专利名称：空气压力开关多参量自动检测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动检测系统，尤其是涉及一种空气压力开关多参量自动检测系统。
背景技术：
空气压力开关是空调系统的重要部件，其性能参数直接影响到整个空调系统的运行状态。目前，各压力开关生产厂对压力开关的检测普遍采用人工方法,这种检测方法对工业环境要求极高，测试结果很大程度上取决于工人的主观评判。也有的采用自动化检测设备，但是设备只能对其中某项指标进行检测，不同指标检测要通过不同的检测装置，检测周期长，捡测方式离散。且均不能满足企业对"零差错"的要求。
中国专利授权公告号CN201170756Y，授权公告日2008年12月24日，名称为机油压力开关检测系统、用于检测的测试台，该申请公开了一种用于机油压力开关检测的测试台，此种检测装置属于完全人工检测，检测费时费力，且检测质量受认为因素影响极大。中国专利授权公告号CN201043925Y，授权公告日2008年4月2日，名称为旅客列车集便器空气压力开关检测装置，该申请公开了一种旅客列车集便器空气压力开关自动检测装置，此种检测装置有以下问题1、检测气路单一，没有高低压气路的区分，使得传感器量程很大，直接影响检测精度，且检测的压力开关压力值单一，不能灵活应用与宽压力量程检测；2、检测完成后不能将产品参数信息和产品一一对应，不方便企业质量管理；3、被测件通过人工手动装夹，引入一项不确定因素，且费时费力。发明内容
本实用新型的目的在于提供一种空气压力开关多参量自动检测系统，它能在一个压力升降流程中完成空气压力开关的各作动压力、作动压差、接触电阻和同步性能指标的快速检测。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是
本实用新型在槽形的固定座台肩上安装密封"O"型圈，固定座的槽内安装被测空气压力开关，顶紧气缸的活塞杆上安装槽形的顶杆，顶杆槽一侧安装振动传感器，顶杆及振动传感器压在被测空气压力开关，固定座槽底与测量气路连通，顶紧气缸的控制线、测量气路的控制线，振动传感器的信号线和测量控制单元连接；压力开关的触点信号分两路， 一路通过接触电阻测量模块和测量控制单元连接，另一路直接测量控制单元连接。
所述的测量气路包括高压进气单元、低压进气单元、高压放气单元、低压放气单元和检测气路；其中
1) 高压进气单元包括高压储气罐、高压进气阀、高压进气比例电磁阀；高压进气阀的一端和高压储气罐相连，另一端和高压进气比例电磁阀的一端相连；而高压储气罐的另一端和进气接口连接；高压进气比例电磁阀另一端和单向阀的出口端相连；
2) 低压进气单元包括减压阀、低压储气罐、低压进气电磁阀和低压进气比例电磁阀；低压进气阀一端和低压储气罐相连，另一端和低压进气比例电磁阀的一端相连；而低压储气罐另一端和减压阀的低压端相连，减压阀的高压端和进气接口连接；低压进气比例电磁阀的另 一端与单向阀进口端相连；
3) 高压放气单元包括高压放气电磁阀和高压放气比例电磁阀；高压放气电磁阀的一端和高压放气比例电磁阀的一端相连，高压放气电磁阀的另一端和单向阀的出口端相连；
4) 低压放气单元包括低压放气电磁阀和低压放气比例电磁阀；低压放气电磁阀的一端和低压放气比例电磁阀的一端相连，低压放气电磁阀的另一端和单向阀的出口端相连；
5) 检测气路包括测量前端储气罐、高低压隔离电磁阀、低压压力传感器、高压压力传感器和压力开关接口 ；测量前端储气罐的一端和单向阀的出口端相连，另一端分三路，第一路通过高低压隔离电磁阀和低压压力传感器相连，第二路和高压压力传感器相连，第三路和压力开关接口相连。
所述的测量控制单元包括单片机系统、通讯模块、测量模块、按键显示模块和控制模块，单片机系统分别与通讯模块、测量模块、按键显示模块和控制模块相连；其中-
1) 单片机系统包括单片机ARM2136及其外围电路组成；外围电路包括-基准电压电路、晶振电路、电源电路和复位电路；
