CN110031206A - 一种用于阀体下线测试台架的阀体测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于阀体下线测试台架的阀体测试方法,所述的阀体测试方法以数据流的方式定时采样待测信号，并对采样的待测信号进行分析，判定是否满足用户的测试需求，所述的阀体测试方法针对用户的不同测试需求，设定多种分析方法同步执行，所述的分析方法包括当前值分析法、目标值分析法、目标稳定值分析法以及当前稳定值分析法。本发明针对用户的不同测试需求，设定多种分析方法同步执行，解决现有的测试方式在对不同类型的信号进行分析时，需要准备多个分析设备，成本较高，且不同的信号之间无法进行有效的相互关系分析的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于阀体下线测试台架的阀体测试方法。
背景技术
当前对阀体下线自动化测试设备朝着高精度、短节拍、全自动化的方向发展，越来越高的测试要求对自动化设备提出了更高的要求，当选择的传感器精度越来越高，对信号分析时间要求越来越短时，自然会对传感器的信号处理及分析有着更高的要求。比如对阀体的各压力口测量，为了观察极其细微的阀体油压力脉动，需要对压力传感器进行1kHz的高频率采样，并对采样信号进行实时分析，传统的分析软件因局限于程序算法只能进行抽样分析(常见为仅以50Hz频率抽取信号值进行判断)；在对多个信号进行高频率采样及分析时，会因为计算机性能局限，导致必须要用多台计算机分别采样信号实现多信号分析功能。比如通用公司的6AT下线测试台架中，因为算法局限，对电磁阀测试台架中的电磁阀电流信号进行采集时，采用PLC端的模拟信号接口，该接口采样得到的电流信号仅为10Hz采样，只能对该信号进行粗略分析。
此外，传统的测试设备均采用了厂商定制的软硬件进行分析，一方面易用性不高，用户要进行传感器信号分析时，如果对不同类型的信号进行分析，需要准备多个设备，比如测振动信号的振动仪、测压力温度信号的测试仪、测电流的测试仪等多个设备，这些设备对应多个软件相互独立，没有相互接口的情况下，无法进行有效的相互关系分析，比如当用户测试阀体过程中，需要根据阀体油温传感器信号及油压传感器信号随时调整输入轴转速时，就需要对油温、油压传感器信号进行高采样并实时分析；另一方面购置大量独立的设备会增加成本。
美国NI(National Instrument)公司开发的基于个人电脑的数据采集硬件，能把自动化测试设备上所需要的信号整合到一台电脑上，并满足高速采样的要求，但是对信号的处理分析仅仅实现了数据记录、数据观察，并没有针对自动化测试设备的自动分析判断处理的相应功能，导致目前自动化测试设备在高性能数据处理分析上的功能缺失。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于阀体下线测试台架的阀体测试方法，本发明的阀体测试方法定时采样待测信号，并对采样的待测信号进行分析，判定是否满足用户的测试需求，待测信号以数据流的方式连续获取，所述的阀体测试方法针对用户的不同测试需求，设定多种分析方法同步执行，用以解决现有的测试方式在对不同类型的信号进行分析时，需要准备多个分析设备，成本较高，且不同的信号之间无法进行有效的相互关系分析的问题。
为实现上述目的，本发明的方案是：一种用于阀体下线测试台架的阀体测试方法，所述的阀体测试方法以数据流的方式定时采样待测信号，并对采样的待测信号进行分析，判定是否满足用户的测试需求，所述的阀体测试方法针对用户的不同测试需求，设定多种分析方法同步执行，所述的分析方法包括当前值分析法、目标值分析法、目标稳定值分析法以及当前稳定值分析法；
