖I中設(shè)有高壓報警29和低壓報警30，來確保試驗的順利進(jìn)行；并設(shè)有安全閥，防止壓カ或者溫度過高。此外，由計算機分別測得測溫鉬電阻a、測溫鉬電阻b探測的箱體溫度，測溫鉬電阻g22探測的加熱器a21后的溫度，測溫鉬電阻cl6探測的加熱器b23的溫度，測溫鉬電阻dl7和測溫鉬電阻el8的探測溫度以及測溫鉬電阻f20探測的排氣溫度；并采集壓カ傳感器a6探測的氣動角座閥b7前壓力、壓カ傳感器bl2探測的氣動角座閥cl3前壓力、壓カ傳感器cl4探測的氣動角座閥dl5前壓力，壓カ傳感器e25、壓カ傳感器f26和壓カ傳感器dl9探測的試件27前壓力，由計算機進(jìn)行處理并輸出結(jié)果。本試驗臺工作時，所有的運動部件和設(shè)備，均通過計算機發(fā)出指令，由可編程控制器進(jìn)行實時控制和調(diào)節(jié)(如流量、水側(cè)、油側(cè)的溫度、壓カ等)，并通過由LabVIEW編程的帶 有可編程控制器的計算機檢測系統(tǒng)，實時取得各被測參量的試驗數(shù)據(jù)和最終計算結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的計算機測控系統(tǒng)，其特征在于，包括エ控機、數(shù)據(jù)采集模塊、溫度傳感器、壓カ傳感器、觸摸屏、可編程控制器，所述的エ控機連接顯示屏和可編程控制器，可編程控制器分別連接數(shù)據(jù)采集模塊和觸摸屏，所述的數(shù)據(jù)采集模塊分別連接溫度傳感器和壓カ傳感器，計算機測控系統(tǒng)在設(shè)定的時間間隔內(nèi)采集氣循環(huán)系統(tǒng)I至3個循環(huán)的數(shù)據(jù)，在顯示屏上顯示氣循環(huán)系統(tǒng)實時運行時溫度、壓力、設(shè)定值、實時運行曲線、波形和報警信號，并在觸摸屏上對其進(jìn)行調(diào)整值，以測定試件的耐疲勞強度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的計算機測控系統(tǒng)，其特征在于，所述的溫度傳感器包括探測箱體溫度的測溫鉬電阻a和測溫鉬電阻b，探測加熱器b后溫度的測溫鉬電阻C、測溫鉬電阻d和測溫鉬電阻e，探測的排氣溫度的測溫鉬電阻f，探測的加熱器a后溫度的測溫鉬電阻g。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的計算機測控系統(tǒng)，其特征在于，所述的壓力傳感器包括壓カ傳感器a、壓カ傳感器b、壓カ傳感器C、壓カ傳感器d、壓カ傳感器e、壓カ傳感器f。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的計算機測控系統(tǒng)，其特征在于，所述的壓カ傳感器還包括壓差傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于氣氣中冷器壓カ交變試驗的計算機測控系統(tǒng)，其特征在干，所述的數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)輸入エ控機，由可編程控制器進(jìn)行實時控制和調(diào)節(jié)，并通過帶有可編程控制器的計算機檢測系統(tǒng)，實時取得各被測參量的試驗數(shù)據(jù)和最終計算結(jié)果，由計算機進(jìn)行處理并輸出結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于氣氣中冷器壓力交變試驗的計算機測控系統(tǒng)，包括工控機、數(shù)據(jù)采集模塊、溫度傳感器、壓力傳感器、觸摸屏、可編程控制器，所述的工控機連接顯示屏和可編程控制器，可編程控制器分別連接數(shù)據(jù)采集模塊和觸摸屏，所述的數(shù)據(jù)采集模塊分別連接溫度傳感器和壓力傳感器，計算機測控系統(tǒng)在設(shè)定的時間間隔內(nèi)采集氣循環(huán)系統(tǒng)1至3個循環(huán)的數(shù)據(jù)，在顯示屏上顯示氣循環(huán)系統(tǒng)實時運行時溫度、壓力、設(shè)定值、實時運行曲線、波形和報警信號，并在觸摸屏上對其進(jìn)行調(diào)整值，以測定試件的耐疲勞強度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎實用，便于操作和維護(hù)，安全性能較高等優(yōu)點。
文檔編號G01M3/32GK102645373SQ201110042138
公開日2012年8月22日 申請日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者周偉, 周玉珍, 徐之平, 朱倩 申請人:上海德朗汽車零部件制造有限公司