CN105546200B - 一种非接触式阀门动作及时性判定系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种非接触式阀门动作及时性判定系统及方法，本阀门动作及时性判定系统包括：控制器、执行模块和位置检测模块，其中所述控制器适于控制执行模块控制阀门关闭和/或打开动作，且将位置检测模块检测阀门的响应时间反馈至控制器，以判断阀门动作的有效性；本发明的阀门动作及时性判定系统及判定方法，其引入阀门的关闭或打开的执行时间，更直观的衡量阀门的性能，结合不同速度下气体压力波的传递时间，考核阀门装置的及时性。
Description
技术领域
本发明涉及一种车厢换气阀门的检测装置及方法，具体涉及一种非接触式阀门动作及时性判定系统及方法。
背景技术
随着社会的发展、科技的进步，高铁、动车已经成为人们出行的重要客运交通工具。但随着高速列车的提速，车厢换气阀门的动作时间成为了保证旅客舒适度的重要指标。
发明内容
本发明的目的是提供一种阀门动作及时性判定系统及判定方法，以实现对阀门关闭或打开及时性进行检测。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种阀门动作及时性判定系统，包括：控制器、执行模块和位置检测模块，其中所述控制器适于控制执行模块控制阀门关闭和/或打开动作，且将位置检测模块检测阀门的响应时间反馈至控制器，以判断阀门动作的有效性。
进一步，当检测阀门做出的关闭动作是否有效时，所述控制器适于输出使执行模块驱动阀门关闭的控制指令，并记录该控制指令的输出时间；所述位置检测模块适于将阀门做出的关闭动作的响应时间反馈至控制器；所述控制器适于通过输出时间与关闭动作的响应时间获得阀门的关闭执行时间，若该关闭执行时间不大于第一判断时间，则判定阀门关闭动作有效性。
进一步，当检测阀门做出的打开动作是否有效时，所述控制器停止输出驱动阀门关闭的控制指令，且记录该控制指令的停止时间，所述位置检测模块适于将检测的阀门做出的打开动作的响应时间反馈至控制器；所述控制器还适于通过停止时间与打开动作的响应时间获得该阀门的打开执行时间，若该打开执行时间不大于第二判断时间，则判定阀门打开动作有效。
进一步，阀门包括阀体和位于该阀体内的阀芯，所述执行模块适于连接一气源，即所述执行模块通过第一气管与阀体底部相连，以及通过第二气管与阀体上部相连；当阀门关闭时，所述执行模块将气体通过第一气管送入阀体内，推动阀芯向上移动，第二气管排除气体；当阀门打开时，所述执行模块通过第二气管将气体送入，推动阀芯向下移动，第一气管排除气体；所述位置检测模块位于阀体侧壁的安装槽内，且通过磁感应感测阀芯的位置关系，即判断阀门关闭或打开。
进一步，所述控制器还适于重复N次控制阀门关闭和/或打开动作，以获得N组阀门关闭和/或打开的执行时间；以及将N组执行时间与列车在行进过程中阀门的响应判断时间相比较，以判定该阀门是否通过及时性测试。
又一方面，本发明还提供了一种阀门动作及时性判定方法。
所述阀门动作及时性判定方法，即控制阀门关闭和/或打开动作，以及根据获得的阀门的响应时间判断阀门动作的有效性。
进一步，控制阀门做出关闭动作，且根据获得的阀门的响应时间判断阀门动作的有效性的方法包括：
通过一控制器适于输出使执行模块驱动阀门关闭的控制指令，并记录该控制指令的输出时间；
一位置检测模块适于将阀门做出的关闭动作的响应时间反馈至控制器；
所述控制器适于通过输出时间与关闭动作的响应时间获得阀门的关闭执行时间，若该关闭执行时间不大于第一判断时间，则判定阀门动作有效性。
进一步，控制阀门做出打开动作，且根据获得的阀门的响应时间判断阀门动作的有效性的方法包括：
所述控制器停止输出驱动阀门关闭的控制指令，且记录该控制指令的停止时间，
所述位置检测模块适于将阀门做出打开动作的响应时间反馈至控制器；
所述控制器还适于通过停止时间与打开动作的响应时间获得该阀门的打开执行时间，若该打开执行时间不大于第二判断时间，则判定阀门动作有效。
