CN103439095A - 一种电池安全阀开闭阀压自动测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池安全阀开闭阀压自动测试装置及测试方法，测试装置包括至少一个用于安全阀阀压测试的测试组件，其特征在于：还包括为测试组件供应压缩空气的气源装置，以及与测试组件相连的控制器，测试组件包括缓冲罐，以及设于缓冲罐上方的压紧件，缓冲罐的入口与气源装置连通，测试组件还包括与缓冲罐的出口相连的压力传感器，控制器至少用于分析压力传感器感应的压力大小并得到测试结果。本测试装置无需将安全阀放入水中，消除水对安全阀性能的影响、省去干燥等后处理工序。可以精确、高效的一次对多个安全阀开闭阀压进行测试，尤其通过阀压降幅比较法来测试闭阀压，能极大缩短测试时间，还能检出有慢性漏气缺陷的安全阀。

Description

一种电池安全阀开闭阀压自动测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及一种测试装置及方法，尤其涉及一种安全阀测试装置及方法。

背景技术

蓄电池（以下简称电池）在过充电和过放电的情况下，容易发生气涨，导致正负极导电阻力增大，电性能下降，尤其累积多次气涨后，电池壳体有发生爆炸的危险。因此需对电池加装专门的安全阀来保证安全。例如锂电池通常安装有锂电池安全阀。

为保证电池安全阀的质量，必需对生产的安全阀进行逐个全检。传统安全阀开闭阀压测试方法是：将安全阀放入水中对其充气，阀体冒出第一个气泡时的压力就是开阀的压力，让气压再稍增大继续冒气泡后，关闭充气气源，安全阀中气压逐渐减小，当安全阀停止冒气泡时，此时的压力就是闭阀的压力，即用观察气泡的方法来判断开阀压力和闭阀压力的压力值。这种测试方法一方面全靠人眼观察，随机性大，效率低，另一方面，由于电池遇水会造成灾难性后果，检测后的安全阀需经过严格的干燥后处理。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种结构简单，自动测试，快速、准确、高效，不影响安全阀性能且省去后处理工序的电池安全阀开闭阀压自动测试装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种电池安全阀开闭阀压自动测试装置，包括中空壳体和设于所述壳体中的至少一个用于单个所述安全阀阀压测试的测试组件，其特征在于：还包括为所述测试组件供应压缩空气的气源装置，设于气源装置与所述测试组件之间的调压装置，以及与所述测试组件相连的控制器，所述测试组件包括缓冲罐，以及设于所述缓冲罐上方、能够靠近和远离所述缓冲罐的压紧件，所述缓冲罐包括入口和出口，缓冲罐的入口与所述气源装置连通，所述测试组件还包括与缓冲罐的出口相连的压力传感器，所述压力传感器通过所述的控制器连接一输出模块，所述控制器至少用于记录所述压力传感器感应的压力大小、并分析得到测试结果，所述输出模块至少用于输出所述测试结果。

优选的，所述测试装置还包括与所述控制器相连的人机对话触摸屏，所述控制器为PLC程序控制器，人机对话触摸屏包括所述输出模块，还包括用于输入用户选择的输入模块。

优选的，所述缓冲罐入口和所述调压装置之间设有第一电磁阀，用于控制经所述调压装置调压后的压缩空气进入或中止进入所述缓冲罐，所述控制器控制第一电磁阀的通断。

优选的，所述测试装置包括至少两个并联的所述测试组件。

优选的，所述传感器为0.1Kpa精度微压传感器。

优选的，所述的控制器还连接有与所述测试组件对应的指示器，所述指示器用于指示所述测试组件对安全阀的测试结果状态。

优选的，所述压紧件由一相连的压缩气缸驱动，所述压缩气缸与所述气源装置相连。

优选的，所述压紧件由一相连的压缩气缸驱动，所述压缩气缸与所述气源装置相连。

优选的，所述压缩气缸与气源装置之间设有第二电磁阀，用于控制由所述气源装置出来的压缩空气进入或中止进入所述压缩气缸，所述控制器控制第二电磁阀的通断。

还提供一种使用本发明电池安全阀开闭阀压自动测试装置测试电池安全阀开闭阀压的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）安全阀放入所述缓冲罐中，压紧件靠近并抵住所述安全阀；

