CN111442877A - 一种传感器寿命试验系统及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种传感器寿命试验系统及工作方法，包括气源，气源与空气处理管网相连通，所述空气处理管网分别与低压测试管网和高压测试管网相连通；所述低压测试管网和高压测试管网中分别设置有第一压力控制管路和第二压力控制管路，低压测试管网和高压测试管网中均设置有传感器测试管路和泄压管路，第一压力控制管路和第二压力控制管路均与传感器测试管路相连通，传感器测试管路与泄压管路相连通；所述空气处理管网、第一压力控制管路、第二压力控制管路、传感器测试管路和泄压管路均与上位机相连接。本发明通过自动加压、卸压过程数据实时采集，有效地进行了传感器寿命试验，整体操作简单，可远程操控。

Description

一种传感器寿命试验系统及工作方法

技术领域

本发明涉及传感器测试的技术领域，尤其涉及一种传感器寿命试验系统及工作方法。

背景技术

传感器试验台作为一种传感器检测专用设备，在传感器的生产、检测的过程中广泛使用。当前传感器的检测设备中，传感器的寿命一般无法进行验证，现有的方法一般为配置使用，在使用的过程中进行传感器的可靠性分析，通过后期长期的观察达到验证传感器寿命的目的。

普遍来说，由于传感器使用工况的不同，有些传感器在使用中无法很好的鉴定输出信号是否正常，目前针对成型的传感器进行寿命测试的试验台几乎处于空白。有条件检测的使用者会根据自己的需要制作检测装置来测试每个传感器性能的好坏，以此保证检测过程的准确。但是，一般使用者自制的装置不能进行传感器可靠性的验证。尤其是在传感器国产化或新型传感器选用之前，对传感器性能、精度、可靠性的验证几乎无能为力。

发明内容

针对目前传感器通过后期长期观察达到验证传感器寿命，整个验证精准性差，周期长的技术问题，本发明提出一种传感器寿命试验系统。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种传感器寿命试验系统，包括气源，气源与空气处理管网相连通，所述空气处理管网分别与低压测试管网和高压测试管网相连通；所述低压测试管网和高压测试管网中分别设置有第一压力控制管路和第二压力控制管路，低压测试管网和高压测试管网中均设置有传感器测试管路和泄压管路，第一压力控制管路和第二压力控制管路均与传感器测试管路相连通，传感器测试管路与泄压管路相连通；所述空气处理管网、第一压力控制管路、第二压力控制管路、传感器测试管路和泄压管路均与上位机相连接。

优选地，所述空气处理管网包括进气管路，气源通过压力调节阀与进气管路相连通，进气管路分别通过通断电磁阀与低压测试管网和高压测试管网相连通，通断电磁阀与上位机相连接。

优选地，所述低压测试管网包括低压管路，低压管路上依次设置有第一压力控制管路、传感器测试管路和泄压管路，第一压力控制管路通过通断电磁阀与进气管路相连通；所述高压测试管网包括高压管路，高压管路上依次设置有第二压力控制管路、传感器测试管理和泄压管路，低压控制管路通过通断电磁阀与进气管路相连通。

优选地，所述第一压力控制管路包括两组并联的调压支路，调压支路的输入端均通过通断电磁阀与进气管路相连通，调压支路的输出端均与传感器测试管路相连通；所述调压支路上均依次设置有第一比例调压阀、第一压力表和第一压力检测传感器且比例调压阀设置在靠近进气管路的一端；所述第二压力控制管路包括增压管路，增压管路的输入端通过第二比例调压阀与进气管路相连通，增压管路的输出端依次通过第二压力表和第二压力检测传感器与传感器测试管理相连通；所述第一压力表、第一压力检测传感器、第二压力表和第二压力检测传感器均与上位机相连接。

优选地，所述增压管路包括气动增压器和过滤器，气压增压器的进气端与第二比例调压阀相连通，气压增压器的介质输入端与过滤器相连通，过滤器与油箱相连通，气源增压器的介质输出端与传感器测试管路相连通。

优选地，所述传感器测试管路上依次并联有待测传感器、比较传感器和第三压力表且待测传感器靠近气压增压器的介质输出端，传感器测试管路与泄压管路相连通。

优选地，所述泄压管路上设置有泄压电磁阀和旁通阀且旁通阀与泄压电磁阀并联设置，泄压电磁阀的输入端和旁通阀的输入端均与传感器测试管路相连通，泄压电磁阀的输出端和旁通阀的输出端均与消音器或油箱相连通。