进一步，所述第一判断时间设定为500ms，所述第二判断时间设为200ms。
进一步，所述阀门动作及时性判定方法还包括：重复N次控制阀门关闭和/或打开动作，以获得N组阀门关闭和/或打开的执行时间；若N组执行时间均小于列车在行进过程中阀门的响应判断时间，则判定该阀门通过及时性测试。
本发明的有益效果是，本发明的阀门动作及时性判定系统及判定方法，其引入阀门的关闭或打开的执行时间，更直观的衡量阀门的性能，结合不同速度下气体压力波的传递时间，考核阀门装置的及时性；并且本发明从硬件设计与控制处理上解决了捕捉阀门执行时间的方法，并以此作为考核项点判断阀门是否及时有效，该性能可以作为阀门对车厢内舒适度影响的重要指标之一。
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是本发明的阀门动作及时性判定系统的结构示意图；
图2是本发明的阀门动作及时性判定方法的逻辑控制时序图；
图3是阀门在关闭超时状态下的控制时序图；
图4是阀门在打开超时状态下的控制时序图。
图中：阀门1、阀体101、阀芯102、执行模块2、位置检测模块103、第一气管401、第二气管402。
具体实施方式
现在结合附图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。
实施例1
如图1所示，本发明的一种阀门动作及时性判定系统，包括：控制器、执行模块2和位置检测模块3，其中所述控制器适于控制执行模块2控制阀门1关闭和/或打开动作，且将位置检测模块3检测阀门1的响应时间反馈至控制器，以判断阀门1动作的有效性。
具体的，当检测阀门1做出的关闭动作是否有效时，所述控制器适于输出使执行模块2驱动阀门1关闭的控制指令，并记录该控制指令的输出时间；所述位置检测模块3适于将阀门1做出的关闭动作的响应时间反馈至控制器；所述控制器适于通过输出时间与关闭动作的响应时间获得阀门1的关闭执行时间，若该关闭执行时间不大于第一判断时间，则判定阀门1关闭动作有效性。
具体的，当检测阀门1做出的打开动作是否有效时，所述控制器停止输出驱动阀门1关闭的控制指令，且记录该控制指令的停止时间，所述位置检测模块3适于将检测的阀门1做出的打开动作的响应时间反馈至控制器；所述控制器还适于通过停止时间与打开动作的响应时间获得该阀门1的打开执行时间，若该打开执行时间不大于第二判断时间，则判定阀门1打开动作有效。或当控制器停止输出控制指令达到或超过第二判断时间后，若位置检测模块还检测到阀芯未向下移动，阀门未打开，则判定阀门1打开动作无效。
可选的，阀门1包括阀体101和位于该阀体101内的阀芯102，所述执行模块2适于连接一气源，即所述执行模块2通过第一气管401与阀体101底部相连，以及通过第二气管402与阀体101上部相连；当阀门1关闭时，所述执行模块2将气体通过第一气管401送入阀体101内，推动阀芯102向上移动，第二气管402排除气体；当阀门1打开时，所述执行模块2通过第二气管402将气体送入，推动阀芯102向下移动，第一气管401排除气体；所述位置检测模块3位于阀体101侧壁的安装槽内，且通过磁感应感测阀芯102的位置关系，即判断阀门1关闭或打开。阀芯102的移动方向在图1中用F表示。
具体的，所述执行模块2包括：第一、第二供气口，且第一、第二供气口由一电磁阀切换控制，当电磁阀的线圈得电时，第一供气口从气源获得压缩气体，并通过第一气管401将压缩气体输入至阀体101内，阀门1关闭；当电磁阀的线圈失电时，所述电磁阀复位，第二供气口从气源获得压缩气体，即第二供气口通过第二气管402将压缩气体送入阀体101内，阀门1打开。
优选的，所述第一判断时间设定为500ms，所述第二判断时间设为200ms。
进一步，所述控制器还适于重复N次控制阀门1关闭和/或打开动作，以获得N组阀门1关闭和/或打开的执行时间；以及将N组执行时间与列车在行进过程中阀门1的响应判断时间相比较，以判定该阀门1是否通过及时性测试。