2) 通讯模块由MAX232芯片和5个滤波电容组成；
3) 测量模块包括多选开关74HC4051、跟随器LM358和八路电压电流测量网络组成；外部信号通过电压电流测量网络后，经过多选开关74HC4051选择后，然后经过LM358跟随，最后连接到单片机的模拟量采样脚AIN进行采样；
4) 按键显示模块包括按键芯片ZLG7290、液晶电源和按键网络组成；液晶电源包括LM2575和CXA-10A逆变芯片；
5)控制模块控制模块包括74HC273、 74HC07和继电器HFS8组成。本实用新型具有的有益效果是
1操作简便实现不同形状的被测压力开关的自动装夹，检测气路完全的升降压流程完全自动化，检测员只要将被测工件放在装夹起始位置，按启动按钮，所有装夹、检测和卸载都自动完成。
2精度高肉眼观察压力表的方法会造成人为读数误差和人为不确定因素，采用该自动检测系统，低动压力的测量精度优于0.01MPa，中高压优于0.1MPa;低压作动压差测量误差优于0.01MPa，中高压优于0.1MPa;接触电阻的量程为200uQ或2mQ;同步信号的测量误差小于50 ms。
3适应性好采用此自动检测系统，可适应所有不同类别、类型空气压力开关的多参量检测。
4测试效率高由于整个检测过程包括工件的装夹和卸载都实现完全自动
化， 一个操作员可以完成多个工位的检测，且检测气路设置了快速和慢速进气放气装置，在离经验作动点远的压力区间使用快速进气或放气，在接近作动点是采用慢速进气或放气，这样不仅保证了测量精度，还大大的提高了测量速度。
5测试结果可靠，产品质量管理可溯源由于检测系统引进了条码技术，使得产品的各参数数据和检验员、检测工位等数据都能一一对应，这样在最后装箱扫描中，可以剔除不慎将不合格品当成良品处理的人为误差，且在出厂后若出现质量问题，可以溯源到检验员。检测设备等信息，有效的实现质量管理。
6系统不确定因素少由于从工件装夹到检测到工件卸载，完全隔离了人为操作，所有动作都是根据事先编好程序实现，最有效的减少了系统不确定因素。
本实用新型应用汽车空调用压力开关生产线在线检测，可检测的压力开关包括单态、双态和三态压力开关。

图l是检测系统简图。
图2是检测气路示意图。
图3是检测程序流程图。
图4是测量控制单元的系统框图。
图5是测量控制单元的通讯模块。
图6是测量控制单元的单片机系统。图7是测量控制单元的测量模块。
图8是测量控制单元的按键显示模块。
图9是测量控制单元的控制模块。
图中1、进气接口； 2、高压储气罐；3、高压进气阀；4、高压进气比例 电磁阀；5、减压阔；6、低压储气罐；7、低压进气阀；8、低压进气比例电磁 阀；9、单向阀；10、高压放气电磁阀；11，高压放气比例电磁阀；12、低压放 气电磁阀；13、低压放气比例电磁阀；14、测量前端储气罐；15、高低压隔离 电磁阀；16、低压压力传感器；17、高压压力传感器；18、压力开关接口； 20、 顶紧汽缸；21、测量控制单元；22、顶杆；23、振动传感器；24、接触电阻测
量模块；25、被测压力开关；26、密封"O"型圈；27、固定座；28、测量气路；
29、检测气路；30、高压进气单元；31、低压进气单元；32、高压放气单元路；
33、低压放气单元。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
在图1中，本实用新型在槽形的固定座27台肩上安装密封"0"型圈26， 固定座27的槽内安装被测空气压力开关25，顶紧气缸20的活塞杆上安装槽形 的顶杆22，顶杆22槽一侧安装振动传感器23，顶杆22及振动传感器23压在 被测空气压力开关25，固定座27槽底与测量气路28连通，顶紧气缸20的控制 线、测量气路28的控制线，振动传感器23的信号线和测量控制单元21连接； 压力开关25的触点信号分两路， 一路通过接触电阻测量模块24，和测量控制单 元21连接，另一路直接测量控制单元21连接。
