CN101201274A - 车门压力分布测试系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
一种车门压力分布测试系统，该系统包括压力感应装置(1)和数据处理装置(3)，压力感应装置(1)和数据处理装置(3)连接；所述压力感应装置(1)用于感应待测密封条所受压力，获得表示待测密封条所受压力的电信号，所述数据处理装置(3)采集表示待测密封条所受压力的电信号，将表示待测密封条所受压力的电信号转换为压力数据，并且保存该压力数据，其中，所述压力感应装置(1)为薄片式压力感应装置。本发明提供的车门压力分布测试系统及其方法，由于使用了薄片式压力感应装置，使得所述系统及其方法可以在汽车上对密封条的压力分布进行测试，能够准确地反映密封条在汽车上的压力分布状况。
Description
技术领域
本发明涉及车辆检测设备领域，尤其涉及一种车门压力分布测试系统及其方法。
背景技术
在车辆上，车门和门框结合部位处各自根据其形状安装了密封条，密封条在车辆中起介质密封、环境隔离的作用并且直接影响车门操作舒适性。操作者可以通过测量车门关闭时密封条所受的压力，来判断密封条的密封性能及操作舒适性能。如果密封条所受压力大于预定最大压力值，说明两密封条之间的接触太过紧密、从而影响了车门操作舒适性，而如果密封条所受压力小于预定最小压力值，说明两密封条之间的缝隙太大、车门密封性差，出现这两种情况之后，操作者可以根据所测的压力数值调整密封条与车门的接触紧密程度，从而使得车门关闭时两密封条之间的缝隙均匀、车门关闭时车辆的密封性好。
现有的车门压力分布测试系统及方法是采用模拟车门关闭环境而进行测试的，这样的系统包括施压装置、压力感应装置、信号采集装置和信号处理装置，施压装置用于对密封条施加压力，压力感应装置用于感应密封条所受的压力，信号采集装置用于将压力感应装置感应得到的压力转换为电信号，信号处理装置用于接收来自信号采集装置的电信号并将该电信号转换为压力数据，并且保存该压力数据。之所以通过模拟车门关闭时密封条的受力情况进行测试，是由于现有的车门压力分布测试系统采用的压力感应装置的体积大，不能直接安装在车门上，所以在测试时操作者必须将密封条从车门上取下进行测试，通过施压装置对密封条施加压力而模拟压力。但是，这种模拟车门关闭时压力的测试系统及方法存在一个缺陷，即压力感应装置测试的并不是实际车辆上的密封条所受的压力，不能完全反映车门所受到实际压力，测得的数据不够准确客观，从而影响了现有的车门压力分布测试系统及方法的准确性。
发明内容
本发明的目的是针对现有车门压力分布测试系统及其方法中存在的无法在车辆上对密封条进行实际压力分布测试的缺点，提供一种能够实现在车辆上对密封条进行实际压力分布测试的车门压力分布测试系统及其方法。
本发明提供一种车门压力分布测试系统，所述系统包括压力感应装置和数据处理装置，压力感应装置和数据处理装置连接；所述压力感应装置用于感应待测密封条所受压力，获得表示待测密封条所受压力的电信号，所述数据处理装置采集表示待测密封条所受压力的电信号，将表示待测密封条所受压力的电信号转换为压力数据，并且保存该压力数据，其中，所述压力感应装置为薄片式压力感应装置。
本发明提供一种车门压力分布测试方法，所述方法包括获得待测密封条所受压力的电信号的步骤和数据处理步骤；其中，
获得待测密封条所受压力的电信号的步骤包括将薄片式压力感应装置固定在待测的车门密封条上，关闭车门，用薄片式压力感应装置获得待测密封条所受压力的电信号；
数据处理步骤，用于采集表示待测密封条所受压力的电信号，将表示待测密封条所受压力的电信号转换为压力数据，并且保存该压力数据。
本发明提供的车门压力分布测试系统及其方法，由于使用了薄片式压力感应装置，克服了现有车门压力分布测试系统及其方法采用模拟车门关闭环境而进行测试而造成的测试不够客观准确的缺点，使得所述系统及其方法可以在汽车上对密封条的压力分布进行测试，能够准确地反映密封条在汽车上的压力分布状况。
附图说明
图1为本发明提供的车门压力分布测试系统的结构框图；
图2为本发明提供的车门压力分布测试系统的第一实施方式的结构框图；
