CN113984112A - 智能坐便器关键零部件性能自动测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了智能坐便器关键零部件性能自动测试系统，包括可程控的模拟水箱、瞬间加热器和电磁阀共用的性能测试实验台、用于存放测量仪器的机柜和可编程交流电源；机柜中从上到下依次设置上位机电脑、显示屏、扫码枪、条形码打印机、性能检测控制器、可编程直流电源、绝缘耐压测试仪、多路温度巡检仪和功率计；性能检测控制器与上位机电脑、可编程直流电源、绝缘耐压测试仪、多路温度巡检仪、功率计电性连接，实现通讯；本发明提供一套完整的自动测试系统，将测试工作人员从繁复的测试步骤中解放出来，降低人为误差，提高准确度，提供客观公正的测试数据的智能坐便器关键零部件性能自动测试系统。

Description

智能坐便器关键零部件性能自动测试系统

技术领域

本发明涉及智能坐便器技术领域，更具体的说，它涉及智能坐便器关键零部件性能自动测试系统。

背景技术

近年来智能坐便器产业蓬勃发展，智能坐便器产品开始走入千家万户。根据市场监管部门对市面所销售的国内外品牌智能坐便器产品的质量抽查结果显示，存在产品质量良莠不齐的问题。究其原因，有一方面是因为我国本土品牌与国际知名品牌的智能坐便器在技术水平和关键零部件上存在较大差距，国内厂家的设计水平和制造工艺还有待提高，在智能坐便器的结构和布局等产品细节上也缺乏考量，往往只是简单地采购零部件组装而成，没有对所使用的零部件作深入的质量和性能的评估。

产品的质量问题关乎使用体验甚至是人民的生命财产安全，为了把控智能坐便器产品中所使用关键零部件的质量，需要对这些零部件进行相关的性能测试。如何更好的测试智能坐便器产品中的瞬间加热器、小流量喷淋电磁阀和大流量冲水电磁阀这三大主要关键零部件，成为企业测试的重点发展方向。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一套完整的自动测试系统，将测试工作人员从繁复的测试步骤中解放出来，降低人为误差，提高准确度，提供客观公正的测试数据的智能坐便器关键零部件性能自动测试系统。

本发明的技术方案如下：

智能坐便器关键零部件性能自动测试系统，包括可程控的模拟水箱、瞬间加热器和电磁阀共用的性能测试实验台、用于存放测量仪器的机柜和可编程交流电源；机柜中从上到下依次设置上位机电脑、显示屏、扫码枪、条形码打印机、性能检测控制器、可编程直流电源、绝缘耐压测试仪、多路温度巡检仪和功率计；性能检测控制器与上位机电脑、可编程直流电源、绝缘耐压测试仪、多路温度巡检仪、功率计电性连接，实现通讯；

性能检测控制器通过串口通信接收来自上位机电脑的检测命令，根据测试项目，通过多路串口通信的方式，设置好相关仪器设备的测试参数，并按测试流程控制相关的仪器设备和关键零部件工作，在测试期间实时收集设备仪器的测试数据，然后转发给上位机暂存，上位机在测试结束后分析计算获取的测试数据，给出最终的测试结果。

进一步的，性能测试实验台的左侧上方设置带漏电保护的电源开关，用于控制整个性能测试实验台供电的通断，并在有漏电情况下自动跳闸切断供电。

进一步的，瞬间加热器和电磁阀共用的性能测试实验台实现瞬间加热器、小流量喷淋用电磁阀和大流量冲水用电磁阀的测试；性能测试实验台的控制面板的左中右依次为瞬间加热器、小流量喷淋电磁阀和大流量冲水电磁阀的操控指示区；