所述的目标值分析法，设定目标值作为测试标准值，并设定测试标准值的浮动范围以及稳定时长、超时时长；测试过程中，当采样到位于测试标准值浮动范围内的数据点后，开始稳定时长的统计，若稳定时长时间段内，采样到的数据点全部稳定在测试标准值浮动范围内，则判定测试信号满足测试需求；否则，以重新采样到符合要求范围的数据点为起点，再次开始稳定时长的统计；若总的统计时间达到超时时长后，稳定时长时间段内仍采样到不符合要求范围的数据点，则判定测试信号不满足测试需求；
所述的目标稳定值分析法，分析所述稳定时长内，待测信号是否全部稳定在目标值分析法所设定的测试标准值的浮动范围内，只要采样的数据流中出现一个不在要求范围内的数据值，则判定待测信号不满足测试需求；
所述的当前值分析法，与目标值分析法的区别在于测试标准值的设定，即：设定采样数据流的第一个数据点作为初始的测试标准值，若稳定时长统计期间，出现不在初始的测试标准值的浮动范围内的新值，则以新值作为新的测试标准值；
所述的当前稳定值分析法，分析稳定时长内，待测信号是否全部稳定在当前值分析法所设定的测试标准值的浮动范围内，只要数据流中出现一个不在要求范围内的数据值，则判定待测信号不满足测试需求。
进一步地，根据本发明所述的用于阀体下线测试台架的阀体测试方法，如果阀体的测试需求是档位测试，其分析目标为油道口的压力值，设定采用的分析方法为目标值分析法和目标稳定值分析法同步执行，即对压力值进行目标值分析，同时为防止阀体油温、阀体流量对压力值产生影响，需要加上全程对油温、流量的目标稳定值分析。
进一步地，根据本发明所述的用于阀体下线测试台架的阀体测试方法，如果阀体的测试需求是PI测试，其分析目标为某个电磁阀电流值与对应油道口的压力值的关系，设定采用的分析方法为目标值分析法、当前值分析法和目标稳定值分析法同步执行，对电磁阀的电流值分析采用目标值分析法，对于油道口的压力值采用当前值分析法，为防止阀体油温、阀体流量对压力值产生影响，需要加上全程对油温、流量的目标稳定值分析。
进一步地，根据本发明所述的用于阀体下线测试台架的阀体测试方法，如果阀体的测试需求是流量测试，其分析目标为电磁阀开启一定程度下油道口的流量值，设定采用的分析方法为当前值分析法和当前稳定值分析法同步执行，采用所述当前值分析法获取当前稳定工况下的流量值，为防止阀体油温、阀体流量对压力值产生影响，需要加上全程对油温、流量的当前稳定值分析。
本发明达到的有益效果：本发明的测试方法能够定时采样待测信号，并对采样的待测信号进行分析，判定是否满足用户的测试需求，测试方法针对用户的不同测试需求，设定多种分析方法同步执行，可以实现对不同类型的信号同时进行分析，无需购买不同的设备，降低成本。
附图说明
图1是本发明测试方法所用到的系统结构原理图；
图2是本发明目标值分析法的流程示意图；
图3是本发明目标稳定值分析法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明在个人电脑中安装信号采集板卡，即电流采集卡、加速度采集卡、电压采集卡，并通过用于自动化测试信号需求的各传感器采集相应的测试信号，如加速度传感器、压力传感器、流量传感器、带输出接口的电流表等。信号采集板卡用于接收各传感器发送的信号，并通过个人电脑中的测试软件进行测试分析。传感器采样的测试信号以数据流的方式获取，多个传感器之间的数据流相互独立，且占用固定内存空间。
