CN113933635A - 一种电器元件电寿命试验系统及利用该系统试验的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉一种电器元件电寿命试验系统，其包括：采集单元；分析单元；振动试验台；控制器；报警装置。一种对电器元件进行电寿命试验的方法，包括以下步骤：步骤1：振动传感器采集车体的振动数据，并将收集到的振动数据信息发送至频谱分析仪；步骤2：频谱分析仪将振动传感器收集的振动数据转换为振动频谱；步骤3：振动试验台参照振动频谱对被测元件实施振动试验；步骤4：根据预设在控制器中被测元件电寿命参数，监测被测元件的电参数变化趋势，当被测元件的电参数到达预设报警点时,生成报警信号；步骤5：报警装置接收控制器的报警信号，发出报警信息。该系统及方法能够模拟电器元件工作时的真实工况，使电器元件得到充分验证，保证产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及电器检测领域，具体涉及一种电器元件电寿命试验系统及利用该系统试验的方法。
背景技术
工程机械市场竞争激烈，价格、质量成为市场竞争的主要要素，各供货商、代理商会随着主机厂的成本走向推荐各种各样质量参差不齐的产品，主机厂需要对这些产品的质量进行甄别把关，这就需要大量的试验验证，而其中电器元件的电寿命是主要检测项之一。
现阶段对于电器元件的电寿命测试都是利用试验台架进行简单的通断试验，试验台设置通断时间，记录次数，一直到元件损坏或达到设计要求参数，这期间就需要通过实验人员对试验台架进行不断观测，记录电器元件损坏情况。
现有技术的缺点在于：1.实验室内使用的验证方法与真实工况差距较大，无法模拟真实工况，有的问题不能得到充分的验证，主机厂供货商对电器元件的质量无法充分把关。2.单一的台架通断试验需要人为观察元件是否损坏，不但浪费人力，一旦人员不到位元件损坏时没有及时发现，会导致测试结果不准确。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题提供一种能够在实验室内模拟真实工况，能够实时检测电器元件的损坏时间与损坏状态的电器元件电寿命试验系统及利用该系统试验的方法。
为达到上述目的本发明公开了一种电器元件电寿命试验系统及利用该系统试验的方法，其结构特点是，包括：
采集单元：包括安装在车体上，采集车体振动数据的振动传感器；
分析单元：包括接收采集单元收集的振动数据，将振动数据输出为振动频谱的频谱分析仪；
振动试验台：接收分析单元的振动频谱，参照振动频谱对被测元件实施振动试验；
控制器：预设被测元件的电寿命参数并将其设为报警点，监测试验过程被测元件的电参数变化趋势，在被测元件的电参数到达报警点时生成报警信号；
报警装置；接收控制器的报警信号，发出报警信息。
采用上述结构后，利用振动传感器可以采集到真实工况的振动频谱，将其加载到振动试验台，在实验室内最大程度的模拟电器元件所面临的真实工况，让电器元件很多问题能快速暴露，使电器元件在实验室中得到充分验证，从而帮助主机厂了解电器元件的真实寿命情况，保证产品质量。
关于振动传感器的安装形式,振动传感器设有多个，分别安装在工作装置上、驾驶室内、发动机舱中和车体平台上。工作装置即是装置机的铲斗或安装的破碎锤，车体平台上的振动传感器主要位于车架前端左右两点或后端左右两点。
为了保证振动试验台的振动量更加接近真实工况，振动试验台上安装有位移传感器，位移传感器监测试验过程振动试验台的位移数据和加速度数据，并位移数据和加速度数据发送至控制器。采用上述结构后，在实验过程中，位移传感器监测振动试验台的位移数据和加速度数据，在将数据发送给控制器后，控制器分析振动试验台的振动数据和振动传感器的采集到真实工况的振动数据，将两者进行对比，重新调整发送给振动试验台的振动频谱，保证振动试验台的振动量更加接近真实工况。
优选的，报警装置包括显示器，显示器接收来自控制器的报警信号，然后发出报警信息。报警装置还可以包括扬声器，在控制器发出报警信息后，及时对实验人员作出提醒。
一种对电器元件进行电寿命试验的方法，包括以下步骤：
步骤1：振动传感器采集车体的振动数据，并将收集到的振动数据信息发送至频谱分析仪；
步骤2：频谱分析仪将振动传感器收集的振动数据转换为振动频谱；
步骤3：振动试验台接收来自频谱分析仪的振动频谱，振动试验台参照振动频谱对被测元件实施振动试验；
步骤4：根据预设在控制器中被测元件电寿命参数，监测被测元件的电参数变化趋势，当被测元件的电参数到达预设报警点时,生成报警信号；