瞬间加热器的操控指示区上方为50％流量和100％流量水路通断的指示灯，中间有4个过线孔用于引出电源线、控制线和进出水的温度探头，下方为手动开关出水的球阀；小流量喷淋电磁阀的操控指示区上方为当前供给喷淋电磁阀水路通断的指示灯和直流供电电压表，中部为三个过线孔，用于引出电源线和控制线，下方为手动开关出水的球阀；大流量喷淋电磁阀的操控指示区上方为当前供给冲水电磁阀水路通断的指示灯和直流供电电压表，中部为三个过线孔，用于引出电源线和控制线，下方为手动开关出水的球阀。

进一步的，控制面板上方左侧还设有一个档位切换开关，包括自动控制档和手动控制档；自动控制档，用于控制实验台内部的水路开通与关闭，且将由性能检测控制器自动控制，指示灯将显示当前被打开的水路情况；手动控制档共4个档位，分别对应开通测试实验台内部的4路水路支路，供人工测试和调试使用。

进一步的，性能测试实验台上方的内部为水管水路，整个水管水路由可程控的模拟水箱通过6分水管供水，瞬间加热器和小流量喷淋电磁阀的供水由6分水管转接为4分水管，大流量冲水电磁阀直接由6分水管供水，且4路分支水路均设有电磁阀，由性能检测控制器控制水路的通断，或者由档位开关人工切换，同时只能打开一个分支的水路。

进一步的，瞬间加热器的水路有两路，在测试过程中要快速切换水流的流量，所以设置了50％流量和100％流量的两个节流阀来预先调整好流量；瞬间加热器和小流量电磁阀这3路水路共用一个高精度流量计来测量水流量，通过流量计后再分叉为两路，各自通过一个球阀向外部供水；

大流量冲水电磁阀这路水路经由电磁阀和球阀后直接对外供水，经过冲水电磁阀后的水将在电子秤上方的水箱中汇集称重再换算为相应的水流量；即大流量冲水电磁阀工作区由漏斗状的装置引导经过冲水电磁阀的水汇集到电子秤上的水箱，该水箱的侧面装有电磁阀，在结束测试后将由性能检测控制器控制打开并排水，由水箱排出的水将流入左边下方的排水缓冲池排出，排出的水可再由可程控的模拟水箱回收利用。

本发明的优点：

本发明针对智能坐便器中瞬间加热器、小流量喷淋电磁阀、大流量冲水电磁阀这三个关键零部件的性能自动测试设备，填补了国内没有相关自动测试设备的空白，其测试方法符合最新版的相关标准要求。自动化的测试将检测工作人员从繁复的测试步骤中解放了出来，无需记录复杂的测试数据再人工分析计算数据，可自动给出测试结果报表，降低了人为误差，提高了准确度，能提供客观公正的测试数据。

附图说明

图1为本发明的总体框架图；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为本发明的水路连接结构示意图；

图4为本发明的测试架构示意图；

图5为本发明的瞬间加热器性能测试实验连接布置示意图；

图6为本发明的瞬间加热器功率测试时检测控制器的控制程序流程图；

图7为本发明的喷淋或冲水电磁阀性能测试实验连接布置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。对于本发明未提及的内容，均可采用常规技术手段进行实现，故不再赘述。

如图1至图7所示，智能坐便器关键零部件性能自动测试系统，包括可程控的模拟水箱、瞬间加热器和电磁阀共用的性能测试实验台、用于存放测量仪器的机柜和可编程交流电源；机柜中从上到下依次设置上位机电脑、显示屏、扫码枪、条形码打印机、性能检测控制器、可编程直流电源、绝缘耐压测试仪、多路温度巡检仪和功率计；性能检测控制器与上位机电脑、可编程直流电源、绝缘耐压测试仪、多路温度巡检仪、功率计电性连接，实现通讯；

性能检测控制器通过串口通信接收来自上位机电脑的检测命令，根据测试项目，通过多路串口通信的方式，设置好相关仪器设备的测试参数，并按测试流程控制相关的仪器设备和关键零部件工作，在测试期间实时收集设备仪器的测试数据，然后转发给上位机暂存，上位机在测试结束后分析计算获取的测试数据，给出最终的测试结果。

