CN102455241A - 喷水系统、喷水试验台以及喷水系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷水试验台、用于其上的喷水系统及其控制方法，喷水系统包括有至少一组喷头，所述至少一组喷头设置在所述喷水试验台的上端，用于向车辆的前端喷射水流，其中，所述喷水系统设有进水阀门，用于控制水源进入到所述喷水系统中，所述喷水系统在水源和所述至少一组喷头之间设有连接管路，在所述管线上设有隔膜加压泵，喷淋后的水通过软性水槽收集，从而能够循环使用。本发明的喷水试验台显著地降低了制造成本并且具有较高的仿真性。

Description

喷水系统、喷水试验台以及喷水系统的控制方法

【技术领域】

本发明涉及一种喷水系统及其控制方法，尤其地，本发明涉及一种用于试验雨刷器的喷水系统、其控制方法以及使用该喷水系统的喷水试验台。

【背景技术】

汽车厂商在将车辆在车间内组装完成后，需要车辆的组装性能做多个测试以确定每个单个车辆是否存在装配缺陷。车辆出厂前的一个重要测试就是淋雨测试。淋雨测试主要具有两个重要作用，其一是检测车辆的密封性能是否满足要求，以核实在细雨或者暴雨的情况下雨水不能进入到车厢内部。其二就是对雨刷器的功能进行检测，以确定雨刷器在暴雨或者细雨的情况下能够对车挡风玻璃上的雨水进行有效地刮刷。

现有技术中的雨刷器，在诸多方面还存在较多的缺陷，尤其地，这些试验装置的成本控制、可快速组装特性、工作系统的仿真性能以及台架的可操作性和稳定性等方面仍存在较大改进空间。

【发明目的】

本发明目的在于提出一种喷水试验台，其具有较好的仿真性并且成本较低。

本发明的另一目的在于提出一种用于上述喷水试验台的喷水系统以及其控制方法。

本发明的上述目的以及其他目的通过如下技术方案实现：

本发明提供一种用于喷水试验台上的喷水系统，其中，所述喷水系统包括具有较小孔径的第一组喷头和具有较大孔径的第二组喷头，所述第一组喷头和所述第二组喷头设置在所述喷水试验台的上端，用于向车辆喷射水流，其中，所述喷水系统设有进水阀门，用于控制水源进入到所述喷水系统中，所述喷水系统在水源和所述第一组和第二组喷头之间设有连接管路，在所述管线上设有隔膜加压泵，在所述隔膜加压泵的下游在连接管路上设有能够接通所述第一组喷头或者所述第二组喷头的控制阀。

本发明提供的喷水系统，优选地，在所述隔膜加压泵和所述水源之间设有水软化过滤器，用以对水源进行软化。

本发明提供的喷水系统，优选地，在所述隔膜加压泵和所述第一组和第二组喷头之间设有流量传感器和/或压力传感器，所述流量传感器测量所述连接管路中水流的流量，所述压力传感器测量所述连接管路中水流的压力。

本发明提供的喷水系统，优选地，所述喷水系统还进一步包括有设置在所述喷水试验台的底部的软性水槽，用于收集所述第一组和第二组喷头喷射出的水流，并且所述软性水槽连接到所述隔膜泵上，使得所述喷水系统形成循环系统。

本发明提供的喷水系统，优选地，在所述进水阀门和所述隔膜加压泵之间设有三通管，所述三通管的第一口与所述水源相连通，所述三通管的第二口与所述隔膜泵相连通，所述三通管的第三口与所述软性水槽相连通。

