CN113358358A - 一种马达加载测试装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种马达加载测试装置和系统，其中，马达加载测试装置包括：发电机、扭矩传感器、电动工具及工业计算机；发电机、扭矩传感器、电动工具通过联轴器依次连接，工业计算机与电动工具通信连接；工业计算机基于测试数据控制发电机的输出电压，向电动工具发送控制指令以调节电动工具的测试参数；将接收到的测试数据图形化显示，并将测试数据上传至服务器。本发明通过工业计算机控制发电机的输出电压，间接改变电动工具的负载，工业计算机还调节电动工具的测试参数，模拟不同工况对电动工具进行加载测试，以满足市场多元化测试需求，同时工业计算机还将测试数据上传至服务器，实现数据云端共享。

Description

一种马达加载测试装置和系统

技术领域

本发明涉及发动机测试技术领域，尤其是涉及一种马达加载测试装置和系统。

背景技术

发动机作为核心动力设备被广泛应用在汽车、轮船、飞机等交通工具上，性能好的发动机具有更高的安全性和更出色的稳定性。发动机测试作为发动机出厂前的重要检测环节，对发动机的设计具有重要的反馈作用，测试系统精度的高低直接影响发动机的性能评判。

现有技术对发动机测试过程中，由于负载扭矩固定不能自动调节扭矩值，使得发动机测试设备仅能够设定单一的负载值，不能满足市场多元化的测试要求。并且现有的发动机测试设备无法做到上下机位联动以及远程监控测试，更无法实现测试数据图形化和数据云端共享。

基于此，如何对发动机进行多种负载值的测试以及远程监控测试成为亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种马达加载测试装置和系统，以解决现有技术无法自动调整扭矩值的技术问题，通过设定多种负载值，满足市场多元的测试要求。

第一方面，本发明实施例提供了一种马达加载测试装置，包括：发电机、扭矩传感器、电动工具及工业计算机；发电机、扭矩传感器、电动工具通过联轴器依次连接，工业计算机与电动工具通信连接；扭矩传感器，用于检测电动工具在工作过程中的测试数据，测试数据包括：电动工具的扭矩、转速；工业计算机，用于基于测试数据控制发电机的输出电压，向电动工具发送控制指令以调节电动工具的测试参数，测试参数包括：目标扭矩值、加载持续时间、加载冲击力值、冲击时间、稳态持续时间及稳态加载力值；还用于将接收到的测试数据图形化显示，并将测试数据上传至服务器；电动工具，用于接收控制指令，基于控制指令调节测试参数。

在本发明较佳的实施例中，马达加载测试装置还包括扭矩功率仪，扭矩功率仪与扭矩传感器连接；扭矩功率仪用于获取扭矩传感器采集的测试数据，并显示测试数据。

在本发明较佳的实施例中，工业计算机与扭矩功率仪的RS485串口连接；扭矩功率仪，还用于将测试数据发送至工业计算机。

在本发明较佳的实施例中，马达加载测试装置还包括励磁电源，励磁电源分别与发电机和工业计算机连接；工业计算机，还用于调节励磁电源的励磁线圈电流，以控制发电机的输出电压。

在本发明较佳的实施例中，工业计算机的USB端口与励磁电源的RS232串口连接。

在本发明较佳的实施例中，马达加载测试装置还包括电子负载，电子负载分别与工业计算机和发电机连接；工业计算机，还用于调节电子负载的电流。

在本发明较佳的实施例中，工业计算机的USB端口与电子负载的RS232串口连接。

在本发明较佳的实施例中，马达加载测试装置还包括电磁阀，电磁阀用于控制气缸动作以按压电动工具的开关。

第二方面，本发明实施例还提供一种马达加载测试系统，包括：马达加载测试系统包括工业相机、上述马达加载测试装置和云服务器，工业相机和云服务器通信连接；工业相机用于拍摄马达加载测试装置测试过程的监测视频，并将监测视频发送至云服务器；云服务器用于接收工业相机发送的监测视频。