在图2中，所述的测量气路28包括高压进气单元30、低压进气单元31、 高压放气单元32、低压放气单元33和检测气路29;其中
1) 高压进气单元30:包括高压储气罐2、高压进气阀3、高压进气比例电 磁阀4;高压进气阀3的一端和高压储气罐2相连，另一端和高压进气比例电磁 阀4的一端相连；而高压储气罐2的另一端和进气接口 1连接；高压进气比例 电磁阀4另一端和单向阀9的出口端相连；
2) 低压进气单元31:包括减压阀5、低压储气罐6、低压进气电磁阀7和 低压进气比例电磁阀8;低压进气阀7 —端和低压储气罐6相连，另一端和低压 进气比例电磁阀8的一端相连；而低压储气罐6另一端和减压阀5的低压端相 连，减压阀5的高压端和进气接口 1连接；低压进气比例电磁阀8的另一端与 单向阀9进口端相连；3) 高压放气单元32:包括高压放气电磁阀10和高压放气比例电磁阀11; 高压放气电磁阀10的一端和高压放气比例电磁阀11的一端相连，高压放气电
磁阀10的另一端和单向阀9的出口端相连；
4) 低压放气单元33:包括低压放气电磁阀12和低压放气比例电磁阀13; 低压放气电磁阀12的一端和低压放气比例电磁阀13的一端相连，低压放气电
磁阀12的另一端和单向阀9的出口端相连；
5) 检测气路29:包括测量前端储气罐14、高低压隔离电磁阀15、低压压 力传感器16、高压压力传感器17和压力开关接口 18;测量前端储气罐14的一 端和单向阀9的出口端相连，另一端分3路，第一路通过高低压隔离电磁阀15 和低压压力传感器16相连，第二路和高压压力传感器17相连，第三路和压力 开关接口 18相连。
在图4中，所述的测量控制单元21包括单片机系统、通讯模块、测量模块、 按键显示模块和控制模块，单片机系统分别与通讯模块、测量模块、按键显示 模块和控制模块相连；其中
在图6中，单片机系统包括单片机ARM2136及其外围电路组成；外围电
路包括基准电压电路、晶振电路、电源电路和复位电路。
在图5中，通讯模块由MAX232芯片和5个滤波电容组成。
在图7中，测量模块包括多选开关74HC4051、跟随器LM358和八路电
压电流测量网络组成；外部信号通过电压电流测量网络后，经过多选开关
74HC4051选择后，然后经过LM358跟随，最后连接到单片机的模拟量采样脚
AIN进行采样。
在图8中，按键显示模块包括按键芯片ZLG72卯、液晶电源和按键网络 组成；液晶电源包括LM2575和CXA-10A逆变芯片。
在图9中，控制模块控制模块包括74HC273、 74HC07和继电器HFS8组成。
作为优选，高压进气单元30中高压空气经过进气接口 l连接到高压气路的 高压储气罐2后，串联到高压进气阀3，后串联高压进气比例电磁阀4，通过调 节高压进气比例电磁阀4的开度，控制高压快进气和慢进气的速度；随后气体 进入测量管路，经过测量前端储气罐14后，连接到高压压力传感器17和压力 开关接口 18。
作为优选，低压进气单元31中高压空气经过进气接口 l连接到减压阀5和 低压储气罐6后，串联到低压进气阀7，后串联低压进气比例电磁阀8，通过调节低压进气比例电磁阀8的开度，控制低压快迸气和慢进气的速度；随后气体 经过单向阀9后进入测量管路，经过测量前端储气罐14后，连接到高低压隔离 电磁阀15和低压压力传感器16和连接压力开关接口 18。
作为优选，高压放气单元32，连接在测量管路上，高压放气电磁阀IO，后 串联高压放气比例电磁阀ll。
作为优选，低压放气单元33，连接在测量管路上，低压放气电磁阀12，后 串联低压放气比例电磁阀13。
实施例i:该实施例涉及被测压力开关25为高中低压三态一体压力开关， 作动点分高中低三点， 一般需要检测的参数有各作动点作动压力、作动时的接 触电阻、作动时的振动以及簧片作动和触电同步时间参数。