一种传感器寿命试验系统的工作方法，包括以下步骤：

S1、首先开启气源，上位机控制空气处理管路中的压力调节阀调节输入气源的压力，使得气源输出压力在安全范围内，随后通过上位机设定测试压力标准值；

S2、输入气源进入到压力控制管路中，上位机根据设定测试压力标准值控制压力控制管路中的比例调压阀对输入气源进行调压处理，压力控制管路中的压力检测传感器对输入气源压力值实时检测，上位机实时接收压力检测传感器检测的输入气源压力值，并且上位机将输入气源压力值与测试压力标准值进行比较，当输入气源压力值与测试压力标准值一致时，上位机开始对待测传感器管路采集待测传感器和比较传感器数据；

S3、在数据采集完毕后，工作人员通过上位机远程控制泄压管路中的泄压电磁阀或手动开启旁通阀对管路进行泄压处理；

S4、泄压过程中，泄压电磁阀的失电次数作为压力采集的计数次数依据，进而统计待测传感器试验次数。

优选地，所述步骤S2中压力控制管路和待测传感器管路上均设置有压力表，便于工作人员本地观察压力变化。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明通过远程控制压力调节阀和通断电磁阀控通断电，控制气源的通入状态，随后通过上位机设定测试压力值，上位机控制比例调压阀实现气压输出压力的连续稳定调节，进而对不同气压条件下对待测传感器寿命试验；

2、在减压阀的输出口位置设置有压力表和压力检测传感器，上位机根据压力检测传感器检测的压力值，通过比例调压阀对压力的自动控制，同时方便工作人员本地观察压力值；

3、在传感器测试管路上并联设置多路待测传感器，当检测的压力值与设定测试压力值相同时，即可采集待测传感器的检测数据实现对多个传感器的同时测量，同时在待测传感器后侧增加一路高精度压力传感器进行与待测传感器进行压力值比较，保证检测精准度；

4、利用卸压管路上设置卸压电磁阀和旁通阀实现对泄压管路手动泄压或自动卸压；

5、本发明能够对传感器在低压或高压不同压力条件下进行试验，大大提高了试验范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的原理图。

图2为本发明的试验流程图。

图中，1为气源，2为压力调节阀，3为通断电磁阀，4为第一比例调压阀，6为第一压力表，7为第一压力检测传感器，8为待测传感器，9为比较传感器，10为第三压力表，11为泄压电磁阀，12为旁通阀，13为消音器，20为气动增压器，21为过滤器，22为油箱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：如图1所示，一种传感器寿命试验系统，包括气源1，气源1与空气处理管网相连通，所述空气处理管网分别与低压测试管网和高压测试管网相连通，能够对传感器在低压或高压不同压力条件下进行试验，大大提高了试验范围；所述低压测试管网和高压测试管网中分别设置有第一压力控制管路和第二压力控制管路，低压测试管网和高压测试管网中均设置有传感器测试管路和泄压管路，低压测试管网的末端设置有消音器，消音器13可以在卸压管路工作时保证试验台的噪音在最低水平；第一压力控制管路和第二压力控制管路均与传感器测试管路相连通，传感器测试管路与泄压管路相连通；所述空气处理管网、第一压力控制管路、第二压力控制管路、传感器测试管路和泄压管路均与上位机相连接。

所述空气处理管网包括进气管路，气源1通过压力调节阀2与进气管路相连通，气源1与压力调节阀2之间还设有手动阀，压力调节阀的作用主要是为整个系统提供压力可调的气源，经过压力调节阀输出的气源压力在安全范围之内，以此保证整个系统的可靠性和安全性，同时上位机通过远程设定测试压力，为后续的比例调压阀动作提供基准值，进气管路分别通过通断电磁阀3与低压测试管网和高压测试管网相连通，压力调节阀2和通断电磁阀3均与上位机相连接，通过远程控制压力调节阀和通断电磁阀控通断电，控制气源的通入状态，随后通过上位机设定测试压力值，上位机控制比例调压阀实现气压输出压力的连续稳定调节，进而对不同气压条件下对待测传感器寿命试验。

所述低压测试管网包括低压管路，低压管路上依次设置有第一压力控制管路、传感器测试管路和泄压管路，第一压力控制管路通过通断电磁阀3与进气管路相连通，第一压力控制管路和通断电磁阀之间还设置有手动阀；所述高压测试管网包括高压管路，高压管路上依次设置有第二压力控制管路、传感器测试管理和泄压管路，第二压力控制管路通过通断电磁阀3与进气管路相连通，第二压力控制管路与通断电磁阀之间还设有手动阀，作为应急阀使用。