步骤5：报警装置接收控制器的报警信号，发出报警信息。
采用上述结构后，可以在实验室内最大程度的模拟电器元件的所面临真实工况，使电器元件在实验室中得到充分验证，无需人工实时观察，节约人力，帮助主机厂了解电器元件的真实寿命情况，保证产品质量。
在步骤1中：振动传感器数据信息采集的部位包括工作装置上、驾驶室内、发动机舱中和车体平台上。主控制器在调取振动频谱时，根据被测元件的安装位置选取振动频谱，即若是对实验装配在发动机上继电器进行实验，则调取发动机舱中的振动频谱。
在步骤1至步骤3中，将被测元件的各项电寿命参数输入到控制器中。
在步骤3中，位移传感器收集振动试验台的位移数据和加速度数据并将数据发送至控制器。
在步骤4中，控制器将位移传感器与振动传感器收集的数据信息进行对比，计算两个数据的差值，通过两个数据的差值对振动频谱进行修正。
在步骤5中，显示器接收并发出来自控制器的报警信号，并在主页上显示报警时间。
综上所述，本发明的有益效果在于：
采用上述结构后，利用振动传感器可以采集到真实工况的振动频谱，将其加载到振动试验台，在实验室内最大程度的模拟电器元件所面临的真实工况，使电器元件在实验室中得到充分验证，从而帮助主机厂了解电器元件的真实寿命情况，保证产品质量。
附图说明
图1为本发明的实验流程示意图；
图2为实施例一的示意图；
图3为实施例二的示意图；
图4为频谱采集仪采集的驾驶室部位振动频谱；
图5为频谱采集仪采集的发动机部位振动频谱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下文是结合附图对本发明的优选的实施例说明。
一种电器元件电寿命试验系统及利用该系统试验的方法，其结构特点是，包括：
采集单元：包括安装在车体上，采集车体振动数据的振动传感器；
分析单元：包括接收采集单元收集的振动数据，将振动数据输出为振动频谱的频谱分析仪；
振动试验台：接收分析单元的振动频谱，参照振动频谱对被测元件实施振动试验；
控制器：预设被测元件的电寿命参数并将其设为报警点，监测试验过程被测元件的电参数变化趋势，在被测元件的电参数到达报警点时生成报警信号；
报警装置；接收控制器的报警信号，发出报警信息。
参照附图1，利用振动传感器可以采集到真实工况的振动频谱，将其加载到振动试验台，在实验室内最大程度的模拟电器元件所面临的真实工况，让电器元件很多问题能快速暴露，使电器元件在实验室中得到充分验证，从而帮助主机厂了解电器元件的真实寿命情况，保证产品质量。
关于振动传感器的安装形式,振动传感器设有多个，分别安装在工作装置上、驾驶室内、发动机舱中和车体平台上。工作装置即是装置机的铲斗或安装的破碎锤，车体平台上的振动传感器主要位于车架前端左右两点或后端左右两点。
为了保证振动试验台的振动量更加接近真实工况，振动试验台上安装有位移传感器，位移传感器监测试验过程振动试验台的位移数据和加速度数据，并位移数据和加速度数据发送至控制器。采用上述结构后，在实验过程中，位移传感器监测振动试验台的位移数据和加速度数据，在将数据发送给控制器后，控制器分析振动试验台的振动数据和振动传感器的采集到真实工况的振动数据，将两者进行对比，重新调整发送给振动试验台的振动频谱，保证振动试验台的振动量更加接近真实工况。
优选的，报警装置包括显示器，显示器接收来自控制器的报警信号，然后发出报警信息。报警装置还可以包括扬声器，在控制器发出报警信息后，及时对实验人员作出提醒。
参照附图1，一种对电器元件进行电寿命试验的方法，包括以下步骤：
步骤1：振动传感器采集车体的振动数据，并将收集到的振动数据信息发送至频谱分析仪；
步骤2：频谱分析仪将振动传感器收集的振动数据转换为振动频谱；
步骤3：振动试验台接收来自频谱分析仪的振动频谱，振动试验台参照振动频谱对被测元件实施振动试验；
步骤4：根据预设在控制器中被测元件电寿命参数，监测被测元件的电参数变化趋势，当被测元件的电参数到达预设报警点时,生成报警信号；
步骤5：报警装置接收控制器的报警信号，发出报警信息。
采用上述结构后，可以在实验室内最大程度的模拟电器元件的所面临真实工况，使电器元件在实验室中得到充分验证，无需人工实时观察，节约人力，帮助主机厂了解电器元件的真实寿命情况，保证产品质量。
在步骤1中：振动传感器数据信息采集的部位包括工作装置上、驾驶室内、发动机舱中和车体平台上。主控制器在调取振动频谱时，根据被测元件的安装位置选取振动频谱，即若是对实验装配在发动机上继电器进行实验，则调取发动机舱中的振动频谱。
在步骤1至步骤3中，将被测元件的各项电寿命参数输入到控制器中。