在本发明较佳的实施例中，工业相机为电荷耦合元件相机。

本发明提供了一种马达加载测试装置和系统，其中，马达加载测试装置包括：发电机、扭矩传感器、电动工具及工业计算机；发电机、扭矩传感器、电动工具通过联轴器依次连接，工业计算机与电动工具通信连接；工业计算机基于测试数据控制发电机的输出电压，向电动工具发送控制指令以调节电动工具的测试参数；将接收到的测试数据图形化显示，并将测试数据上传至服务器。本发明通过工业计算机控制发电机的输出电压，间接改变电动工具的负载，工业计算机还调节电动工具的测试参数，模拟不同工况对电动工具进行加载测试，以满足市场多元化测试需求，同时工业计算机还将测试数据上传至服务器，实现数据云端共享。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的一种马达加载测试装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种马达加载测试装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种马达加载测试装置的控制框图；

图4为本发明实施例提供的一种马达加载测试系统的结构示意图。

图标：马达加载测试装置-110；发电机-111；扭矩传感器-112；电动工具-113；工业计算机-114；扭矩功率仪-115；电磁阀-116；马达加载测试系统120；工业相机-121；云服务器-122。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如前述在背景技术中所提及的，目前现有技术对发动机测试过程中，由于负载扭矩固定不能自动调节扭矩值，使得发动机测试设备仅能够设定单一的负载值，不能满足市场多元化的测试要求。并且现有的发动机测试设备无法做到上下机位联动以及远程监控测试，更无法实现测试数据图形化和数据云端共享。

基于此，本发明实施例提供的一种马达加载测试装置和系统，以解决现有技术无法自动调整扭矩值的技术问题，通过设定多种负载值，满足市场多元的测试要求，对测试数据图像化显示，便于直观感受测试结果，同时将测试数据上传至服务器，实现数据云端共享。

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或模块，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与模块，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书的附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种马达加载测试装置进行详细介绍。

实施例1

本发明实施例提供了一种马达加载测试装置，参见图1所示的一种马达加载测试装置的结构示意图，该马达加载测试装置110包括：发电机111、扭矩传感器112、电动工具113及工业计算机114；发电机111、扭矩传感器112、电动工具113通过联轴器依次连接，工业计算机114与电动工具113通信连接；

上述发电机111、扭矩传感器112和电动工具113可以通过联轴器紧固件固定在夹具同一直线上，使发电机111、扭矩传感器112和电动工具113旋转顺畅，发电机111、扭矩传感器112和电动工具113可以均固定在测试机底座上。

上述扭矩传感器112，用于检测电动工具113在工作过程中的测试数据，测试数据包括：电动工具113的扭矩、转速；扭矩传感器112的类型可以是电感式扭矩传感器112、电位计式扭矩传感器112或者金属电阻应变片式扭矩传感器112。电动工具113启动进入工作状态后，扭矩传感器112实时检测电动工具113的测试数据，并间接将测试数据发送至工业计算机114。

上述工业计算机114，用于基于测试数据控制发电机111的输出电压，向电动工具113发送控制指令以调节电动工具113的测试参数，测试参数包括：目标扭矩值、加载持续时间、加载冲击力值、冲击时间、稳态持续时间及稳态加载力值；还用于将接收到的测试数据图形化显示，并将测试数据上传至服务器；工业计算机114可以根据需求定制的负载曲线，调节电动工具113的测试参数到负载曲线对应的范围，可以先将定制的负载曲线导入工业计算机114，工业计算机114自动对电动工具113的测试参数进行调节。工业计算机114还可以根据测试数据控制发电机111的输出电压，即对发电机111进行动态加载负荷，间接改变电动工具113的负载扭矩，实现对电动工具113的多种负载值的测试。

利用Labview编写的上位机系统根据要求导入定制的负载曲线，设定测试条件，如扭力值、加载持续时间、加载冲击力值、冲击时间、稳态持续时间、稳态加载力值等各参数。

上述发电机111作为电动工具113的负载，工业计算机114控制发电机111的输出电压，当发电机111的输出电压改变时，即表示电动工具113的负载也发生了改变，工业计算机114通过改变发电机111的输出电压，间接改变电动工具113的负载。

上述电动工具113，用于接收控制指令，基于控制指令调节测试参数。电动工具113接收到工业计算机114的控制指令后，改变电动工具113的测试参数到控制指令对应的数值，调整电动工具113自身的工作状态。上述控制指令可以包括目标扭矩值、加载持续时间、加载冲击力值、冲击时间、稳态持续时间及稳态加载力值的具体数值或者范围，以便对电动工具113测试参数作出精准的调整。