图3为本发明提供的车门压力分布测试系统的第二实施方式的结构框图；
图4为本发明提供的车门压力分布测试系统的数据处理装置的结构框图；
图5为本发明提供的车门压力分布测试系统的第三实施方式的结构框图；
图6为本发明提供的车门压力分布测试系统的第四实施方式的结构框图；
图7为本发明提供的车门压力分布测试系统的第五实施方式的结构框图；
图8为本发明提供的车门压力分布测试系统的一组压力测试结果；
图9为本发明提供的车门分布测试方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种车门压力分布测试系统，该系统包括压力感应装置1和数据处理装置3，压力感应装置1和数据处理装置3连接；所述压力感应装置1用于感应待测密封条所受压力，获得表示待测密封条所受压力的电信号，所述数据处理装置3采集表示待测密封条所受压力的电信号，将表示待测密封条所受压力的电信号转换为压力数据，并且保存该压力数据，其中，所述压力感应装置1为薄片式压力感应装置。
所述压力感应装置1为任意可以感应待测密封条所受压力，获得表示待测密封条所受压力的电信号的装置。
优选情况下，所述压力感应装置1为厚度为0.05-0.25毫米、宽度为5-20毫米的条形，以这样薄的厚度，压力感应装置1可以固定在车门上的密封条上而对密封条所受压力进行测量。
优选情况下，所述压力感应装置1为可挠性压力感应装置，即压力感应装置1可以随着密封条受压变形而变形，而且由于压力感应装置1为薄片式压力感应装置，所以密封条受压时不会受到来自压力感应装置1的额外的压力。另外，若压力感应装置1具有可挠性，压力感应装置1可适用于测量车门上任意不规则部位密封条所受的压力。
优选情况下，所述压力感应装置1可以选用Flexiforce系列压力传感器。Flexiforce压力传感器属于薄片式感测组件，厚0.127毫米，具有可挠性，其前端有直径为9.525毫米的圆形传感点，工作原理为当没有受到压力时，传感器的输出电阻为20M欧姆，当受到压力时，输出电阻线性减小。Flexiforce传感器的后端带有三针插头，通过三针插头可以检测出传感器的输出电阻。
优选情况下，所述压力感应装置1为多个，压力感应装置1的个数根据车门上的密封条的实际形状和长度而定，根据本发明提供的一种具体实施方式，按照车门的形状将车门分为四个部分：第一部分为从后视镜到车门顶部、第二部分为从车门顶部到底部、第三部分为车门底部以及第四部分为车门支撑轴。例如，以Flexiforce传感器为例，可以在第一部分设置5个传感器，在第二部分设置5个传感器，在第三部分设置4个传感器，在第四部分设置2个传感器，一共设置16个传感器并对传感器编号为0至15。通过在不同位置设置传感器(即压力感应装置1)，可以对车门上的密封条的多个部位所受压力进行测量，得到的数据可以全面地代表整个车门上的密封条所受的压力。
如图2所示，根据本发明的第一实施方式，本发明提供的车门压力分布测试系统还可以包括固定装置4，用于将压力感应装置1固定于待测密封条上。所述固定装置4为能够固定压力感应装置1的装置，优选为热缩管。根据本发明的优选的第三实施方式，所述固定装置4为热缩管，如图3所示，仍以上述Flexiforce传感器为例，Flexiforce传感器的宽度为14毫米，长为203毫米，以第一部分为例，量取从后视镜到车门顶部的长度，等距离地将热缩管分成4部分，在分段点处的管壁上沿热缩管横截面径向对应剪两个宽度为14.1毫米至14.5毫米的开口，使得在分段点处传感器可以通过这两个开口穿过热缩管，Flexiforce传感器的非承压部分被所述热缩管的管壁包覆，将5片传感器分别通过槽穿过热缩管并使热缩管位于传感器的前端，通过同样的方法，在传感器的后端用一条热缩管将5片传感器固定。在实际应用时，将热缩管贴在密封条旁边，使得Flexiforce传感器的圆形传感点位于密封条的中央，使得Flexiforce传感器感应得到的密封条的压力准确可靠。本发明的这种实施方式采用了固定装置4，使得多个压力感应装置1可以方便地固定在待测密封条上，并且拆卸方便。
