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2019年11月21日 星期四
 
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[动态]压力开关测试的重要性

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文章出处:上仪营销中心技术部 [2007/3/29 ]
责任编辑:上仪营销中心技术部
作者:余雷声、应钢、何立民

一、问题的提出
   
压力开关是空调系统的控制部件,它具有控制压缩机的开停、系统过压保护及欠压保护等功能,能保证系统在正常工作压力范围内可靠地工作。
   
目前,各压力开关生产厂对压力开关的检测普遍采用精密压力表读数的方法,也有的厂家是用在给压力开关加压和减压的过程中听声音并读数的方法来检测的,还有的除了听声音外还安装了指示灯,操作人员在观看指示灯和听取声响的同时要及时准确地读取数据。此类方法存在的主要问题有:
    ①
由于精密压力表一般是在实验室使用,在生产现场长时间、高频率地使用很快就会使其示值超差,所以这种测试方法不适合在大批量生产的条件下使用;
    ②
精密压力表的刻线很密,很容易出现误读、误判的现象,而且工人操作疲劳及人员的主观原因等均会成为产生读数差异的因素;
    ③
测试时间过长,劳动生产率低。
   
事实证明:这些检测方法已不能适应现代工业生产中大批量高品质的要求,尤其不能适应汽车和家电工业中对产品高可靠性和ppm值的要求。
   
在压力开关的生产过程中,如果没有精密的质量检验设备则产品质量没有保证,没有高质量的自动化检验设备则生产效率难以提高。为此我们成功研制并生产了一种高精度、高速度、智能化的压力开关检验系统,在压力开关的生产线上进行试验时,较好地解决了生产过程的质量保证和效率提高问题,受到用户的好评。

二、系统硬件设计方案
   
压力开关检测属于动态测量,设计的宗旨是用电脑全部代替或部分代替人工操作,进而达到提高劳动效率和提高检测质量的目的,为此采用如下方案:
    ①
采用先进的长寿命高速压力传感器获取压力信号;
    ②
采用高速的高精度信号放大和A/D转换器将压力信号变为数字信号;
    ③
利用中断方式快速捕捉压力开关的动作点压力;
    ④
利用计算机的汉字及动画界面使操作直观易懂,大大缩短工人的培训周期。


1、硬件原理框图
   
系统的基本组成如图1所示,从压力传感器及被测开关传来的信号先进入数据采集装置,在那里将模拟信号及开关信号转变为数字信号后再送入计算机,计算机对所得到的数据进行处理后将被测开关的有关参数输出到显示屏或打印机上并判断开关是否合格,同时计算机还能根据操作者的指令控制产品的装夹。

2、数据采集装置
   
数据采集装置是设备的核心部分,其性能的好坏直接影响着系统的优劣,为此我们采取如图2所示的方案。图中前置放大和偏置调节将压力传感器送来的信号放大并调整为适合于A/D转换器的信号;整形电路将被测产品产生的触点信号整形为TTL电平信号并通过中断发生器产生中断信号向计算机申请中断;数据锁存器用来对输入输出数据进行锁存;地址译码器用来产生A/D转换及数据锁存的动作信号。
   
在数据采集系统中,前置放大器是最关键的环节,为了适应硅压阻式压力传感器输出的差动电压信号,我们用OP-07D运放组成图3所示的前置放大器,按照图中的参数设计放大器的增益为20倍左右。该放大器中所有电阻选用万分之五等级的精密电阻,要求电阻具有优于30ppm/℃的温度系数,从而使整个前置放大器具有很稳定的增益。

三、系统软件方案统
    1
、软件方框图
   
检测软件分为几个部分,如图4所示。
    2
、性能特点  
    ①
使用了多媒体效果使操作简化;
    ②
尽量使用工作专用语言使系统应用简单明了,同手工操作规程有较好的兼容性;
    ③
显示屏上有模拟的动态指针压力表,符和了工作人员的操作习惯;
    ④
所见即所得的方式,工作人员可根据要求制作多种统计报表;
    ⑤
设计了导入导出功能,方便工作人员对数据进行备份,并能确保磁盘空间的正常应用。
 

四、系统已达到的性能指标
   
调查发现,生产厂家对压力开关的检测要求主要体现在测试精度和测试速度两方面。前者指的是动态测试过程中压力开关触点变化时测得的压力值和实际压力值的差别;后者是指测试一个压力开关需要多长时间。经标定和使用方检验我们设计的这一系统可达到如下指标:
    ①
测试精度:< 0.2%               
    ②
标定精度:< 0.1%
    ③
测试速度:13s /        
    ④
电源电压:180V250V
    ⑤
低压气源: 0.3 MPa 0.7MPa
    ⑥
高压气源: 4MPa
该系统完全符合厂家要求,在实际使用中获得了令人满意的效果。
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