在步骤3中，位移传感器收集振动试验台的位移数据和加速度数据并将数据发送至控制器。在步骤4中，控制器将位移传感器与振动传感器收集的数据信息进行对比，计算两个数据的差值，通过两个数据的差值对振动频谱进行修正。
在步骤5中，显示器接收并发出来自控制器的报警信号，并在主页上显示报警时间。
实例1，参照附图2、附图3，发动机上装配的继电器：
1、控制器用一个DO端口，输出高、低电平给继电器控制线圈，输出高电，持续2S，转换为输出低电平持续3S，为一个循环，控制继电器的通断。
2、控制器用一个检测端口，检测继电器主触点的通断状态，当DO端口1输出高电平，继电器主触点为接通状态，电阻值为0，当DO端口输出低电平，继电器主触点为断开状态，电阻值无穷大。
3、控制器检测端口，当检测到电阻值为0或者为无穷大，连续30s,就向显示器发送报警信息，显示器报警闪烁并蜂鸣，并记录报警时间，（格式如报警时间2021-08-20 13:30 ），每次报警时间都显示。
实例2，参照附图3、附图5，驾驶室顶装配的工作灯：
1、稳压直流电源给控制器、显示器、工作灯供电。
2、工作灯工作状态，随着工作时间的推移，工作灯内阻越来越大，电流越来越小。控制器用一个AI端口检测工作灯的输入电流大小，当控制器检测到电流小于工作灯寿命电流时，假设寿命电流为0.4A，持续10分钟，控制器向显示器发送报警信息，显示器报警并蜂鸣，记录报警时时间，（格式如报警时间2021-08-20 13:30），每次报警时间都显示。
3、控制器检测端口，当检测到电阻值为0或者为无穷大，连续30s,就向显示器发送报警信息，显示器报警闪烁并蜂鸣，并记录报警时间。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电器元件电寿命试验系统，其特征在于,包括：
采集单元：包括安装在车体上，采集车体振动数据的振动传感器；
分析单元：包括接收采集单元收集的振动数据，将振动数据输出为振动频谱的频谱分析仪；
振动试验台：接收分析单元的振动频谱，参照振动频谱对被测元件实施振动试验；
控制器：预设被测元件的电寿命参数并将其设为报警点，监测试验过程被测元件的电参数变化趋势，在被测元件的电参数到达报警点时生成报警信号；
报警装置；接收控制器的报警信号，发出报警信息。
2.如权利要求1所述的电器元件电寿命试验系统，其特征在于，所述振动传感器设有多个，分别安装在工作装置上、驾驶室内、发动机舱中和车体平台上。
3.如权利要求1所述的电器元件电寿命试验系统，其特征在于，所述振动试验台上安装有位移传感器，位移传感器监测试验过程振动试验台的位移数据和加速度数据，并将位移数据和加速度数据发送至控制器。
4.如权利要求1所述的电器元件电寿命试验系统，其特征在于，所述报警装置包括显示器，显示器接收来自控制器的报警信号，然后发出报警信息。
5.一种利用权利要求1所述电器元件电寿命试验系统对电器元件进行电寿命试验的方法，包括以下步骤：
步骤1：振动传感器采集车体的振动数据，并将收集到的振动数据信息发送至频谱分析仪；
步骤2：频谱分析仪将振动传感器收集的振动数据转换为振动频谱；
步骤3：振动试验台接收来自频谱分析仪的振动频谱，振动试验台参照振动频谱对被测元件实施振动试验；
步骤4：根据预设在控制器中被测元件电寿命参数，监测被测元件的电参数变化趋势，当被测元件的电参数到达预设报警点时,生成报警信号；
步骤5：报警装置接收控制器的报警信号，发出报警信息。
6.如权利要求5所述的对电器元件进行电寿命试验的方法，其特征在于，在步骤1中：振动传感器数据信息采集的部位包括工作装置上、驾驶室内、发动机舱中和车体平台上。
7.如权利要求5所述的对电器元件进行电寿命试验的方法，其特征在于，在步骤1至步骤3中，将被测元件的各项电寿命参数输入到控制器中。
8.如权利要求5所述的对电器元件进行电寿命试验的方法，其特征在于，在步骤3中，位移传感器收集振动试验台的位移数据和加速度数据并将数据发送至控制器。
9.如权利要求8所述的对电器元件进行电寿命试验的方法，其特征在于，在步骤4中，控制器将位移传感器与振动传感器收集的数据信息进行对比，计算两个数据的差值，通过两个数据的差值对振动频谱进行修正。
10.如权利要求5所述的对电器元件进行电寿命试验的方法，其特征在于，在步骤5中，显示器接收并发出来自控制器的报警信号，并在主页上显示报警时间。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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