一種高速電磁閥電磁力靜、動(dòng)態(tài)測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于電磁測試裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高速電磁閥電磁力靜、動(dòng)態(tài)測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]高速電磁閥是柴油機(jī)電控燃油系統(tǒng)的核心元件，將加載在高速電磁鐵上的驅(qū)動(dòng)電流轉(zhuǎn)化為電磁力，驅(qū)動(dòng)閥芯組件完成開、關(guān)功能。為滿足柴油機(jī)需要，高速電磁閥對控制指令的響應(yīng)速度必須處于在亞毫秒級，高速電磁閥性能好壞的關(guān)鍵是由電磁力特性決定的，所以電磁力特性的測試非常重要。
[0003]為滿足測試需要，必須使測試裝置具有測試響應(yīng)能力高、加載驅(qū)動(dòng)電流靈活可調(diào)、氣隙可調(diào)下以及氣隙固定下的電磁閥電磁力測試能力；還能通過軟件實(shí)時(shí)直觀顯示和存儲電磁閥的電磁力特性曲線、以及檢測電磁閥線圈的電感、電阻的功能。但是，現(xiàn)有的測試裝置不能滿足上述需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種高速電磁閥電磁力靜、動(dòng)態(tài)測試裝置，以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電流可調(diào)、氣隙可調(diào)下以及氣隙固定下的電磁閥電磁力精度較高的測試。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種高速電磁閥電磁力靜、動(dòng)態(tài)測試裝置，包括氣隙調(diào)節(jié)測量模塊、電磁力測量模塊、高速電磁閥驅(qū)動(dòng)單元模塊、驅(qū)動(dòng)電流測量模塊、高速信號采集模塊、通訊模塊和上位機(jī)；
[0007]所述氣隙調(diào)節(jié)測量模塊包括滑臺基座和滑臺基座上的用來固定被測電磁鐵的電磁鐵固定裝置、用來固定被測銜鐵的銜鐵固定裝置、用來測量電磁鐵與銜鐵之間距離的位移測量裝置，所述電磁鐵固定裝置和銜鐵固定裝置之間的相對位置可調(diào)；
[0008]所述高速電磁閥驅(qū)動(dòng)單元模塊與被測電磁鐵連接，并通過通訊模塊接收上位機(jī)發(fā)送的驅(qū)動(dòng)電流的設(shè)置參數(shù)，后根據(jù)指令發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號至被測電磁鐵；所述驅(qū)動(dòng)電流測量模塊采集在電磁鐵上產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電流實(shí)際值，并轉(zhuǎn)換為電壓值后通過高速信號采集模塊傳送到上位機(jī)；
[0009]所述電磁力測量模塊包括拉壓力傳感器和傳力桿，被測銜鐵上產(chǎn)生的電磁力通過傳力桿由拉壓力傳感器感知；
[0010]所述電磁力測量模塊和氣隙調(diào)節(jié)測量模塊均將輸出值通過高速信號采集模塊傳送到上位機(jī)。
[0011]進(jìn)一步的，所述滑臺基座上設(shè)有平行設(shè)置的導(dǎo)軌和絲杠，一滑塊套裝在導(dǎo)軌和絲杠上，所述電磁鐵固定裝置固定設(shè)置在滑塊上，所述絲杠的前端設(shè)有驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)；所述滑臺基座上導(dǎo)軌的末端固定設(shè)置末端平臺，所述銜鐵固定裝置固定設(shè)置在末端平臺上。
[0012]進(jìn)一步的，所述位移測量裝置包括固定設(shè)置在末端平臺上的位移傳感器和固定設(shè)置在滑塊上的位移傳感器測量頭，位移傳感器通過其上固定連接的位移傳感器測量桿感知與位移傳感器測量頭之間的距離。
[0013]進(jìn)一步的，所述位移測量裝置包括固定設(shè)置在末端平臺上的激光位移傳感器或電渦流位移傳感器，還有固定設(shè)置在滑塊上的接收端。
[0014]進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)為手輪或步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)由上位機(jī)控制。
