CN101782474A - 对于遮阳产品性能的测试方法 - Google Patents

Abstract

一种对于遮阳产品性能的测试方法，它的测试步骤是：首先将被测遮阳产品置放在支撑系统上；由包括上位机、PLC系统、电动机和传感器的控制系统控制电动机的转动带动被测遮阳产品的动作；用上位机向控制系统中的PLC系统发送对于被测遮阳产品的测试命令、预设值和基本参数；由控制系统中的PLC系统接收对于被测遮阳产品的测试命令、预设值和基本参数，并通过传感器采集被测遮阳产品动作的参数，进行对于被测遮阳产品的疲劳试验；进行对于被测遮阳产品的静力加载试验以及进行对于被测遮阳产品的操作力试验。是一种能够检测遮阳产品的使用寿命、抗压力能力和操作力性能的测试方法。

Description

对于遮阳产品性能的测试方法

技术领域

本发明涉及一种测试方法，具体的是涉及一种对于遮阳产品性能的测试方法。

背景技术

近年来，人们对于建筑遮阳产品重要性的认识越来越清楚。因为，建筑物节能的最有效措施之一就是使用建筑遮阳产品。例如，对于中国上海这个大都市来说，如果全上海市的建筑物全部都采用隔热性能强的遮阳产品(如玻璃)，则建筑物能耗至少可节省25％。一年可节省2.4亿度电。根据这个数据推算，如果上海全市的建筑物都采用遮阳产品的话，一年因遮阳节能可节省约为7.2％的电。如果对一个国家来说，将节省相当可观的能量。

在先技术中，对于建筑遮阳产品热工性能的测量比较多。如中国专利CN101504402A提供的一种对于遮阳系统遮阳效果的测试方法，它主要用于测量遮阳系统的遮热效果，即热工性能。并不能测量遮阳产品的其它性能。

总之，已有技术中缺少对于遮阳产品机械性能的全面测试，如缺少对遮阳产品的使用寿命、抗压力能力以及操作力的性能等测试方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够测量遮阳产品的使用寿命、抗压力能力以及操作力性能的测试方法。

为了达到上述的目的提供一种对于遮阳产品性能的测试方法，其测试步骤是：首先将被测遮阳产品置放在支撑系统上；由包括上位机、PLC系统、电动机和传感器的控制系统控制电动机的转动带动被测遮阳产品的动作；用上位机向控制系统中的PLC系统发送对于被测遮阳产品的测试命令、预设值和基本参数；由控制系统中的PLC系统接收对于被测遮阳产品的测试命令、预设值和基本参数，并通过传感器采集被测遮阳产品动作的参数，进行对于被测遮阳产品的疲劳试验(机械耐久性试验)；进行对于被测遮阳产品的静力加载试验；进行对于被测遮阳产品的操作力试验。

本发明的测试方法具有显著的进步。

·本发明的测试方法能够检测遮阳产品的使用寿命。如上述本发明的测试方法，将被测遮阳产品置放在支撑系统上，由控制系统控制电动机的转动带动被测遮阳产品的动作，由控制系统中的PLC系统接收对于被测遮阳产品的测试命令、预设值和基本参数，并通过传感器采集被测遮阳产品动作的参数，进行对于被测遮阳产品的疲劳试验。所述疲劳试验就是使用检测设备对于遮阳产品的相关机械机构进行疲劳测试，以检查其使用寿命。本发明的测试方法就是利用电动机作为驱动源，驱动遮阳产品的机构反复运动，进行测试该遮阳产品的性能下降壮况，即为使用寿命。

·本发明的测试方法能够检测遮阳产品的抗压力能力，特别是对于建筑物外遮阳产品(如各种遮阳篷)抗风压能力的检测。如上述本发明的测试方法，将被测遮阳产品置放在模拟遮阳产品使用状态时的支撑系统上，由控制系统中的PLC系统驱动电动机向被测遮阳产品上不同的点上加载，测其载荷以测量它的抗压能力。