（2）利用所述气源装置向安全阀阀体内通入压缩空气，至安全阀开启，并记录安全阀开启时的压力值为开阀压；

（3）停止向所述安全阀中供气，让安全阀自主排气，采集安全阀闭合完成时的内部实时气压，5s-10s后再次采集安全阀内的实时气压，通过所述控制器将两次采集到的实时气压的差值与规定值比较，得到测试结果：差值不超过规定值，且第二次采集到的压力值在规定闭阀压范围内，则安全阀的闭阀压合格；差值超出所述规定值，则闭阀压偏低；

（4）输出模块输出所述安全阀开、闭阀压的测试结果。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，具有如下有益效果：

1.每一测试组件通过压力传感器感应安全阀中气压，通过控制器分析感应到的压力并得到测试结果，一方面，无需人眼观察，排除了人为因素，大大提高精确度和效率，降低生产成本；另一方面测试无需将安全阀放入水中，消除水对安全阀性能影响的隐患和省去干燥等后处理工序，解决了背景技术中的技术问题，可广泛应用于电池安全阀的检测。另外，测试组件中以压紧件与缓冲罐配合固定和密封安全阀，简单而稳定的保证测试精确性。

2. 利用本发明测试装置可采用阀压降幅比较法来测定安全阀的闭阀压，停止供气后无需等到安全阀排气结束，而是通过压力传感器和控制器配合采集安全阀闭合时和闭合后特定时间点两次的实时气压值，即可将压力降与规定值比较得到测试结果，此法不仅大大缩短测试时间，还能检出有慢性漏气缺陷的安全阀。

3.设置PLC程序控制器和人机对话触摸屏，一方面可自动测试，进一步提高精确度和效率，另一方面实现人机对话，实现用户选择的输入和测试结果的输出，方便操作。进一步设置与控制器相连的第一电磁阀，可以由控制器自动控制第一电磁阀的开闭进而控制对缓冲罐供气和停气的时间节点，管控测试进程。

4.设置两个以上相互并联的测试组件，可以同时对多个安全阀的开闭阀压进行自动测试，自动显示测试结果，在各测试组件互不影响的基础上大大提高测试效率。

5.采用0.1Kpa精度微压传感器可以进一步提高测试结果精度。

6.设置指示器可以指示相应测试组件对安全阀的测试结果状态，即告知用户测试结果的得出，提醒用户查看测试结果，例如选择发光的指示灯作为指示器，醒目方便。

7.压紧件由一压缩气缸驱动，而压缩气缸与测试用压缩空气共用一个气源，节省能源、简化装置结构。可以设置第二电磁阀，通过控制器控制第二电磁阀的开闭进而控制压紧件的压紧和松开，便于安全阀的安装和取出。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的优选实施例的结构示意图；

图2是本发明的优选实施例中单个测试组件测试阀压的测试系统图；

其中，2、壳体，4、安全阀，6、缓冲罐，8, 调节钮，12、压力表，14、压阀头，16、压紧气缸，18、调节杆，22、压力显示表，24、流量计，26、人机对话触摸屏，28、指示灯，32、电源开关，34、手动气缸开关，36、手动供气开关，38、系统停止开关，42、测试启动开关。

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-2所示，一种电池安全阀开闭阀压自动测试装置，包括中空壳体2和设于壳体2中的六个分别用于单个安全阀4阀压测试的测试组件。测试装置还包括为测试组件供应压缩空气的气源装置，设于气源装置与测试组件之间的调压装置，以及与测试组件相连的控制器。测试组件包括缓冲罐6，以及设于缓冲罐6上方、能够靠近和远离缓冲罐6的压紧件，缓冲罐6包括入口和出口，缓冲罐6的入口与气源装置连通，测试组件还包括与缓冲罐6的出口相连的压力传感器，压力传感器通过控制器连接一输出模块，控制器至少用于记录压力传感器感应的压力大小、并分析得到测试结果，输出模块至少用于输出测试结果。