[0015]進(jìn)一步的，還包括電感電阻測量模塊和模式開關(guān)，所述模式開關(guān)用來實(shí)現(xiàn)電感電阻測量模塊和驅(qū)動(dòng)電流測量模塊與被測電磁鐵的連接切換。
[0016]進(jìn)一步的，所述高速電磁閥驅(qū)動(dòng)單元模塊輸出驅(qū)動(dòng)電流的參數(shù)包括:開環(huán)電流調(diào)制時(shí)間80 μ s、峰值電流在10Α?20Α之間調(diào)節(jié)、峰值電流時(shí)間400 μ s、維持電流在3A?15A之間調(diào)節(jié)、噴射脈寬1500 μ s ;高速電磁閥驅(qū)動(dòng)單元模塊在電路結(jié)構(gòu)中通過驅(qū)動(dòng)電壓(高壓在24?120V之間調(diào)節(jié)、電源電壓24V、反向電壓80V)的調(diào)制實(shí)現(xiàn)所需要的驅(qū)動(dòng)電流。
[0017]進(jìn)一步的，所述滑臺基座內(nèi)部集成驅(qū)動(dòng)電流測量模塊、高速電磁閥驅(qū)動(dòng)單元模塊、電感電阻測量模塊、高速信號采集模塊、模式開關(guān)和通訊模塊。
[0018]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢:
[0019](1)本發(fā)明可在驅(qū)動(dòng)電流可調(diào)、氣隙可調(diào)下以及氣隙固定下對響應(yīng)速度在亞毫秒級高速電磁閥進(jìn)行靜態(tài)電磁力特性、動(dòng)態(tài)電磁力特性、電感、電阻進(jìn)行測量，驅(qū)動(dòng)電流形狀可按要求設(shè)置為矩形波或二階波形，測量數(shù)據(jù)能夠適時(shí)顯示并自動(dòng)進(jìn)行整理輸出相應(yīng)關(guān)系曲線；
[0020](2)本發(fā)明應(yīng)用到柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡單、測試響應(yīng)速度及測試效率高、測試數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理、測試結(jié)果易于觀測等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0021]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0022]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述高速電磁閥電磁力靜、動(dòng)態(tài)測試裝置的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述高速電磁閥電磁力靜、動(dòng)態(tài)測試裝置的部件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明實(shí)施例上位機(jī)對高速電磁閥驅(qū)動(dòng)單元模塊設(shè)置驅(qū)動(dòng)電流參數(shù)示意圖。
[0025]附圖標(biāo)記說明:
[0026]1-手輪，2-導(dǎo)軌，3-滑臺基座，4-絲杠，6-滑塊，7_位移傳感器測量頭，8_電磁鐵固定裝置，9-位移傳感器測量桿，10-位移傳感器，11-銜鐵固定裝置，12-傳力桿，13-拉壓力傳感器，14-末端平臺，15-驅(qū)動(dòng)電流測量模塊，16-電磁力測量模塊，17-氣隙調(diào)節(jié)測量?！缐?，18-電感電阻測量模塊，19-高速電磁閥驅(qū)動(dòng)單元模塊，20-高速信號采集模塊，21-通訊模塊，22-模式開關(guān)，23-上位機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0027]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0028]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0029]一種高速電磁閥電磁力靜、動(dòng)態(tài)測試裝置，如圖1、2所示，包括氣隙調(diào)節(jié)測量模塊17、電磁力測量模塊16、高速電磁閥驅(qū)動(dòng)單元模塊19、驅(qū)動(dòng)電流測量模塊15、高速信號采集模塊20、通訊模塊21和上位機(jī)23 ；