·本发明的测试方法能够检测遮阳产品的操作力性能。所述操作力是开启或收回手动遮阳产品所需的力。对于建筑遮阳产品的操作力包括两种，一种是遮阳产品伸展和收回所需的力；另一种是百叶翻转所需的力。例如，直线操作装置(带子、绳子等)和链子装置(绳子、链条、缆绳等)。对于这类遮阳产品的评价其操作力性能是不可缺少的很重要的指标。本发明就是利用电动机的转矩力模拟手动的操作力，以此测试遮阳产品的操作力性能。

·本发明的测试方法能够测量各种类型的遮阳产品。例如，能够测量卷帘、百叶窗、天棚帘、艺术帘、遮阳篷、卷闸门、卷闸窗和翻板等机械机构的使用寿命性能；能够测量旋转操作类、直线操作类和电动操作类等建筑遮阳产品的操作力性能；能够测量可折叠式遮阳篷、支臂遮阳篷、斜伸式遮阳篷、张开状态下的遮阳篷、有导轨式遮阳篷、无导轨式遮阳篷以及外遮阳百叶帘等抗风压的性能。

·综上所述，本发明的测试方法能够对遮阳产品除热工性能以外的机械性能进行比较全面的测试。而且，方法简单可靠，操作方便。

附图说明

图1是本发明测试方法中所采用的控制系统一实施例的结构示意图；

图2是本发明测试方法进行对于被测遮阳产品疲劳试验的流程图；

图3是本发明测试方法进行对于被测遮阳产品静力加载试验的流程图；

图4是本发明测试方法进行对于被测遮阳产品操作力试验的流程图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明测试方法的技术特征。

图1是本发明测试方法一实施例所采用的控制系统。如图1所示，该控制系统包括PLC系统1，连接有电机驱动器3的电动机2，连接有显示器6的上位机5和传感器4。在本实施例中，所述PLC系统1采用西门子公司提供的型号为S7-200的PLC系统。如图1所示，它包括CPU主控制器11(为CPU226，型号/规格为6ES7216/2AD230XBO)、EM231监测模块12、EM223 AI/AO模块13和EM253电机控制模块14。所述PLC系统1通过EM253电机控制模块14驱动电机驱动器3起动电动机2运转；所述PLC系统1通过EM223 AI/AO模块13采集传感器的输出值；所述PLC系统1的CPU主控制器11接收上位机5发送的测试命令、预设值和被测遮阳产品的基本参数，并将电动机的转动状况时时反馈给上位机；所述PLC系统1中的EM231监测模块12通过EM223 AI/AO模块13输入的传感器的值监测电动机的转矩，并将监测状况传送给CPU主控制器11和上位机5；上位机5将收到的数据时时在显示器6上显示出。在本实施例中，上位机5采用带有显示器的工控机。

本发明测试方法的开始，首先将被测遮阳产品置放在支撑系统上。考虑到所有遮阳产品的尺寸，模拟各种类型遮阳产品的使用状态，将其柔性地安装在支撑系统(机械设备)上。因为所有的建筑遮阳产品在使用时都是通过螺钉或螺栓安装在建筑物的顶部或侧面的墙壁上。在本实施例中，所述支撑系统采用龙门架。例如，在进行对于建筑物外的各种遮阳篷的抗压力试验时，需要有置放在遮阳篷上测试点上的加载扭杆等。

安装在支撑系统上的被测遮阳产品的动作由图1所示的控制系统来控制。如图1所示，用上位机向控制系统中的PLC系统发送对于被测遮阳产品的测试命令、预设值和基本参数；由控制系统中的PLC系统接收对于被测遮阳产品的测试命令、预设值和基本参数，PLC系统通过传感器采集被测遮阳产品动作的参数，进行对于被测遮阳产品的疲劳试验；进行对于被测遮阳产品的静力加载试验以及进行对于被测遮阳产品的操作力试验。

图2是所述进行对于被测遮阳产品的疲劳试验的流程。如图2所示，进行对于被测遮阳产品的疲劳试验的具体步骤是：

第1步11，由上位机向控制系统中的PLC系统发出对于遮阳产品进行疲劳试验的测试命令、测试要求的预设值以及该被测遮阳产品的基本参数。例如，对于建筑遮阳产品展开/收缩/调整运动的次数，如测试要求遮阳产品开启闭合的循环次数为3000次或7000或10000次，还有在完成一次开启闭合后的停顿时间，即两次开启闭合之间的时间间隔，设为3秒或5秒或10秒等。