具体的，六个测试组件并联设置，即从气源装置中出来的压缩空气分别通过各测试组件，各测试组件中压力传感器感应的压力信号分别传送给同一个控制器。气源装置的出口依次连接有压缩空气油水分离器和减压阀。减压阀包括伸出壳体2的调节钮8，便于调节气源装置送出压缩空气的压力，还包括压力表12，压力表12表盘露出壳体2，便于观察和读数。压紧件为压阀头14，由一相连的压紧气缸16驱动，压紧气缸16与气源装置相连。减压阀和压紧气缸16间设有气缸润滑油雾器。从减压阀出来的压缩空气分为两路，一路通过调压装置成为测试用压缩空气并分别进入各测试组件缓冲罐6，另一路通过气缸润滑油雾器成为气缸用压缩空气并进入各测试组件压紧气缸16。调压装置为精密调压阀，包括伸出壳体2外的调节杆18，方便调节；调压装置的下游设有压力显示表22，压力显示表22用于显示随调压装置的调节、测试用压缩空气的压力，压力显示表22表盘露出壳体2，便于观察和读数。压力表12用于显示气缸用压缩空气的压力。测试前，将待测安全阀4放入缓冲罐6，压缩气缸下压使压阀头14抵住安全阀4，测试用压缩空气通过缓冲罐6通入安全阀4阀体中，通过调压装置和压力显示表22可以改变测试用压缩空气的大小，从而测试安全阀4开闭阀压。测试组件还包括设于缓冲罐6入口处的流量计24，用于相应流量的检测监控。

本发明的测试装置还包括与控制器相连的人机对话触摸屏26，控制器为PLC程序控制器，人机对话触摸屏26包括输出模块，还包括用于输入用户选择的输入模块。测试组件还包括设于压力传感器与PLC程序控制器间的A/D转换器，压力传感器感应阀体内气压的压力值并将相应模拟信号发给A/D转换器，A/D转换器将模拟信号转换为数字信号传送给PLC程序控制器。PLC程序控制器根据获得的信号分析得到测试结果。测试时，设定好所需压力值，令测试用压缩空气缓慢通入安全阀4阀体，至安全阀4开启，记录安全阀4开启时的压力值为开阀压。随后停止向安全阀4内供应测试用压缩空气，让安全阀4自主排气，采集安全阀4闭合完成时的实时气压，根据实际经验，安全阀会在停气后2s-5s内闭合，因此通常在2s-5s后第一次测定安全阀内实时气压；第一次测试5s-10s后，再次采集安全阀内的实时气压，PLC程序控制器得出采集到的两次实时气压的差值，并将差值与规定值比较，从而得出测试结果。若差值不超过规定值，且第二次采集到的压力值在规定闭阀压范围内，则安全阀4的闭阀压合格；若差值超出规定值，则闭阀压偏低。上述第一次测试实时气压的时间点距离停气的具体时间根据检测产品而定，规定值具体也根据检测产品而定，通常为0.1Kpa-0.5Kpa。采用这种方式对安全阀4的开闭阀压力进行测试，可明显提高测试效率，且测试过程中，安全阀4完全和水无接触，从而消除隐患。其中压力传感器优选为0.1Kpa精度微压传感器，利于提高测试精度。最后，PLC程序控制器将测试结果通过人机对话触摸屏26输出，用户可以直观的看到结果。

各测试组件的缓冲罐6入口和流量计24之间设有第一电磁阀，用于控制测试用压缩空气进入或中止进入缓冲罐6，控制器控制第一电磁阀的通断。各测试组件的压紧气缸16与气缸润滑油雾器之间设有第二电磁阀，用于控制气缸用压缩空气进入或中止进入压紧气缸16，控制器也用于控制第二电磁阀的通断。用户通过人机对话触摸屏26可输入选择，操作控制器控制第一电磁阀和第二电磁阀的通断，从而管控测试的进程。

控制器还连接有与测试组件对应的指示器，即各测试组件连接一个指示器。指示器用于指示测试组件对安全阀4的测试结果状态。即告知用户测试结果的得出，提醒用户由人机对话触摸屏26查看测试结果。指示器可以选择发光的指示灯28，并令指示灯28露出壳体2外，醒目方便，当然也可以选择声音报警器作为指示器。