所述第一压力控制管路包括两组并联的调压支路，调压支路的输入端均通过通断电磁阀3与进气管路相连通，两组并联的调压支路之间设置有手动阀，调压支路的输出端均与传感器测试管路相连通；所述调压支路上均依次设置有第一比例调压阀4、第一压力表6和第一压力检测传感器7且第一比例调压阀4设置在靠近进气管路的一端，上位机实时接收第一压力检测传感器检测的输出压力，并将第一压力检测传感器7检测的输出压力值与设定的测试压力比较，当检测到压力一致时，上位机开设对传感器测试管路中的待测传感器8数据采集，并同步生成报表。

所述第二压力控制管路包括增压管路，增压管路的输入端通过第二比例调压阀与进气管路相连通，增压管路的输出端依次通过第二压力表和第二压力检测传感器与传感器测试管理相连通；所述第一比例调压阀4、第一压力表6、第一压力检测传感器7、第二比例调压阀、第二压力表和第二压力检测传感器均与上位机相连接，在减压阀的输出口位置设置有压力表和压力检测传感器，上位机根据压力检测传感器检测的压力值，通过比例调压阀对压力的自动控制，同时方便工作人员本地观察压力值。

所述增压管路包括气动增压器20和过滤器21，气压增压器20的进气端与第二比例调压阀相连通，气压增压器20的介质输入端与过滤器21相连通，过滤器21与油箱22相连通，气源增压器20的介质输出端与传感器测试管路相连通，经过泄压电磁阀的作用，在泄压管路泄压时，介质重新回流到邮箱内。

所述传感器测试管路上依次并联有待测传感器8、比较传感器9和第三压力表10且待测传感器8靠近气压增压器20的介质输出端，传感器测试管路通过手动阀与泄压管路相连通，在传感器测试管路上并联设置多路待测传感器，传感器的测量端可以设置成多种传感器的安装形式，对常用传感器进行接口的预留，当检测的压力值与设定测试压力值相同时，即可采集待测传感器的检测数据实现对多个传感器的同时测量，同时在待测传感器后侧增加一路高精度压力传感器进行与待测传感器进行压力值比较，保证检测精准度。

所述泄压管路上设置有泄压电磁阀11和旁通阀12，利用卸压管路上设置卸压电磁阀和旁通阀实现对泄压管路手动泄压或自动卸压且旁通阀12与泄压电磁阀11并联设置，泄压电磁阀11的输入端和旁通阀12的输入端均与传感器测试管路相连通，泄压电磁阀11的输出端和旁通阀12的输出端均与消音器13或油箱22相连通，泄压电磁阀的输出端和旁通阀的输出端均通过手动阀与油箱相连通，当待测传感器压力采集一段时间之后，泄压管路开始工作，泄压电磁阀11得电进行通路导通，检测系统压力下降，泄压工作数秒之后，泄压电磁阀11失电，传感器测试管路可以再一次进行数据采集，泄压电磁阀11的失电次数可以作为压力采集的计数次数依据。

实施例2：如图2所示，一种传感器寿命试验系统的工作方法，包括如下步骤：

S1、首先开启气源1，上位机控制空气处理管路中的压力调节阀调节输入气源的压力，使得气源输出压力在安全范围内，随后通过上位机设定测试压力标准值；

S2、输入气源进入到压力控制管路中，上位机根据设定测试压力标准值控制压力控制管路中的比例调压阀对输入气源进行调压处理，压力控制管路中的压力检测传感器对输入气源压力值实时检测，上位机实时接收压力检测传感器检测的输入气源压力值，并且上位机将输入气源压力值与测试压力标准值进行比较，当输入气源压力值与测试压力标准值一致时，上位机开始对待测传感器管路采集待测传感器和比较传感器数据；压力控制管路和待测传感器管路上均设置有压力表，便于工作人员本地观察压力变化。

S3、在数据采集完毕后，工作人员通过上位机远程控制泄压管路中的泄压电磁阀或手动开启旁通阀12对管路进行泄压处理；

S4、泄压过程中，泄压电磁阀的失电次数作为压力采集的计数次数依据，进而统计待测传感器试验次数；整个系统的操作顺序按照开启气源、设定调压阀和设置测试压力三个初始步骤，三个初始步骤完成后，开始自动测试，测试开始后，经过比例调压阀调压，上位机实时接收压力检测传感器检测的输出压力值，并将其与设定压力值比较，当压力值一致时，上位机开始对待测进行数据采集，卸压工作、加压工作和自动计数后，可以再次进行采集。