PLC系统接到测试命令后，首先对于测试设备，包括PLC系统、电动机和传感器进行初始化，即系统计数归零；

第2步12，初始化后，PLC系统根据所接收的测试命令起动电动机运转，电动机带动被测遮阳产品进行开启闭合操作；如，当PLC系统接收到测试命令后，使EM253电机控制模块发出脉冲信号控制电动机正转反转，模拟遮阳产品开启闭合的操作，从而带动遮阳产品进行开启闭合的动作；

第3步13，PLC系统监测传感器的输出值，并监测被测遮阳产品一次开启闭合的时间；PLC系统通过EM231监测模块监测传感器输出电动机的转矩值以及一次开启闭合的时间；

第4步14，PLC系统通过采集传感器的输出信号，判断此次开启闭合是否正常，如果此次被测遮阳产品开启闭合不正常。例如，若传感器输出电动机的转矩值超过了传感器的极限值，例如，在本实施例中，传感器最大转矩为20N·m，如超过了这个极限值，电动机会停止转动，报告出错原因及相关数据并发出警报声；如果此次被测遮阳产品的开启闭合正常，则电动机暂时停转，为被测遮阳产品一次开启闭合后的间隔时间；

第5步15，PLC系统记录此次开启闭合的试验次数，并更新上位机的数据显示；并PLC系统判断是否达到试验次数，如果没有达到测试要求预设值的试验次数，继续进行上述第2步；如果已经达到预设值的试验次数，如上述的3000次或7000次或10000次，则停止电动机的运行，进行第6步；

第6步16，PLC系统将上述记录的试验次数保存在内部存储器内，并传送给上位机显示出。

图3是所述进行对于被测遮阳产品静力加载试验的具体步骤，如图3所示。

第1步21，由上位机向控制系统中的PLC系统发送对于遮阳产品进行静力加载试验的测试命令、测试要求加载力的预设值以及该被测遮阳产品的基本参数。例如，上位机向PLC系统提交的参数是对于建筑物外曲臂遮阳篷的遮阳产品，该遮阳产品遮阳篷的长L＝2m，宽H＝3m，预设值模拟风的压力为P＝110Pa，系数β为0.5，安全系数α为1.2，根据公式：

F_N＝H×L×P×β

F_S＝F_N×α

得F_N＝330N，F_S＝396N  其中F_N为该遮阳产品的额定载荷，即为电动机的额定转矩力。F_S为该遮阳产品的安全载荷，即为电动机的安全转矩力。

对于遮阳篷上加载，在本实施例中，是通过加载扭杆向遮阳篷上进行加载，如果，加载扭杆的半径为15mm，通过上位机直接计算得出电动机所需输出的最大扭矩值。

电动机的额定转矩为：

$M_N=\frac{F_N}{2}\×0.015=2.475N\·m$

电动机的安全转矩为：

M_S＝M_N×1.2＝2.97N·m

当然，对于在遮阳篷上加载的同一加载扭杆上扭矩是可叠加的，加载扭杆施力点有两个，故总荷载需要除以二，才是加载扭杆的扭矩。在本实施例中，所述建筑物外遮阳产品的遮阳篷包括曲臂平推遮阳篷、曲臂摆转遮阳篷、曲臂斜伸遮阳篷、无张拉系统的横向导轨式遮阳篷、带张拉系统的横向导轨式遮阳篷、可折叠式遮阳篷、支臂遮阳篷和斜伸式遮阳篷等。

PLC系统接到上述的测试命令后，首先对于测试设备，包括PLC系统、电动机和传感器进行初始化，系统扭矩清零；

第2步22，上位机根据测试要求的加载力换算出相应的电动机的转矩后，向PLC系统提出测试命令和上述的预设值，按照预设值驱动电动机转动进行加载操作；

第3步23，PLC系统读取传感器的输出值，例如，传感器是扭矩传感器，扭矩传感器的读出值即为当前电动机的转矩，所以要换算出当前电动机的转矩力就为施加在遮阳产品上的力；

