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CN111856265A - 排气制动阀操纵缸开启、关闭响应时间的测试方法 - Google Patents

排气制动阀操纵缸开启、关闭响应时间的测试方法 Download PDF

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CN111856265A
CN111856265A CN202010754914.2A CN202010754914A CN111856265A CN 111856265 A CN111856265 A CN 111856265A CN 202010754914 A CN202010754914 A CN 202010754914A CN 111856265 A CN111856265 A CN 111856265A
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CN
China
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response time
optical fiber
switch
fiber switch
brake valve
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Application number
CN202010754914.2A
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English (en)
Inventor
杜华明
吴华陆
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Knorr Bremse DETC Commercial Vehicle Braking Technology Co Ltd
Original Assignee
Knorr Bremse DETC Commercial Vehicle Braking Technology Co Ltd
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Publication date
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/003—Machine valves

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

本发明提出了排气制动阀操纵缸开启、关闭响应时间的测试方法，属于汽车领域，解决了传统响应时间测试系统重复性和再现性差、测试精度低、测试元件寿命低的问题，测出的开启响应时间和关闭响应时间数值稳定。其技术方案为：（1）在排气制动阀操纵缸活塞杆的原始位置和最终位置各装有一个光纤开关，定义为：原始位置光纤开关、最终位置位置光纤开关；（2）原始位置光纤开关及最终位置光纤开关与高速数据采集卡连接，高速数据采集卡又与工控机连接，利用高速数据采集卡实时采集原始位置光纤开关及最终位置位置光纤开关的通断信号，并将该信号交由工控机进行运算，从而计算出开启响应时间和关闭响应时间。

Description

排气制动阀操纵缸开启、关闭响应时间的测试方法
技术领域
本发明属于气动装置或机械装置快速动作时间的测试领域，尤其是汽车用排气制动阀操纵缸的开启、关闭瞬间动作响应时间（毫秒级）的准确测试。
背景技术
如图1所示，一个物体从A点快速移动到B点，这个过程所用的时间就是响应时间，如果A、B点的距离很短且物体运动的速度很快，那么这个时间很短（毫秒级），在工程上经常要测量这个响应时间；理论响应时间就是图1中的T0，在实际测量过程中，测量元件自身还有一个响应时间（图中T是启动响应时间和T2到位响应时间），图1中可以看出测量值T3与测量元件自身的响应时间相关，测量元件的响应时间越稳定并且越短，那么测量值T3越接近理论响应时间T0。
目前气动装置或机械装置快速动作响应时间的测试方法一般分为接触式和非接触式两大类。
接触式响应时间测试一般会采用行程开关或位移传感器来检测；这种测试方式存在下述缺点：1）测量系统重复性和再现性差；2）响应速度慢；3）测量元件易磨损失效；4）使用环境要求高；5）安装要求高。
非接触式响应时间测试通常工采用接近开关，接近开关本质上属于磁感应开关，但接近开关亦存在下述问题：其作用距离较短且其响应时间受作用距离的变化而变化，甚至存在开关偶尔失灵的。
现有的汽车用排气制动阀操纵缸开启响应时间和关闭响应时间测试有采用位移传感器的，也有采用接近开关的，均存在上述问题。
发明内容
本发明提出排气制动阀操纵缸开启、关闭响应时间的测试方法，解决了传统响应时间测试系统重复性和再现性差、测试精度低、测试元件寿命低的问题，测出的开启响应时间和关闭响应时间数值稳定。
为此，本发明的技术方案为：排气制动阀操纵缸开启、关闭响应时间的测试方法，具体为：
（1）在排气制动阀操纵缸活塞杆的原始位置和最终位置各装有一个光纤开关，定义为：原始位置光纤开关、最终位置位置光纤开关；
（2）原始位置光纤开关及最终位置光纤开关与高速数据采集卡连接，高速数据采集卡又与工控机连接，利用高速数据采集卡实时采集原始位置光纤开关及最终位置位置光纤开关的通断信号，并将该信号交由工控机进行运算，从而计算出开启响应时间和关闭响应时间。
对上述方案的进一步说明：原始位置光纤开关及最终位置位置光纤开关采用光电开关替代，亦可以完成开启响应时间和关闭响应时间的测试，只是测试精度会比光纤开关稍微低一些。
本发明的有益效果是：本发明采用高响应的光纤开关替代现有技术中的接近开关或行程开关，完全克服了接近开关或行程开关存在的缺陷，利用高速数据采集卡实时地采集光纤开关的高响应速度的通断信号（高低电平），并将该信号交由工控机进行运算，测出的开启响应时间和关闭响应时间数值稳定可靠，真实反映了排气制动阀操纵缸开启、关闭响应时间；并且光纤开关稳定，便于安装，更适于特殊的环境，适合于该领域应用。
附图说明
图1是物体从A点快速移动到B点的响应时间示意图。
图2是本发明中光纤开关的安装位置示意图。
图3是本发明的测试电路方框图。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本发明。
如图2、图3所示，排气制动阀操纵缸开启、关闭响应时间的测试方法，具体为：
（1）在排气制动阀操纵缸1活塞杆的原始位置A点和最终位置B点各装有一个光纤开关，定义为：原始位置光纤开关2、最终位置位置光纤开关3；
（2）原始位置光纤开关2及最终位置光纤开关3与高速数据采集卡连接，高速数据采集卡又与工控机连接，利用高速数据采集卡实时采集原始位置光纤开关及最终位置位置光纤开关的通断信号，并将该信号交由工控机进行运算，从而计算出开启响应时间和关闭响应时间。
如图2所示，当排气制动阀操纵缸1活塞杆处于原始位置时，始位置光纤开关2的入射光被活塞杆的头部挡住形成光路反射，反射光进入反射光纤被光传感器感应到，行成高电平，开关接通；而最终位置位置光纤开关3的入射光未被挡住无法形成反射，反射光纤无法接受到反射光，光感应器处于低电平，开关未接通；同理，当活塞杆快速运动至最终位置时，光纤开光A形成低电平，光纤开关B行成高电平。
如图2所示，所述的原始位置光纤开关2及最终位置光纤开关3可以采用光电开关替代，亦可以完成开启响应时间和关闭响应时间的测试，只是测试精度会比光纤开关稍微低一些。
本发明的核心在于：利用（采样周期为0.08ms的）高速数据采集卡实时采集光纤开关的高响应速度（0.055ms）的通断信号（高低电平），并将该信号交由工控机进行运算，从而计算出开启响应时间和关闭响应时间。
上述实施方式的描述，是本发明中优化的实施方式；在本发明的构思基础下，该领域的技术人员对技术特征进行的简单替换、组合，都应落入本发明的保护范围中。

Claims (2)

1.排气制动阀操纵缸开启、关闭响应时间的测试方法，具体为：
（1）在排气制动阀操纵缸活塞杆的原始位置和最终位置各装有一个光纤开关，定义为：原始位置光纤开关、最终位置位置光纤开关；
（2）原始位置光纤开关及最终位置光纤开关与高速数据采集卡连接，高速数据采集卡又与工控机连接，利用高速数据采集卡实时采集原始位置光纤开关及最终位置位置光纤开关的通断信号，并将该信号交由工控机进行运算，从而计算出开启响应时间和关闭响应时间。
2.根据权利要求1所述的排气制动阀操纵缸开启、关闭响应时间的测试方法，其特征在于：原始位置光纤开关及最终位置位置光纤开关采用光电开关替代。
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