本发明实施例提供了一种马达加载测试装置，包括：发电机、扭矩传感器、电动工具及工业计算机；发电机、扭矩传感器、电动工具通过联轴器依次连接，工业计算机与电动工具通信连接；工业计算机基于测试数据控制发电机的输出电压，向电动工具发送控制指令以调节电动工具的测试参数；将接收到的测试数据图形化显示，并将测试数据上传至服务器。本发明通过工业计算机控制发电机的输出电压，间接改变电动工具的负载，工业计算机还调节电动工具的测试参数，模拟不同工况对电动工具进行加载测试，以满足市场多元化测试需求，同时工业计算机还将测试数据上传至服务器，实现数据云端共享。

实施例2

本发明实施例提供了另一种马达加载测试装置，参见图2所示的另一种马达加载测试装置的结构示意图，该马达加载测试装置110还包括：扭矩功率仪115、励磁电源(图中未示出)、电子负载(图中未示出)和电磁阀；

上述扭矩功率仪115与扭矩传感器112连接，用于获取扭矩传感器112采集的测试数据，并显示测试数据。工业计算机114与扭矩功率仪115的RS485串口连接；扭矩功率仪115，还用于将测试数据发送至工业计算机114。

上述励磁电源分别与发电机111和工业计算机114连接；工业计算机114的USB端口与励磁电源的RS232串口连接。工业计算机114，还用于调节励磁电源的励磁线圈电流，以控制发电机111的输出电压。励磁电源作为发电机111的外接电源，当工业计算机114改变励磁电源线圈电流时，发电机111的输出电压即发电电压也随之改变，进而使得电动工具113的负载值改变。

上述电子负载分别与工业计算机114和发电机111连接；工业计算机114的USB端口与电子负载的RS232串口连接。工业计算机114，还用于调节电子负载的电流。电子负载与发电机111连接，工业计算机114通过RS232通讯串口控制电子负载，根据测试数据自动调节电子负载的电流，即对发电机111进行动态加载负荷，间接改变电动工具113的负载扭矩。

上述电磁阀与气缸连接，用于控制气缸动作以按压电动工具113的开关。下位机通过驱动电磁阀控制气缸动作按压开关扳机，进而驱动电动工具113带动发电机111转动，并通过串口电阻触摸屏进行人机交互，显示或修正相关数据。

参见图3所示一种马达加载测试装置的控制框图；

工业计算机通过电磁阀控制气缸动作按压开关扳机，进而驱动电动工具带动发电机转动，扭矩传感器在电动工具启动进入工作状态后，实时检测电动工具的测试数据，测试数据包括：电动工具的扭矩、转速，扭矩功率仪获取扭矩传感器采集的测试数据，并显示测试数据，扭矩功率仪还将测试数据发送至工业计算机，工业计算机在接收到测试数据后，一方面图像化显示测试数据，使数据显示更加直观；另一方面根据测试数据通过两种方式控制发电机的输出电压，一种是通过改变发电机外接电源即励磁电源的励磁线圈电流，间接改变发电机的输出电压，另一种是改变与发电机相连的电子负载的电流，即对发电机进行动态加载负荷，从而改变发电机的输出电压，工业计算机还向电动工具发送控制指令以调节电动工具的测试参数，测试参数包括：目标扭矩值、加载持续时间、加载冲击力值、冲击时间、稳态持续时间及稳态加载力值；电动工具接收控制指令后调整测试参数到对应值，从而完成多种负载环境下对电动工具的加载测试，满足市场多元化测试需求。

本发明实施例提供了另一种马达加载测试装置，包括：发电机、扭矩传感器、电动工具及工业计算机；发电机、扭矩传感器、电动工具通过联轴器依次连接，工业计算机与电动工具通信连接；工业计算机基于测试数据控制发电机的输出电压，向电动工具发送控制指令以调节电动工具的测试参数；将接收到的测试数据图形化显示，并将测试数据上传至服务器。本发明通过工业计算机控制发电机的输出电压，间接改变电动工具的负载，工业计算机还调节电动工具的测试参数，模拟不同工况对电动工具进行加载测试，以满足市场多元化测试需求，同时工业计算机还将测试数据上传至服务器，实现数据云端共享。马达加载测试装置还包括：扭矩功率仪、励磁电源、电子负载和电磁阀，扭矩功率仪获取扭矩传感器采集的测试数据，并显示测试数据，扭矩功率仪还将测试数据发送至工业计算机，工业计算机通过改变励磁电源的励磁线圈电流和电子负载的电流，进而改变发电机的输出电压，使得电动工具在多种负载环境下进行测试，下位机可以通过驱动电磁阀控制气缸按压开关扳机，进而驱动电动工具带动发电机转动，并通过串口电阻触摸屏进行人机交互。