第4步24，PLC系统将当前电动机的转矩力与上述的预设值进行对比，判断当前电动机的转矩力是否超过限度，如果超过限度，停止电动机的运行并报告出错信息，发出警报声；例如，预设值电动机的转矩为2.97N·m(近等于3)，当前电动机的转矩为1.5N·m，小于预设值2.97N·m，显然，当前电动机的转矩力没有超过限度，电动机继续转动，并进行第5步；

第5步25，PLC系统继续通过传感器检测电动机的转矩是否达到预设值的转矩3N·m，即是否达到上述测试要求的加载力，如果已经达到预设值的要求，停止电动机的运行，进行下一步；

第6步26，PLC系统将当前的结果保存到存储器中，并传送给上位机显示出。

图4是所述进行对于被测遮阳产品操作力试验的流程。如图4所示，进行对于被测遮阳产品操作力试验的具体步骤是：

第1步31，由上位机向控制系统中的PLC系统发出对于遮阳产品进行操作力试验的测试命令以及测试要求操作力的预设值，并同时发送该被测遮阳产品的基本参数；例如，在本实施例中，上位机向PLC系统提交的参数是：对于曲柄遮阳产品来说，测试要求试验速度为60r/min，30m/min，以及遮阳产品曲柄的转动半径为150mm，200mm；

PLC系统接到测试命令后，首先对于测试设备，包括PLC系统、电动机和传感器进行初始化，系统计数归零；

第2步32，测试开始，PLC系统驱动驱动电机驱动器起动电动机运转，对于遮阳产品进行操作；

第3步33，PLC系统读取传感器的输出值，将其换算成电动机的转矩力，并保存在PLC系统中的存储器内；例如PLC系统中的EM253模块控制电动机转动，PLC系统通过采集传感器上的值，并将采集到的电动机的转矩发送给上位机，将其电动机的转矩转换成力值，即用扭矩传感器输出的值除以遮阳产品的曲柄转动半径。例如当前返回的电动机转矩M为2N·m，遮阳产品的曲柄转动半径R为200mm，则上位机的显示器上实际显示的力值为：

$F=\frac{M}{R}=\frac{2}{0.2}=10N$

第4步34，PLC系统通过传感器监测电动机的转矩力是否超过极限值，如果超过了极限值，则立即停止电动机运转，报告出错信息，发出警报鸣音，结束试验；如果没有超过极限值，则进行下一步；

第5步35，PLC系统通过传感器监测电动机的转动是否完成试验的预设值。例如，测试要求该被测遮阳产品的试验过程要完成3个完整的开启闭合，即电动机完成正转反转三次循环。PLC系统通过对传感器监测电动机的转矩力，即电动机施加在遮阳产品上开启闭合的操作力。当完成了三次循环后，传感器(扭矩传感器)应该传出三次循环电动机的转矩(换算成转矩力即为施加在遮阳产品上的操作力)。PLC系统将该三次循环的操作力传送给上位机。于是，在上位机上列出三个开启闭合过程中各一个操作力最大值，例如对于上下开启闭合的遮阳产品的试验，3个开启过程操作力的最大值分别为11N，10N，12N，3个闭合过程操作力的最大值为6N，8N，7N，则PLC系统自动取出开启过程最大值的平均值为11N以及闭合过程最大值的平均值为7N，最后取两者之间的大值11N作为结果值。如果预设值为该被测遮阳产品的操作力小于30N时，均为合格产品。则上述最大的结果值(11N)落在小于30N的区域内，这就算是合格产品。该实施例说明所述操作力试验就是通过将电动机的转矩转换成转矩力施加在被测遮阳产品上，用以模拟用手动操作遮阳产品的开启关闭。获得的结果等价于手动操作。

PLC系统判断如果没有完成试验的预设值，即没有完成3个完整的开启闭合，再返回去进行第2步；如果完成了试验的预设值，完成了3个完整开合的循环，则停止电动机运行，进行下一步；

第6步36，PLC系统将上述取得操作力的结果值保存在存储器内并传送给上位机显示出。

Claims (4)