工作时，首先测量控制单元21通过控制顶紧气缸20、顶杆22，对被测压 力开关25进行装夹，顶到密封"0"圈26和被测压力开关25之间良好密封为 止；若装夹正常，则系统自动进入检测程序；测量控制单元21关闭高压进气阀 3、低压进气阀7，打开高压放气电磁阀10、低压放气电磁阀12，调节使得高压 放气比例电磁阀11、低压放气比例电磁阀13开度达到最大。当高压压力传感器 17检测到管路压力低于低压压力传感器16范围的时候，打开高低压隔离电磁阀 15，直到低压压力传感器16检测到管路压力小于一定值后，检测开始。
关闭高压放气电磁阀IO、低压放气电磁阀12，调节使得高压放气比例电磁 阀1K低压放气比例电磁阀13开度为最小，关闭高压进气阀3，打开低压进气 阀7,调节使得低压进气比例电磁阀8开度达到相对较大，高压气体经过减压阀 5降压后施加在检测管路上，当低压压力传感器16检测到压力接近经验低压作 动压力点时，调节使得比例电磁阀8开度变小，达到慢进气的效果，此时检测 管路气压慢慢升高，测量控制单元21实时检测振动传感器23、触点信号、接触 电阻测量模块24等参数，并计算同步参数；当管路压力高于经验作动压力一 定值或者被测件实际作动后，关闭低压检测气路31，既关闭电磁阀7，然后打 开高压进气气路控制电磁阀3，调节使得高压进气比例电磁阀4开度相对较大， 此时气压较快升高，低压压力传感器16实时检测压力值，若压力值高于其量程， 则关闭高低压隔离电磁阀15，此后系统将高压压力传感器17的值作为检测压力 值；在此同时，当压力值逼近中压作动点时，调节使得高压进气比例电磁阀4 开度变小，此时压力缓慢上升，测量控制单元21实时检测各传感器各触点信号 的值，记录、存储、显示等，当管路压力高于经验作动压力一定值或者被测件 实际作动后，重新调节使得高压进气比例电磁阀4开度达到相对较大，让压力快速上升到高压作动点附近，然后调节使得高压进气比例电磁阀4开度变小， 测量控制单元21检测各传感器和触点信号，计算出各需检测的参数。
以上所述是升压流程中的低中高作动点参数检测，此后系统将通过控制放 气回路实现放气流程的高中低压作动点检测。如上所述，保持电磁阀状态，当 管路压力高于高压作动点一定值后，调节使得高压放气比例电磁阀11使得开度 相对较小，打开高压放气控制电磁阀10，此时压力缓慢下降，当通过高压作动 点检测后，调节使得高压放气比例电磁阀H开度相对较大，此时压力较快下降, 当压力逼近中压作动压力值时，调节使得关闭高压放气比例电磁阀11开度相对 较小，当通过中压作动点的检测后，调节使得高压放气比例电磁阀11开度相对 较大，此时测量控制单元21实时检测管路压力值，当压力值处于低压范围时， 关闭高压放气电磁阀10，打开低压放气电磁阀12，调节使得低压放气比例电磁 阀13开度相对较大，若压力小于低压压力传感器16的量程后，打开高低压隔 离电磁阀15，此后测量数据采用低压压力传感器16的实测值；当压力逼近低压 作动点时，调节使得低压放气比例电磁阀13开度相对较小，当通过低压作动点 各参数检测后，打开高压放气气路电磁阀10快速放气，调节使得高压放气比例
电磁阀ll使得幵度最大，检测到压力小于一定下限值后完成检测。将检测到各 参数与标准值比较，做出合格品判断，并存储、显示、报警等，同时控制自动
装夹装置卸载工件。
检测程序流程如图3所示。
权利要求1.一种空气压力开关多参量自动检测系统，其特征是在槽形的固定座(27)台肩上安装密封“O”型圈(26)，固定座(27)的槽内安装被测空气压力开关(25)，顶紧气缸(20)的活塞杆上安装槽形的顶杆(22)，顶杆(22)槽一侧安装振动传感器(23)，顶杆(22)及振动传感器(23)压在被测空气压力开关(25)，固定座(27)槽底与测量气路(28)连通，顶紧气缸(20)的控制线、测量气路(28)的控制线，振动传感器(23)的信号线和测量控制单元(21)连接；压力开关(25)的触点信号分两路，一路通过接触电阻测量模块(24)和测量控制单元(21)连接，另一路直接测量控制单元(21)连接。