所述数据处理装置3用于接收表示待测密封条所受压力的电信号，将表示待测密封条所受压力的电信号转换为压力数据，并且保存该压力数据。所述数据处理装置3的实现为本领域技术人员所公知，例如，可以为工控机。如图4所示，数据处理装置3包括接收单元10，用于接收表示待测密封条所受压力的电信号；转换单元11，用于将表示待测密封条所受压力的电信号转换为压力数据；存储单元12，用于存储压力数据。
所述转换单元11根据电阻-压力对应关系、电压-压力对应关系等对应关系将接收单元10接收到的表示待测密封条所受压力的电信号转换为压力数据。
有时转换单元11提供的对应关系不是压力感应装置1输出的电信号所代表的物理量，这时需要将压力感应装置1输出的电信号转换成转换单元11中的对应关系需要的物理量，例如，根据本发明提供的第四实施方式，如图5所示，本发明提供的车门压力分布系统还包括信号转换装置2，信号转换装置2与压力感应装置1和数据处理装置3连接，用于将压力感应装置1输出的电信号转换成转换单元11中的对应关系需要的物理量。
例如，当压力感应装置1为Flexiforce压力传感器，转换单元11提供的对应关系是电压-压力对应关系时，由于Flexiforce压力传感器是压阻效应型传感器，即将压力的变化转换为电阻的变化输出，信号转换装置2由5伏电源、双运算放大器TL082及其外围电路、MCS51单片机组成，此时信号转换装置2用于将压力感应装置1输出的电信号转换为电压电信号，数据处理装置3根据电压-压力对照表将来自信号转换装置2的电压电信号转换为压力数据。
根据本发明的第五实施方式，如图6所示，所述压力感应装置1为多个，数据处理装置3为多个，数据处理装置3的个数与压力感应装置1的个数相同，每个压力感应装置1与一个数据处理装置3一一对应连接。此时本发明提供的系统还可以包括显示装置8，显示装置8与每个数据处理装置3连接，用于显示每个数据处理装置3储存的压力数据。
根据本发明的第六实施方式，如图7所示，所述压力感应装置1为多个，所述数据处理装置3包括多个数据处理子单元9，每个数据处理子单元9与压力感应装置1一一对应连接，用于采集与该数据处理子单元9连接的压力感应装置1获得的表示待测密封条所受压力的电信号，将表示待测密封条所受压力的电信号转换为压力数据，并且在该数据处理子单元9内保存该压力数据。此时本发明提供的系统还可以包括显示装置8，显示装置8与每个数据处理子单元9连接，用于显示每个数据处理子单元9储存的压力数据。
所述显示装置8例如可以为LCD显示器或LED显示器。
以前述的采用了16个压力感应装置1的车门压力测试系统为例，对所述压力感应装置1编号为0至15。图8为显示装置8显示的一组测试结果。如图8所示，压力数据的显示可以采用这种柱状图的方式，当然本领域人员也可以意识到可以采用各种数据显示方式，例如列表、折线图等等，这种优选的实施方式采用了显示装置8，实时地显示对应于密封条各个位置的压力感应装置1的压力数据，便于操作者对密封条受压时压力分布有直观的认识，方便了操作。
在实际操作时，还可以将压力数据与压力数据基准值相比较，当两者不同时，对密封条进行调整以使得两者一致，所述压力数据基准值为本领域技术人员所公知。
如图9所示，本发明提供一种车门压力分布测试方法，其中，所述方法包括获得待测密封条所受压力的电信号的步骤和数据处理步骤；其中，
获得待测密封条所受压力的电信号的步骤包括将薄片式压力感应装置1固定在待测的车门密封条上，关闭车门，用薄片式压力感应装置1获得待测密封条所受压力的电信号；
数据处理步骤，用于采集表示待测密封条所受压力的电信号，将表示待测密封条所受压力的电信号转换为压力数据，并且保存该压力数据。
当所述压力感应装置1为多个时，所述获得待测密封条所受压力的电信号的步骤包括：将多个薄片式压力感应装置1等间距地固定在待测的车门密封条上，关闭车门，用多个薄片式压力感应装置1获得密封条所受压力的电信号。这样做的好处在于能够避免以下情况的发生：压力感应装置1的位置分布疏密不一，从而使得感应得到的压力没有代表性。而且压力感应装置1之间的距离优选为固定值，以便测试不同的车门的密封条的压力分布时得到的数据之间具有可比性。