1.一种对于遮阳产品性能的测试方法，其特征在于测试步骤是：首先将被测遮阳产品置放在支撑系统上；由包括上位机、PLC系统、电动机和传感器的控制系统控制电动机的转动带动被测遮阳产品的动作；用上位机向控制系统中的PLC系统发送对于被测遮阳产品的测试命令、预设值和基本参数；由控制系统中的PLC系统接收对于被测遮阳产品的测试命令、预设值和基本参数，并通过传感器采集被测遮阳产品动作的参数，进行对于被测遮阳产品的疲劳试验；进行对于被测遮阳产品的静力加载试验；进行对于被测遮阳产品的操作力试验。

2.根据权利要求1所述的对于遮阳产品性能的测试方法，其特征在于所述进行对于被测遮阳产品的疲劳试验的具体步骤是：

第1步(11)，由上位机向控制系统中的PLC系统发送对于遮阳产品进行疲劳试验的测试命令、测试要求的预设值和被测遮阳产品的基本参数；PLC系统接到测试命令后，首先对于测试设备，包括PLC系统、电动机和传感器进行初始化；

第2步(12)，初始化后，PLC系统根据所接收的测试命令起动电动机运转，电动机带动被测遮阳产品进行开合操作；

第3步(13)，PLC系统监测传感器的输出值，并监测被测遮阳产品一次开启闭合时间；

第4步(14)，PLC系统通过采集传感器的信号，判断此次开启闭合是否正常，如果此次被测遮阳产品开启闭合不正常，则停止电动机转动，报告出错原因及相关数据；如果此次被测遮阳产品的开启闭合正常，则电动机暂时停转，为被测遮阳产品一次开启闭合后的间隔时间；

第5步(15)，PLC系统记录此次开启闭合的试验次数，更新上位机的数据显示；并PLC系统判断是否达到试验次数，如果没有达到测试要求预设值的试验次数，继续进行上述第2步；如果已经达到预设值的试验次数，则停止电动机的运行，进行第6步；

第6步(16)，PLC系统将上述记录的试验次数保存在内部存储器内，并传递给上位机显示出。

3.根据权利要求1所述的对于遮阳产品性能的测试方法，其特征在于所述进行对于被测遮阳产品静力加载试验的具体步骤是：

第1步(21)，由上位机向控制系统中的PLC系统发送对于遮阳产品做静力加载试验的测试命令、测试要求加载力的预设值，以及该被测遮阳产品的基本参数；PLC系统接到测试命令后，首先对于测试设备，包括PLC系统、电动机和传感器进行初始化；

第2步(22)，PLC系统根据测试要求加载力的预设值换算出相应的电动机的转矩，驱动电动机进行加载操作；

第3步(23)，PLC系统读取传感器的输出值，换算出当前电动机的转矩力；

第4步(24)，PLC系统判断上述电动机的转矩力是否超过限度，如果超过限度，停止电动机的运行并报告出错信息；如果没有超过限度，进行第5步；

第5步(25)，PLC系统判断电动机的转矩是否达到目标的转矩，是否达到上述测试要求加载力的预设值，如果已经达到测试要求的预设值，则停止电动机的运行，进行下一步；

第6步(26)，PLC系统将当前的结果保存到内部存储器中，并传送给上位机显示出。

4.根据权利要求1所述的对于遮阳产品性能的测试方法，其特征在于所述进行对于被测遮阳产品操作力试验的具体步骤是：

第1步(31)，由上位机向控制系统中的PLC系统发送对于遮阳产品进行操作力试验的测试命令以及测试要求操作力的预设值，并同时发送该被测遮阳产品的基本参数；PLC系统接到测试命令后，首先对于测试设备，包括PLC系统、电动机和传感器进行初始化；

第2步(32)，测试开始，PLC系统按照测试要求驱动电机驱动器起动电动机运转，对于遮阳产品进行操作；

第3步(33)，PLC系统读取传感器的输出值，将其换算成电动机的转矩力，并保存在PLC系统中的存储器内；

第4步(34)，PLC系统判断电动机的转矩力是否超过极限值，如果超过了极限值，则停止电动机运转，报告出错信息，结束试验；如果没有超过极限值，则进行下一步；

第5步(35)，PLC系统判断是否完成试验的预设值，如果没有完成试验的预设值，则返回去进行第2步；如果完成了试验的预设值，则停止电动机运行，进行下一步；

第6步(36)，PLC系统将换算操作力的结果保存在存储器内并将其结果传送给上位机显示出。

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