本发明采样的数据流大小由测试软件根据采样频率设置，测试信号的分析以事件触发形式来实现。当软件初始化后，分析功能处于空闲状态，以每设定时间(例如100ms)处于等待模式。如果设定的时间内有新的信号分析任务，软件立即跳转至分析模式；如果设定的时间内没有分析需求，则继续跳转至下一个设定时间的等待模式；在分析算法全部完成时，进入下一个设定时间的等待模式，节省CPU及内存资源；在存在一个或多个分析任务处于执行下软件方又新增一个分析任务时，会在下一个数据流采样周期把任务添加。
本发明的阀体测试方法定时采样待测信号，并对采样的待测信号进行分析，判定是否满足用户的测试需求，本发明制定了四种分析方法，用户针对不同的测试需求，可以自行定制多个数据通道的分析方法，这些分析方法可以同步执行，四种分析方法为：
1，目标值分析法，设定目标值，上偏差，下偏差，稳定时长，超时时长。其中，目标值为测试标准值，上偏差、下偏差对应测试标准值的上下浮动范围，稳定时长小于超时时长，稳定时长为连续时间段。
如图2，当采样到符合测试标准值上下浮动范围的数据点之后，便开始稳定时长的统计，若稳定时长统计期间有任意值不在测试标准值上下浮动范围内，则选择之后采样到的符合范围内的数据点重新开始统计稳定时长，超时时长在确认分析任务时便开始统计，若在超时时长时间段内，统计稳定时长期间，一直有不在测试标准值浮动范围内的数据点，则返回分析失败结果，反之返回分析成功。
2，当前值分析法，设置上偏差，下偏差，稳定时长，超时时长。与目标值分析法的区别在于：以当前值作为测试标准值。
在分析任务进入分析模式开始，取对应传感器信号采样数据流的第一个数据点作为测试标准值，并开始稳定时长的统计，若稳定时长统计期间，采样到不在测试标准值浮动范围内的数据点，则以该采样到的数据点作为新的测试标准值，测试标准值的上下浮动范围也跟着新的测试标准值变化。
3，目标稳定值分析法，设定目标值，上偏差，下偏差，稳定时长。
如图3，目标稳定值分析法与目标值分析法的区别在于：不进行超时时长的统计，只要稳定时长统计期间，采样的数据流中一出现不在上下浮动范围内的数据点，则立即返回分析失败结果，并立即清除该任务；否则，返回分析成功。
4，当前稳定值分析法，设置上偏差，下偏差，稳定时长。
当前稳定值分析法与当前值分析法的区别在于：不进行超时时长的统计，只要稳定时长统计期间，采样的数据流中一出现不在测试目标值上下浮动范围内的数据点，则立即返回分析失败结果，并立即清除该任务；否则，返回分析成功。
本发明的阀体测试，在对测试信号进行分析时，针对不同的测试项，设定不同的分析方法，阀体测试有三类测试项，每一个测试项采用不同的分析方法，具体为：
1)档位测试，其分析目标为油道口的压力值，设定采用的分析方法为目标值分析法和目标稳定值分析法同步执行。
即对压力值进行目标值分析，同时为防止阀体油温、阀体流量对压力值产生影响，需要加上全程对油温、流量的目标稳定值分析。
2)PI测试，其分析目标为某个电磁阀电流值与对应油道口的压力值的关系(给一定的电流，判定压力是否稳定)，设定采用的分析方法为目标值分析法、当前值分析法和目标稳定值分析法同步执行。
其中电流值为控制值的确定反馈，对电磁阀的电流值分析采用目标值分析法，压力值为不确定值，对于油道口的压力值采用当前值分析法(只要在当前的压力值情况下保持一定时间的稳定既可)，为防止阀体油温、阀体流量对压力值产生影响，需要加上全程对油温、流量的目标稳定值分析。
3)流量测试，其分析目标为电磁阀开启一定程度下油道口的流量值，设定采用的分析方法为当前值分析法和当前稳定值分析法同步执行。
因为开启程度的不确定性，流量的判定没有固定的值，因此采用所述当前值分析法获取当前稳定工况下的流量值，为防止阀体油温、阀体流量对压力值产生影响，需要加上全程对油温、流量的当前稳定值分析(流量测试没有对油温、流量的目标稳定要求，只需要保持当前状态稳定既可)。