本发明提供的喷水系统，优选地，所述软性水槽内设有液位传感器，用于监控所述软性水槽中的水位。

本发明提供的喷水系统，优选地，所述控制阀为两位三通阀。

本发明提供的喷水系统，优选地，在所述隔膜加压泵的下游在连接管路上设有排水管路，所述排水管路能够通过排水阀门与所述连接管路接通。

本发明还提供一种控制上述喷水系统的控制方法，其包括：

当测试车辆处于测试位置时，接收操作者的操作信号以确定接通所述第一组喷头还是所述第二组喷头；

启动所述隔膜泵，提高所述连接管路中的水压；

通过液位传感器检测软性水槽中的水的液位，如果液位传感器所检测到的值低于最低设定值，打开进水阀门；如果液位传感器所检测到的值高于最高设定值，关闭进水阀门。

根据本发明所提供的控制方法，优选地，通过压力传感器检测连接管路中水压，当水压过大时，打开排水阀门从而通过排水管路对连接管路卸压。

根据本发明所提供的控制方法，优选地，通过流量传感器检测连接管路中的流量，从而根据实际情况调节隔膜泵的工作电压，实现喷淋雨量在设定流量下工作。

本发明还提供一种喷水试验台，包括有：前述喷水系统、箱体、以及控制所述喷水系统的控制系统。

本发明所提供的喷水试验台，优选地，所述箱体由铝型材或不锈钢管材搭建而成，并且所述箱体的相关周边设有柔性防水帘。

本发明所提供的喷水试验台，优选地，通过手柄螺丝将铝型材组装成立方体形成所述箱体的框架，所述框架的三个侧面和上部通过透明PVC硬板进行封闭，并且所述软性水槽使用PVC折叠加热成型并通过底部支架进行支撑

容易理解，本发明的喷水系统及其控制方法取得如下技术效果：

(1)成本控制

如前所述，本发明的试验装置通过铝型材框架设计取代固定箱体，并且控制器采用AVR单片机系统，而不是现有技术中采用的测试板卡或PLC控制器，此外，实验装置使用了性能可靠并价格便宜的隔膜泵，从而使得本发明的喷水系统在取得可靠性能的同时具有较低成本。

(2)工作系统仿真特性

为了实现不同仿真效果以对车辆进行准确测试，本发明的喷水试验台使用了孔径不同的两组喷头，并且进一步优选地可以设定两组喷头的喷射角度和喷射距离。

(3)台架的可操作性和拓展性

采用AVR单片机工作方式，不仅降低了成本，而且提高了系统的可操作性和可拓展性。一个独立的单片机工作系统稳定可靠、能够与电脑进行串行通讯，从而可以实现在线编程、计算机控制和远程控制等，这显著地提高了本发明试验装置的可操作性和拓展性。

(4)简洁和稳定特性

本发明的试验装置结构简单并且工作稳定，并且节约了资源。

【附图说明】

下面接合附图，对本发明的优选实施方式进行详细的描述，其中，

图1为本发明的一种优选实施方式的喷水试验台结构示意图；

图2为图1所示的喷水试验台的一种优选喷水系统的结构示意图；

图3为图1所示的喷水试验台的箱体的结构示意图。

【具体实施方式】

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出本发明的多个结构方式。因此以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的具体说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

如图1所示，本发明的喷水试验台工作系统主要包括有喷水系统101、控制系统201和箱体301三部分组成，以下对其进行详细说明。

参考图2，本发明的喷水系统101包括第一组喷头11和第二组喷头12，其中优选地，第一组喷头11具有较小孔径，第二组喷头12具有较大孔径。第一组喷头11和第二组喷头12分别设置在喷水试验台的上端，用于给车辆提供喷射水流。喷水系统在水源14和第一组喷头11和第二组喷头12之间设有连接管路13。第一组喷头11和第二组喷头12通过一个两位三通阀门19与喷水系统的管路相连通，从而来自水源14的水流能够从连接管路13流入到喷头11和喷头12中并喷射到车辆上。

继续参考图2，所述喷水系统还进一步包括有设置在所述喷水试验台的底部的软性水槽16，用于收集所述第一组和第二组喷头11和12喷射出的水流，并且所述软性水槽16连接到连接管路13上，从而使得所述喷水系统形成循环系统。在本发明一个优选实施方式中，在水源14沿着连通管线13出来的方向设有三通管15，其中三通管15的第一口与所述水源14相连通，第二口与连接到连通管线13，第三口与软性水槽16相连通。该三通管15的设置简化了连接管路13。进一步优选地，在三通管15的第二口处在连接管路13上设有水软化过滤器17，用于对例如水源为自来水进行软化。