其中，选取列车在300km/s速度下阀门对应的响应执行时间，例如150ms作为评判数据进行及时性测试，且具体测试步骤在实施例2中加以说明。
实施例2
如图1所示，在实施例1基础上，本实施例2提供了一种阀门动作及时性判定方法，控制阀门1关闭和/或打开动作，以及根据获得的阀门1的响应时间判断阀门1动作的有效性。
具体的，控制阀门1做出关闭动作，且根据获得的阀门1的响应时间判断阀门1动作的有效性的方法包括：通过一控制器适于输出使执行模块2驱动阀门1关闭的控制指令，并记录该控制指令的输出时间；一位置检测模块3适于将阀门1做出的关闭动作的响应时间反馈至控制器；所述控制器适于通过输出时间与关闭动作的响应时间获得阀门1的关闭执行时间，若该关闭执行时间不大于第一判断时间，则判定阀门1动作有效性。
具体的，控制阀门1做出打开动作，且根据获得的阀门1的响应时间判断阀门1动作的有效性的方法包括：所述控制器停止输出驱动阀门1关闭的控制指令，且记录该控制指令的停止时间，所述位置检测模块3适于将阀门1做出打开动作的响应时间反馈至控制器；所述控制器还适于通过停止时间与打开动作的响应时间获得该阀门1的打开执行时间，若该打开执行时间不大于第二判断时间，则判定阀门1动作有效。
优选的，所述第一判断时间设定为500ms，所述第二判断时间设为200ms。
进一步，所述阀门动作及时性判定方法还包括：重复N次控制阀门1关闭和/或打开动作，以获得N组阀门1关闭和/或打开的执行时间；若N组执行时间均小于列车在行进过程中阀门1的响应判断时间，则判定该阀门1通过及时性测试。
如图2至图4所示，具体的，本阀门动作及时性判定方法的具体实施过程如下：
步骤S1，检测阀门做出关闭动作的有效性，即
所述控制器适于输出使执行模块驱动阀门关闭的控制指令(即图2至图4中的控制器输出电信号)，并记录该控制指令的输出时间；所述位置检测模块适于将阀门做出的关闭动作的响应时间反馈至控制器(即图2至图4中的控制器接收电信号)；所述控制器适于通过输出时间与关闭动作的响应时间获得阀门的关闭执行时间，若该关闭执行时间(记为T1)不大于第一判断时间500ms，则判定阀门关闭动作有效性，否则判定阀门动作有效性结果不通过。
步骤S2，阀门1关闭2s后(保持关闭状态2S)，检测阀门做出打开动作的有效性，即
所述控制器停止输出驱动阀门关闭的控制指令，且记录该控制指令的停止时间，所述位置检测模块适于将检测的阀门做出的打开动作的响应时间反馈至控制器；所述控制器还适于通过停止时间与打开动作的响应时间获得该阀门的打开执行时间(记为T2)，若该打开执行时间不大于第二判断时间200ms，则判定阀门打开动作有效，否则判定阀门动作有效性结果不通过。
步骤S3，待阀门1打开3s后(保持打开状态3S)，控制器再次重复步骤S1与步骤S2，直至记录X1～X10共计10组阀门1关闭和/或打开的执行时间数据。
步骤S4，待循环结束后，控制器将X1～X10组的数据分别与300km/s速度下列车所需的响应执行时间(150ms)进行比较。当T1～T10组数据中相应的执行时间均满足列车需求(不大于150ms)时，控制器判断该阀门的打开或关闭动作及时性通过。
通过本方法可检测阀门1的关闭时间，结合不同速度列车行进所需的响应时间进行比较，考核阀门1关闭的及时性。同时通过多次测试验证阀门1是否关闭到位有效。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作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其技术性范围。
Claims (2)
1.一种阀门动作及时性判定系统，其特征在于，包括：控制器、执行模块和位置检测模块，其中
所述控制器适于控制执行模块控制阀门关闭和/或打开动作，且将位置检测模块检测阀门的响应时间反馈至控制器，以判断阀门动作的有效性,
当检测阀门做出的关闭动作是否有效时，所述控制器适于输出使执行模块驱动阀门关闭的控制指令，并记录该控制指令的输出时间；
所述位置检测模块适于将阀门做出的关闭动作的响应时间反馈至控制器；