其余结构与实施例1相同。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种传感器寿命试验系统，包括气源（1），气源（1）与空气处理管网相连通，其特征在于，所述空气处理管网分别与低压测试管网和高压测试管网相连通；所述低压测试管网和高压测试管网中分别设置有第一压力控制管路和第二压力控制管路，低压测试管网和高压测试管网中均设置有传感器测试管路和泄压管路，第一压力控制管路和第二压力控制管路均与传感器测试管路相连通，传感器测试管路与泄压管路相连通；所述空气处理管网、第一压力控制管路、第二压力控制管路、传感器测试管路和泄压管路均与上位机相连接。

2.根据权利要求1所述的传感器寿命试验系统，其特征在于，所述空气处理管网包括进气管路，气源（1）通过压力调节阀（2）与进气管路相连通，进气管路分别通过通断电磁阀（3）与低压测试管网和高压测试管网相连通，压力调节阀（2）和通断电磁阀（3）均与上位机相连接。

3.根据权利要求2所述的传感器寿命试验系统，其特征在于，所述低压测试管网包括低压管路，低压管路上依次设置有第一压力控制管路、传感器测试管路和泄压管路，第一压力控制管路通过通断电磁阀（3）与进气管路相连通；所述高压测试管网包括高压管路，高压管路上依次设置有第二压力控制管路、传感器测试管理和泄压管路，第二压力控制管路通过通断电磁阀（3）与进气管路相连通。

4.根据权利要求3所述的传感器寿命试验系统，其特征在于，所述第一压力控制管路包括两组并联的调压支路，调压支路的输入端均通过通断电磁阀（3）与进气管路相连通，调压支路的输出端均与传感器测试管路相连通；所述调压支路上均依次设置有第一比例调压阀（4）、第一压力表（6）和第一压力检测传感器（7）且第一比例调压阀（4）设置在靠近进气管路的一端；所述第二压力控制管路包括增压管路，增压管路的输入端通过第二比例调压阀与进气管路相连通，增压管路的输出端依次通过第二压力表和第二压力检测传感器与传感器测试管理相连通；所述第一比例调压阀（4）、第一压力表（6）、第一压力检测传感器（7）、第二比例调压阀、第二压力表和第二压力检测传感器均与上位机相连接。

5.根据权利要求4所述的传感器寿命试验系统，其特征在于，所述增压管路包括气动增压器（20）和过滤器（21），气压增压器（20）的进气端与第二比例调压阀相连通，气压增压器（20）的介质输入端与过滤器（21）相连通，过滤器（21）与油箱（22）相连通，气源增压器（20）的介质输出端与传感器测试管路相连通。

6.根据权利要求5所述的传感器寿命试验系统，其特征在于，所述传感器测试管路上依次并联有待测传感器（8）、比较传感器（9）和第三压力表（10）且待测传感器（8）靠近气压增压器（20）的介质输出端，传感器测试管路与泄压管路相连通。

7.根据权利要求1或6所述的传感器寿命试验系统，其特征在于，所述泄压管路上设置有泄压电磁阀（11）和旁通阀（12）且旁通阀（12）与泄压电磁阀（11）并联设置，泄压电磁阀（11）的输入端和旁通阀（12）的输入端均与传感器测试管路相连通，泄压电磁阀（11）的输出端和旁通阀（12）的输出端均与消音器（13）或油箱（22）相连通。

8.一种传感器寿命试验系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、首先开启气源（1），上位机控制空气处理管路中的压力调节阀（2）调节输入气源的压力，使得气源（1）输出压力在安全范围内，随后通过上位机设定测试压力标准值；

S2、输入气源进入到压力控制管路中，上位机根据设定测试压力标准值控制压力控制管路中的比例调压阀对输入气源进行调压处理，压力控制管路中的压力检测传感器对输入气源压力值实时检测，上位机实时接收压力检测传感器检测的输入气源压力值，并且上位机将输入气源压力值与测试压力标准值进行比较，当输入气源压力值与测试压力标准值一致时，上位机开始对待测传感器管路采集待测传感器和比较传感器数据；

S3、在数据采集完毕后，工作人员通过上位机远程控制泄压管路中的泄压电磁阀或手动开启旁通阀（12）对管路进行泄压处理；

S4、泄压过程中，泄压电磁阀的失电次数作为压力采集的计数次数依据，进而统计待测传感器试验次数。

9.根据权利要求8所述的传感器寿命试验系统的工作方法，其特征在于，所述步骤S2中压力控制管路和待测传感器管路上均设置有压力表，便于工作人员本地观察压力变化。

Images