在水软化过滤器17的下游，在连接管路上设有隔膜泵18，所述隔膜泵18能够将连接管路13中的水压上升到设定值，从而使得连接管路13中的喷水具有较高水压以实现不同的水流喷射速度。如图2中所示，进一步优选地，在隔膜泵18和两位三通阀19之间进一步设有传感系统，如压力传感器20和流量传感器21，用来检测连接管路13中经过加压后的实际喷射水流的水压以及水流速度。经过压力传感器20和流量传感器21的水流最终通过两位三通阀19的阀门出口的开闭情况确定流过第一组喷头11或者第二组喷头12。

在本发明的一个优选实施方式中，软性水槽16中还设有用于检测软性水槽16中水流高度的液位传感器22，该液位传感器22用以确保来自水源14的水流不会过量流入到软性水槽16中导致水槽16中水流的外泄，从而影响本发明的试验装置的工作环境。此外，该液位传感器22进一步用于检测软性水槽16中的水量是否过低，以向本发明的控制系统发出是否需要向软性水槽16中加注水量。

在进一步优选地，在隔膜泵18和两位三通阀19之间还设有与能够与连接管路13相连通的排水管路24，在排水管路24上设有排水阀门23，所述排水阀门23的入口与连接管路13相连接，出口与排水管路24相连接。当连接管路13中例如出现堵塞引起水压过高的情况下，排水阀门23阀口打开，从而通过排水管路24对连接管路13内的高压水流进行卸压处理，从而避免本发明的喷水系统的损坏。

在本发明的再一优选实施方式中，在三通管17和水源14之间还设有进水阀门25，所述进水阀门25用于切断或接通水源14的水流。

当测试车辆处于测试位置时，在软性水槽中没有水或者水量较少的情况下，首先接通水源14，使得水源14为本发明的喷水系统提供用水。水源14出的水流流过三通管15，从而一部分水流直接进入到连接管路13，通过水软化过滤器17过滤软化后被隔膜泵18加压，水流的流量和压力通过流量传感器21和压力传感器20被测量，最终根据实际模拟暴雨或者细雨情况，水流经过两位三通阀19从第一组喷头11或者第二组喷头12中喷射出。在正常工作情况下，排水阀门23将连接管路13与排水管路24断开，当连接管路13中测量的水压高出设定值时，排水阀门23的阀口打开从而对连接管路13进行卸压。水源14经过三通管15的另一部分水流直接流入到软性水槽15中。来自水源14经过三通管15的另一部分水流直接流入到软性水槽16中。当软性水槽16中液位传感器22检测到软性水槽16中的水流达到最大设定值时，通过进水阀门25切断水源14的供水。此后，连接管路13中的供水通过软性水槽16中的储存用水实现。并且通过第一组喷头11或者第二组喷头12的喷水被进一步收集在软性水槽16中，从而本发明的喷水系统自身形成水流的循环使用。当喷水系统使用较长时间需要更换用水或者当软性水槽16中的水量低于最小设定值时，可进一步打开进水阀门25，从而通过水源14进一步给本发明的喷水系统提供用水。

可以理解，当测试车辆处于测试位置时，如果软性水槽16中存在足量用水时，进水阀门25不需要打开，直接通过软性水槽16实现循环供水，其工作原理如上所述，因此不多赘述。

如前所述，本发明的控制系统201包括有设置在喷水系统中的多个执行单元和多个检测单元，并具有与多个执行单元和检测单元相连接的控制器，用于接收来自检测单元的信号以及命令执行单元进行工作。如图1中所示，控制器优选设置在箱体301之外，从而保证其不受到喷水影响。控制器优选为AVR单片机。

本发明的控制方法如下：

当测试车辆处于测试位置时，接收操作者的操作信号以确定接通第一组喷头还是第二组喷头；

根据液位传感器22检测软性水槽16中的水流量，如果液位传感器22检测值低于最低设定值，打开进水阀门25；当液位传感器22检测值高于最高设定值时，关闭进水阀门25；

启动隔膜泵18，从而提高连接管路13中的水压；

通过压力传感器20检测连接管路13中水压，当水压过大时，打开排水阀门23从而通过排水管路24对连接管路13卸压；

通过流量传感器21检测连接管路13中的流量，从而根据实际情况调节隔膜泵18的工作电压，实现喷淋雨量在设定流量下工作。

对于本领域的技术人员而言，可以理解本发明的控制系统应当包括有例如用户操作界面、通信装置、数据记录装置、警报装置等。这些并不是本发明的重点，并且对于本领域的技术人员而言是熟知的，因此在本说明书中不多赘述。