实施例3

本发明实施例提供了一种马达加载测试系统，参见图4所示的一种马达加载测试系统的结构示意图，该马达加载测试系统120包括：工业相机121、上述马达加载测试装置110和云服务器122，工业相机121和云服务器122通信连接；

工业相机121用于拍摄马达加载测试装置110测试过程的监测视频，并将监测视频发送至云服务器122；

云服务器122用于接收工业相机121发送的监测视频。

上述工业相机121可以为电荷耦合元件相机，即CCD(charge coupled device)相机。

本发明实施例提供的马达加载测试系统，与上述实施例提供的马达加载测试装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本发明实施例所提供的马达加载测试装置和马达加载测试系统的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，程序代码包括的指令可用于执行前面实施例中的内容具体实现可参见上述实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

上述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种马达加载测试装置，其特征在于，所述马达加载测试装置包括：发电机、扭矩传感器、电动工具及工业计算机；所述发电机、所述扭矩传感器、所述电动工具通过联轴器依次连接，所述工业计算机与所述电动工具通信连接；

所述扭矩传感器，用于检测所述电动工具在工作过程中的测试数据，所述测试数据包括：所述电动工具的扭矩、转速；

所述工业计算机，用于基于所述测试数据控制发电机的输出电压，向所述电动工具发送控制指令以调节所述电动工具的测试参数，所述测试参数包括：目标扭矩值、加载持续时间、加载冲击力值、冲击时间、稳态持续时间及稳态加载力值；还用于将接收到的所述测试数据图形化显示，并将所述测试数据上传至服务器；

所述电动工具，用于接收所述控制指令，基于所述控制指令调节所述测试参数。

2.根据权利要求1所述的马达加载测试装置，其特征在于，所述马达加载测试装置还包括扭矩功率仪，所述扭矩功率仪与所述扭矩传感器连接；

所述扭矩功率仪用于获取所述扭矩传感器采集的所述测试数据，并显示所述测试数据。

3.根据权利要求2所述的马达加载测试装置，其特征在于，所述工业计算机与所述扭矩功率仪的RS485串口连接；

所述扭矩功率仪，还用于将所述测试数据发送至所述工业计算机。

4.根据权利要求1所述的马达加载测试装置，其特征在于，所述马达加载测试装置还包括励磁电源，所述励磁电源分别与所述发电机和所述工业计算机连接；

所述工业计算机，还用于调节所述励磁电源的励磁线圈电流，以控制所述发电机的输出电压。

5.根据权利要求4所述的马达加载测试装置，其特征在于，所述工业计算机的USB端口与所述励磁电源的RS232串口连接。

6.根据权利要求1所述的马达加载测试装置，其特征在于，所述马达加载测试装置还包括电子负载，所述电子负载分别与所述工业计算机和所述发电机连接；

所述工业计算机，还用于调节所述电子负载的电流。

7.根据权利要求6所述的马达加载测试装置，其特征在于，所述工业计算机的USB端口与所述电子负载的RS232串口连接。

8.根据权利要求1所述的马达加载测试装置，其特征在于，所述马达加载测试装置还包括电磁阀，所述电磁阀用于控制气缸动作以按压所述电动工具的开关。

9.一种马达加载测试系统，其特征在于，包括：所述马达加载测试系统包括工业相机、权利要求1-8任一项所述的马达加载测试装置和云服务器，所述工业相机和所述云服务器通信连接；

所述工业相机用于拍摄所述马达加载测试装置测试过程的监测视频，并将所述监测视频发送至所述云服务器；

所述云服务器用于接收所述工业相机发送的所述监测视频。

10.根据权利要求9所述的马达加载测试系统，其特征在于，所述工业相机为电荷耦合元件相机。

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