[0030]所述氣隙調(diào)節(jié)測量模塊17包括滑臺基座3和滑臺基座3上的用來固定被測電磁鐵的電磁鐵固定裝置8、用來固定被測銜鐵的銜鐵固定裝置11、用來測量電磁鐵與銜鐵之間距離的位移測量裝置，所述電磁鐵固定裝置8和銜鐵固定裝置11之間的相對位置可調(diào)；
[0031]所述高速電磁閥驅(qū)動(dòng)單元模塊19與被測電磁鐵連接，并通過通訊模塊21接收上位機(jī)23發(fā)送的驅(qū)動(dòng)電流的設(shè)置參數(shù)，后根據(jù)指令發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號至被測電磁鐵；所述驅(qū)動(dòng)電流測量模塊15采集在電磁鐵上產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電流實(shí)際值，并轉(zhuǎn)換為電壓值后通過高速信號采集模塊20傳送到上位機(jī)23 ;所述高速電磁閥驅(qū)動(dòng)單元模塊19通過驅(qū)動(dòng)電壓調(diào)制，輸出驅(qū)動(dòng)電流(噴射脈寬、一階維持電流、二階維持電流等參數(shù)可設(shè)置)以驅(qū)動(dòng)高速電磁閥工作；
[0032]所述電磁力測量模塊16包括拉壓力傳感器13和傳力桿12，被測銜鐵上產(chǎn)生的電磁力通過傳力桿12由拉壓力傳感器13感知，待測銜鐵通過螺釘與傳力桿12連接；
[0033]所述電磁力測量模塊16和氣隙調(diào)節(jié)測量模塊17均將輸出值通過高速信號采集模塊20傳送到上位機(jī)23 ;高速信號采集模塊20同步采集驅(qū)動(dòng)電流測量模塊15、電磁力測量模塊16和氣隙調(diào)節(jié)測量模塊17的輸出信號。
[0034]本發(fā)明所述滑臺基座3上設(shè)有平行設(shè)置的兩個(gè)導(dǎo)軌2和絲杠4，一滑塊6套裝在導(dǎo)軌2和絲杠4上，滑塊6在兩個(gè)導(dǎo)軌2上實(shí)現(xiàn)自由滑動(dòng)，所述電磁鐵固定裝置8固定設(shè)置在滑塊6上，所述絲杠4的前端設(shè)有驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，通過驅(qū)動(dòng)絲杠4從而使滑塊6移動(dòng)；所述滑臺基座3上導(dǎo)軌2的末端固定設(shè)置末端平臺14，所述銜鐵固定裝置11固定設(shè)置在末端平臺14上；所述兩個(gè)導(dǎo)軌2的下表面和滑臺基座3通過螺釘固定，導(dǎo)軌2的一端通過螺釘固定驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)和絲杠4，另一端通過螺釘固定在末端平臺14上；末端平臺14上表面通過螺釘固定銜鐵固定裝置11、拉壓力傳感器13。
[0035]本發(fā)明所述位移測量裝置包括固定設(shè)置在末端平臺14上的位移傳感器10和固定設(shè)置在滑塊6上的位移傳感器測量頭7，位移傳感器10通過其上固定連接的位移傳感器測量桿9感知與位移傳感器測量頭7之間的距離；所述位移測量裝置還可選擇測量精度更高的激光位移傳感器或電渦流位移傳感器，只需固定設(shè)置在滑塊6上的接收端，位移傳感器10通過螺釘固定在末端平臺14上。
[0036]本發(fā)明所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)可為手輪1如圖1所示，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪1，電磁鐵固定裝置8上的電磁鐵及位移傳感器測量頭7與滑塊6 —同沿著導(dǎo)軌2移動(dòng)，位移傳感器10感知電磁鐵與銜鐵之間距離的變化，在達(dá)到需要測試的距離時(shí)，固定手輪1，電磁鐵與銜鐵之間距離便不再改變，實(shí)現(xiàn)電磁鐵與銜鐵之間氣隙的調(diào)節(jié)；驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)也可選擇步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)由上位機(jī)23控制，由上位機(jī)內(nèi)安裝軟件設(shè)定氣隙大小。
[0037]本發(fā)明還包括電感電阻測量模塊18和模式開關(guān)22，所述模式開關(guān)22用來實(shí)現(xiàn)電感電