本发明的箱体结构如图3所示，如图中所示，箱体301由铝型材或不锈钢管材310搭建而成，并且所述淋雨箱体的相关周边设有柔性防水帘。通过手柄螺丝311将铝型材310组装成立方体形成淋雨箱体301的框架，所述框架的三个侧面和上部通过透明PVC硬板312进行封闭，从而形成一个侧面开口、其余侧面和上部封闭的结构。进一步地，所述软性水槽16同样使用PVC硬板312折叠加热成型并通过底部支架进行支撑。

Claims (14)

1.一种用于喷水试验台上的喷水系统，其特征在于，所述喷水系统包括具有较小孔径的第一组喷头和具有较大孔径的第二组喷头，所述第一组喷头和所述第二组喷头设置在所述喷水试验台的上端，用于向车辆喷射水流，其中，所述喷水系统设有进水阀门，用于控制水源进入到所述喷水系统中，所述喷水系统在水源和所述第一组和第二组喷头之间设有连接管路，在所述管线上设有隔膜加压泵，在所述隔膜加压泵的下游在连接管路上设有能够接通所述第一组喷头或者所述第二组喷头的控制阀。

2.如权利要求1所述的喷水系统，其特征在于，在所述隔膜加压泵和所述水源之间设有水软化过滤器，用以对水源进行软化。

3.如权利要求1-2任一所述的喷水系统，其特征在于，在所述隔膜加压泵和所述第一组和第二组喷头之间设有流量传感器和/或压力传感器，所述流量传感器测量所述连接管路中水流的流量，所述压力传感器测量所述连接管路中水流的压力。

4.如权利要求1-3任一所述的喷水系统，其特征在于，所述喷水系统还进一步包括有设置在所述喷水试验台的底部的软性水槽，用于收集所述第一组和第二组喷头喷射出的水流，并且所述软性水槽连接到所述隔膜泵上，使得所述喷水系统形成循环系统。

5.如权利要求4所述的喷水系统，其特征在于，在所述进水阀门和所述隔膜加压泵之间设有三通管，所述三通管的第一口与所述水源相连通，所述三通管的第二口与所述隔膜泵相连通，所述三通管的第三口与所述软性水槽相连通。

6.如权利要求5所述的喷水系统，其特征在于，所述软性水槽内设有液位传感器，用于监控所述软性水槽中的水位。

7.如权利要求1所述的喷水系统，其特征在于，所述控制阀为两位三通阀。

8.如权利要求1-7所述的喷水系统，其特征在于，在所述隔膜加压泵的下游在连接管路上设有排水管路，所述排水管路能够通过排水阀门与所述连接管路接通。

9.一种控制权利要求1-8任一所述喷水系统的控制方法，其包括：

当测试车辆处于测试位置时，接收操作者的操作信号以确定接通所述第一组喷头还是所述第二组喷头；

启动所述隔膜泵，提高所述连接管路中的水压；

通过液位传感器检测软性水槽中的水的液位，如果液位传感器所检测到的值低于最低设定值，打开进水阀门；如果液位传感器所检测到的值高于最高设定值，关闭进水阀门。

10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，

通过压力传感器检测连接管路中水压，当水压过大时，打开排水阀门从而通过排水管路对连接管路卸压。

11.如权利要求9-10任一所述的控制方法，其特征在于，

通过流量传感器检测连接管路中的流量，从而根据实际情况调节隔膜泵的工作电压，实现喷淋雨量在设定流量下工作。

12.一种喷水试验台，其特征在于，所述喷水试验台包括有：

权利要求1-8任一所述的喷水系统、箱体、以及控制所述喷水系统的控制系统。

13.如权利要求12所述的喷水试验台，其特征在于，所述箱体由铝型材或不锈钢管材搭建而成，并且所述箱体的相关周边设有柔性防水帘。

14.如权利要求13所述的喷水试验台，其特征在于，通过手柄螺丝将铝型材组装成立方体形成所述箱体的框架，所述框架的三个侧面和上部通过透明PVC硬板进行封闭，并且所述软性水槽使用PVC折叠加热成型并通过底部支架进行支撑。

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