下面介绍PI测试的一个具体的实例，该测试方式为控制电流值从0至1000mA每次上升50mA，之后用当前值方法判定压力信号是否稳定在当前范围，并同步用目标值方法判定电流信号是否稳定在目标范围内，当两者同时返回分析成功后，接着再次上升50mA继续同步分析压力及电流信号，直至到达1000mA；在测试期间，还要用当前稳定值方法实时监控温度值及主油压值是否在当前范围内有巨大跳动，若有跳动使当前稳定值方法返回失败，则PI测试失败。
本发明的测试方法能够定时采样待测信号，并对采样的待测信号进行分析，判定是否满足用户的测试需求，测试方法针对用户的不同测试需求，设定多种分析方法同步执行，可以实现对不同类型的信号同时进行分析，无需购买不同的设备，降低成本。
Claims (4)
1.一种用于阀体下线测试台架的阀体测试方法，其特征在于：所述的阀体测试方法以数据流的方式定时采样待测信号，并对采样的待测信号进行分析，判定是否满足用户的测试需求，所述的阀体测试方法针对用户的不同测试需求，设定多种分析方法同步执行，所述的分析方法包括当前值分析法、目标值分析法、目标稳定值分析法以及当前稳定值分析法；
所述的目标值分析法，设定目标值作为测试标准值，并设定测试标准值的浮动范围以及稳定时长、超时时长；测试过程中，当采样到位于测试标准值浮动范围内的数据点后，开始稳定时长的统计，若稳定时长时间段内，采样到的数据点全部稳定在测试标准值浮动范围内，则判定测试信号满足测试需求；否则，以重新采样到符合要求范围的数据点为起点，再次开始稳定时长的统计；若总的统计时间达到超时时长后，稳定时长时间段内仍采样到不符合要求范围的数据点，则判定测试信号不满足测试需求；
所述的目标稳定值分析法，分析所述稳定时长内，待测信号是否全部稳定在目标值分析法所设定的测试标准值的浮动范围内，只要采样的数据流中出现一个不在要求范围内的数据值，则判定待测信号不满足测试需求；
所述的当前值分析法，与目标值分析法的区别在于测试标准值的设定，即：设定采样数据流的第一个数据点作为初始的测试标准值，若稳定时长统计期间，出现不在初始的测试标准值的浮动范围内的新值，则以新值作为新的测试标准值；
所述的当前稳定值分析法，分析稳定时长内，待测信号是否全部稳定在当前值分析法所设定的测试标准值的浮动范围内，只要数据流中出现一个不在要求范围内的数据值，则判定待测信号不满足测试需求。
2.根据权利要求1所述的用于阀体下线测试台架的阀体测试方法，其特征在于，如果阀体的测试需求是档位测试，其分析目标为油道口的压力值，设定采用的分析方法为目标值分析法和目标稳定值分析法同步执行，即对压力值进行目标值分析，同时为防止阀体油温、阀体流量对压力值产生影响，需要加上全程对油温、流量的目标稳定值分析。
3.根据权利要求1所述的用于阀体下线测试台架的阀体测试方法，其特征在于，如果阀体的测试需求是PI测试，其分析目标为某个电磁阀电流值与对应油道口的压力值的关系，设定采用的分析方法为目标值分析法、当前值分析法和目标稳定值分析法同步执行，对电磁阀的电流值分析采用目标值分析法，对于油道口的压力值采用当前值分析法，为防止阀体油温、阀体流量对压力值产生影响，需要加上全程对油温、流量的目标稳定值分析。
4.根据权利要求1所述的用于阀体下线测试台架的阀体测试方法，其特征在于，如果阀体的测试需求是流量测试，其分析目标为电磁阀开启一定程度下油道口的流量值，设定采用的分析方法为当前值分析法和当前稳定值分析法同步执行，采用所述当前值分析法获取当前稳定工况下的流量值，为防止阀体油温、阀体流量对压力值产生影响，需要加上全程对油温、流量的当前稳定值分析。
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