当本发明提供的车门压力分布测试系统包括固定装置4时，将薄片式压力感应装置1固定在待测的车门密封条上的步骤通过固定装置4而将薄片式压力感应装置1固定在待测的车门密封条上。
本发明提供的车门压力分布测试方法还可以包括数据显示步骤：显示装置8显示数据处理装置3转换得到的压力数据。该步骤在数据处理步骤之后。
Claims (14)
1.一种车门压力分布测试系统，该系统包括压力感应装置(1)和数据处理装置(3)，压力感应装置(1)和数据处理装置(3)连接；所述压力感应装置(1)用于感应待测密封条所受压力，获得表示待测密封条所受压力的电信号，所述数据处理装置(3)采集表示待测密封条所受压力的电信号，将表示待测密封条所受压力的电信号转换为压力数据，并且保存该压力数据，其特征在于，所述压力感应装置(1)为薄片式压力感应装置。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述压力感应装置(1)为厚度为0.05毫米-0.25毫米、宽度为5-10毫米的条形。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述压力感应装置(1)为可挠性压力感应装置。
4.根据权利要求1所述的车门压力分布测试系统，其特征在于，该系统还包括固定装置(4)，用于将压力感应装置(1)固定于待测密封条上。
5.根据权利要求4所述的车门压力分布测试系统，其特征在于，所述固定装置(4)为热缩管，感应装置(1)的非承压部分被所述热缩管的壁包覆。
6.根据权利要求1所述的车门压力分布测试系统，其特征在于，所述压力感应装置(1)为多个，数据处理装置(3)为多个，数据处理装置(3)的个数与压力感应装置(1)的个数相同，每个压力感应装置(1)与一个数据处理装置(3)一一对应连接。
7.根据权利要求1或6所述的车门压力分布测试系统，其特征在于，该系统还包括显示装置(8)，显示装置(8)与每个数据处理装置(3)连接，用于显示每个数据处理装置(3)储存的压力数据。
8.根据权利要求1所述的车门压力分布测试系统，其特征在于，所述压力感应装置(1)为多个，所述数据处理装置(3)包括多个数据处理子单元(9)，每个数据处理子单元(9)与压力感应装置(1)一一对应连接，用于采集与该数据处理子单元(9)连接的压力感应装置(1)获得的表示待测密封条所受压力的电信号，将表示待测密封条所受压力的电信号转换为压力数据，并且在该数据处理子单元(9)内保存该压力数据。
9.根据权利要求8所述的车门压力分布测试系统，其特征在于，该系统还包括显示装置(8)，显示装置(8)与每个数据处理子单元(9)连接，用于显示每个数据处理子单元(9)储存的压力数据。
10.根据权利要求7或9所述的车门压力分布测试系统，其特征在于，显示装置(1)为LCD显示器或LED显示器。
11.一种车门压力分布测试方法，所述方法包括获得待测密封条所受压力的电信号的步骤和数据处理步骤；其特征在于，
获得待测密封条所受压力的电信号的步骤包括将薄片式压力感应装置(1)固定在待测的车门密封条上，关闭车门，用薄片式压力感应装置(1)获得待测密封条所受压力的电信号；
数据处理步骤，用于采集表示待测密封条所受压力的电信号，将表示待测密封条所受压力的电信号转换为压力数据，并且保存该压力数据。
12.根据权利要求11所述的车门压力分布测试方法，其特征在于，所述获得待测密封条所受压力的电信号的步骤包括：将多个薄片式压力感应装置(1)等间距地固定在待测的车门密封条上，关闭车门，用多个薄片式压力感应装置(1)获得密封条所受压力的电信号。
13.根据权利要求12所述的车门压力分布测试方法，其特征在于，将薄片式压力感应装置(1)固定在待测的车门密封条上的步骤通过固定装置(4)而将薄片式压力感应装置(1)固定在待测的车门密封条上。
14.根据权利要求11-13中任意一项所述的车门压力分布测试方法，该方法还包括数据显示步骤：在数据处理步骤之后，用于显示数据处理装置(3)转换得到的压力数据。
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