各测试组件的缓冲罐6设于壳体2底部，依次横向排列，压紧气缸16及压阀头14设置在对应的缓冲罐6上方。缓冲罐6、压紧气缸16和压阀头14露出壳体2，便于测试前安装和测试后取出安全阀4。壳体2包括一设于全部缓冲罐6上方的控制面板，控制面板上设有六个指示灯28，各指示灯28的横向位置与六个缓冲罐6一一对应，可以明确指示在相应一个位置测试的安全阀4的测试结果状态。控制面板上还设有五个开关，分别是电源开关32、手动气缸开关34、手动供气开关36、系统停止开关38和测试启动开关42。五个开关分别与PLC程序控制器电连接。其中，电源开关32控制PLC程序控制器的电源通断。手动气缸开关34通过PLC程序控制器控制第二电磁阀的通断。手动供气开关36通过PLC程序控制器控制第一电磁阀的通断。系统停止开关38通过PLC程序控制器控制第一电磁阀、第二电磁阀以及PLC程序控制器电源的整体的断开。测试启动开关42通过PLC程序控制器控制第一电磁阀、第二电磁阀以及PLC程序控制器电源的整体的开启。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (10)

1.一种电池安全阀开闭阀压自动测试装置，包括中空壳体和设于所述壳体中的至少一个用于单个所述安全阀阀压测试的测试组件，其特征在于：还包括为所述测试组件供应压缩空气的气源装置，设于气源装置与所述测试组件之间的调压装置，以及与所述测试组件相连的控制器，所述测试组件包括缓冲罐，以及设于所述缓冲罐上方、能够靠近和远离所述缓冲罐的压紧件，所述缓冲罐包括入口和出口，缓冲罐的入口与所述气源装置连通，所述测试组件还包括与缓冲罐的出口相连的压力传感器，所述压力传感器通过所述的控制器连接一输出模块，所述控制器至少用于记录所述压力传感器感应的压力大小、并分析得到测试结果，所述输出模块至少用于输出所述测试结果。

2.根据权利要求1所述的一种电池安全阀开闭阀压自动测试装置，其特征在于：还包括与所述控制器相连的人机对话触摸屏，所述控制器为PLC程序控制器，人机对话触摸屏包括所述输出模块，还包括用于输入用户选择的输入模块。

3.根据权利要求2所述的一种电池安全阀开闭阀压自动测试装置，其特征在于：所述缓冲罐入口和所述调压装置之间设有第一电磁阀，用于控制经所述调压装置调压后的压缩空气进入或中止进入所述缓冲罐，所述控制器控制第一电磁阀的通断。

4.根据权利要求1所述的一种电池安全阀开闭阀压自动测试装置，其特征在于：包括至少两个并联的所述测试组件。

5.根据权利要求1所述的一种电池安全阀开闭阀压自动测试装置，其特征在于：所述传感器为0.1Kpa精度微压传感器。

6.根据权利要求1或2所述的一种电池安全阀开闭阀压自动测试装置，其特征在于：所述的控制器还连接有与所述测试组件对应的指示器，所述指示器用于指示所述测试组件对安全阀的测试结果状态。

7.根据权利要求1所述的一种电池安全阀开闭阀压自动测试装置，其特征在于：所述压紧件由一相连的压缩气缸驱动，所述压缩气缸与所述气源装置相连。

8.根据权利要求2所述的一种电池安全阀开闭阀压自动测试装置，其特征在于：所述压紧件由一相连的压缩气缸驱动，所述压缩气缸与所述气源装置相连。

9.根据权利要求8所述的一种电池安全阀开闭阀压自动测试装置，其特征在于：所述压缩气缸与气源装置之间设有第二电磁阀，用于控制由所述气源装置出来的压缩空气进入或中止进入所述压缩气缸，所述控制器控制第二电磁阀的通断。

10.一种使用如权利要求1-9任一项所述的电池安全阀开闭阀压自动测试装置测试电池安全阀开闭阀压的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）安全阀放入所述缓冲罐中，压紧件靠近并抵住所述安全阀；

（2）利用所述气源装置向安全阀阀体内通入压缩空气，至安全阀开启，并记录安全阀开启时的压力值为开阀压；

（3）停止向所述安全阀中供气，让安全阀自主排气，采集安全阀闭合完成时的内部实时气压，5s-10s后再次采集安全阀内的实时气压，通过所述控制器将两次采集到的实时气压的差值与规定值比较，得到测试结果：差值不超过规定值，且第二次采集到的压力值在规定闭阀压范围内，则安全阀的闭阀压合格；差值超出所述规定值，则闭阀压偏低；

（4）输出模块输出所述安全阀开、闭阀压的测试结果。

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