2. 根据权利要求1所述的一种空气压力开关多参量自动检测系统，其特征是所述的测量气路(28)包括高压进气单元(30)、低压进气单元(31)、高压放气单元(32)、低压放气单元(33)和检测气路(29);其中1) 高压进气单元(30):包括高压储气罐(2)、高压进气阀(3)、高压进气比例电磁阀(4);高压进气阀(3)的一端和高压储气罐(2)相连，另一端和高压进气比例电磁阀(4)的一端相连；而高压储气罐(2)的另一端和进气接口(1)连接；高压进气比例电磁阀(4)另 一端和单向阀(9)的出口端相连；2) 低压进气单元(31):包括减压阀(5)、低压储气罐(6)、低压进气电磁阀(7)和低压进气比例电磁阀(8);低压进气阀(7)—端和低压储气罐(6)相连，另一端和低压进气比例电磁阀(8)的一端相连；而低压储气罐(6)另一端和减压阀(5)的低压端相连，减压阀(5)的高压端和进气接口(1)连接；低压进气比例电磁阀(8)的另一端与单向阀(9)进口端相连；3) 高压放气单元(32):包括高压放气电磁阀(10)和高压放气比例电磁阀(11);高压放气电磁阀(10)的一端和高压放气比例电磁阀(11)的一端相连，高压放气电磁阀(10)的另一端和单向阀(9)的出口端相连；4) 低压放气单元(33):包括低压放气电磁阀(12)和低压放气比例电磁阀(13);低压放气电磁阀(12)的一端和低压放气比例电磁阀(13)的一端相连，低压放气电磁阀(12)的另一端和单向阀(9)的出口端相连；5) 检测气路(29):包括测量前端储气罐(14)、高低压隔离电磁阀(15)、低压压力传感器(16)、高压压力传感器(17)和压力开关接口(18);测量前端储气罐(14)的一端和单向阀(9)的出口端相连，另一端分三路，第一路通过高低压隔离电磁阀(15)和低压压力传感器(16)相连，第二路和高压压力传感器(17)相连，第三路和压力开关接口(18)相连。
3. 根据权利要求1所述的一种空气压力开关多参量自动检测系统，其特征是所述的测量控制单元(21)包括单片机系统、通讯模块、测量模块、按键显示模块和控制模块，单片机系统分别与通讯模块、测量模块、按键显示模块和控制模块相连；其中1) 单片机系统包括单片机ARM2136及其外围电路组成；外围电路包括:基准电压电路、晶振电路、电源电路和复位电路；2) 通讯模块由MAX232芯片和5个滤波电容组成；3) 测量模块包括多选开关74HC4051、跟随器LM358和八路电压电流测量网络组成；外部信号通过电压电流测量网络后，经过多选开关74HC4051选择后，然后经过LM358跟随，最后连接到单片机的模拟量采样脚AIN进行采样；4) 按键显示模块包括按键芯片ZLG7290、液晶电源和按键网络组成；液晶电源包括LM2575和CXA-10A逆变芯片；5) 控制模块控制模块包括74HC273、 74HC07和继电器HFS8组成。
4. 根据权利要求1所述的一种空气压力开关多参量自动检测系统，其特征是所述的接触电阻测量模块采用DRR-100型。
专利摘要本实用新型公开了一种空气压力开关多参量自动检测系统。在槽形的固定座台肩上安装密封“O”型圈，固定座的槽内安装被测空气压力开关，顶紧气缸的活塞杆上安装槽形的顶杆，顶杆槽一侧安装振动传感器，顶杆及振动传感器压在被测空气压力开关，固定座槽底与测量气路连通，顶紧气缸的控制线、测量气路的控制线，振动传感器的信号线和测量控制单元连接；压力开关的触点信号分两路，一路通过接触电阻测量模块和测量控制单元连接，另一路直接测量控制单元连接。该系统能在一个压力升降流程内完成空气压力开关的各作动压力、作动压差、接触电阻、同步性能指标的快速检测、实时存储显示数据、实现了多工位的同时在线检测，提高检测效率，保证检测质量。
文档编号G01L9/00GK201364379SQ20092011271
公开日2009年12月16日 申请日期2009年1月19日 优先权日2009年1月19日
发明者汤建斌, 庆 蒋, 蔡晋辉, 谷小红 申请人:中国计量学院