所述控制器适于通过输出时间与关闭动作的响应时间获得阀门的关闭执行时间，若该关闭执行时间不大于第一判断时间，则判定阀门关闭动作有效性；
当检测阀门做出的打开动作是否有效时，所述控制器停止输出驱动阀门关闭的控制指令，且记录该控制指令的停止时间，
所述位置检测模块适于将检测的阀门做出的打开动作的响应时间反馈至控制器；
所述控制器还适于通过停止时间与打开动作的响应时间获得该阀门的打开执行时间，若该打开执行时间不大于第二判断时间，则判定阀门打开动作有效；
阀门包括阀体和位于该阀体内的阀芯，所述执行模块适于连接一气源，即
所述执行模块通过第一气管与阀体底部相连，以及通过第二气管与阀体上部相连；
当阀门关闭时，所述执行模块将气体通过第一气管送入阀体内，推动阀芯向上移动，第二气管排除气体；当阀门打开时，所述执行模块通过第二气管将气体送入，推动阀芯向下移动，第一气管排除气体；
所述位置检测模块位于阀体侧壁的安装槽内，且通过磁感应感测阀芯的位置关系，即判断阀门关闭或打开；
所述控制器还适于重复N次控制阀门关闭和/或打开动作，以获得N组阀门关闭和/或打开的执行时间；
以及将N组执行时间与列车在行进过程中阀门的响应判断时间相比较，以判定该阀门是否通过及时性测试。
2.一种阀门动作及时性判定方法，其特征在于，
控制阀门关闭和/或打开动作，以及
根据获得的阀门的响应时间判断阀门动作的有效性，
控制阀门做出关闭动作，且根据获得的阀门的响应时间判断阀门动作的有效性的方法包括：
通过一控制器适于输出使执行模块驱动阀门关闭的控制指令，并记录该控制指令的输出时间；
一位置检测模块适于将阀门做出的关闭动作的响应时间反馈至控制器；
所述控制器适于通过输出时间与关闭动作的响应时间获得阀门的关闭执行时间，若该关闭执行时间不大于第一判断时间，则判定阀门动作有效性；
控制阀门做出打开动作，且根据获得的阀门的响应时间判断阀门动作的有效性的方法包括：
所述控制器停止输出驱动阀门关闭的控制指令，且记录该控制指令的停止时间，
所述位置检测模块适于将阀门做出打开动作的响应时间反馈至控制器；
所述控制器还适于通过停止时间与打开动作的响应时间获得该阀门的打开执行时间，若该打开执行时间不大于第二判断时间，则判定阀门动作有效；
所述第一判断时间设定为500ms，所述第二判断时间设为200ms；
所述阀门动作及时性判定方法还包括：重复N次控制阀门关闭和/或打开动作，以获得N组阀门关闭和/或打开的执行时间；
若N组执行时间均小于列车在行进过程中阀门的响应判断时间，则判定该阀门通过及时性测试。
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Denomination of invention: Action timeliness judgment system and method for non-contact type valve Effective date of registration: 20200310 Granted publication date: 20181023 Pledgee: XIN YU GROUP Co.,Ltd. Pledgor: NEW UNITED RAIL TRANSIT TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020980000582 |
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Date of cancellation: 20211119 Granted publication date: 20181023 Pledgee: NEW UNITED GROUP Co.,Ltd. Pledgor: NEW UNITED RAIL TRANSIT TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020980000582 |