瞬间加热器和电磁阀共用的性能测试实验台实现瞬间加热器、小流量喷淋用电磁阀和大流量冲水用电磁阀的测试；为了提高仪器仪表的利用率，瞬间加热器、小流量喷淋用电磁阀和大流量冲水用电磁阀的各项性能测试被集成到了本方案的一台性能测试实验台中，其同一时间内只能测试一项性能测试实验。

国内所销售的大多是无水箱的即热式智能马桶，在无水箱即热式的智能马桶中，为了达到快速出热水的效果，需要用到瞬间加热器这个零部件。需要检测5个方面的数据性能，具体如下：

(1)水温上升时间测试。衡量在规定供电和供水条件下，瞬间加热器开始工作后，出水口达到设定温度的时间。

(2)最大输入功率测试。衡量在规定供电和供水条件下，瞬间加热器在一段完整的工作时间周期内，最大的消耗功率值。

(3)水温稳定性测试。衡量在供电电压、进水水压、进水温度和进水流量等参数变化的情况下，出水温度的波动情况。

(4)标称流量测试。衡量在规定供电条件下，输入零部件标称的进水流量，判断零部件能否达到处理标称进水流量的指标。

(5)电气安全测试。对瞬间加热器的漏电流和绝缘耐压指标进行测试。

对应需要用的仪器设备如下表1

表1

表1中的流量计通过高精度流量计或相应换算而得。

在智能坐便器产品中，清洗喷淋功能和冲水功能都需要用到电磁阀来控制水路的通断，清洗喷淋功能的水流量较小，由小流量的喷淋电磁阀控制；冲水功能的水流量很大，由大流量的冲水电磁阀控制。其需要检测3个方面的数据性能，具体如下：

(1)流量特性测试。衡量在特定的供水条件下，打开电磁阀后，通过电磁阀的流量值。小流量喷淋电磁阀的流量可以由高精度微小流量计测得，大流量的冲水电磁阀由于水量过大一般的流量计无法准确测得，因此采用高精度电子秤称量一段时间内经过电磁阀水的重量后再换算为流量值的方法测得。

(2)连续通电测试。将电磁阀在其额定的工作电压下，连续通电工作一段时间，然后观察电磁阀的阀体有无明显变形或线圈有无烧坏等异常现象。

(3)电气安全测试。对电磁阀的漏电流和绝缘耐压指标进行测试。

具体的性能测试实验台的左侧上方设置带漏电保护的电源开关，用于控制整个性能测试实验台供电的通断，并在有漏电情况下自动跳闸切断供电。

瞬间加热器和电磁阀共用的性能测试实验台实现瞬间加热器、小流量喷淋用电磁阀和大流量冲水用电磁阀的测试；性能测试实验台的控制面板的左中右依次为瞬间加热器、小流量喷淋电磁阀和大流量冲水电磁阀的操控指示区。

瞬间加热器的操控指示区上方为50％流量和100％流量水路通断的指示灯，中间有4个过线孔用于引出电源线、控制线和进出水的温度探头，下方为手动开关出水的球阀；小流量喷淋电磁阀的操控指示区上方为当前供给喷淋电磁阀水路通断的指示灯和直流供电电压表，中部为三个过线孔，用于引出电源线和控制线，下方为手动开关出水的球阀；大流量喷淋电磁阀的操控指示区上方为当前供给冲水电磁阀水路通断的指示灯和直流供电电压表，中部为三个过线孔，用于引出电源线和控制线，下方为手动开关出水的球阀。

控制面板上方左侧还设有一个档位切换开关，包括自动控制档和手动控制档；自动控制档，用于控制实验台内部的水路开通与关闭，且将由性能检测控制器自动控制，指示灯将显示当前被打开的水路情况；手动控制档共4个档位，分别对应开通性能测试实验台内部的4路水路支路，供人工测试和调试使用。

性能测试实验台上方的内部为水管水路，整个水管水路由可程控的模拟水箱通过6分水管供水，瞬间加热器和小流量喷淋电磁阀的供水由6分水管转接为4分水管，大流量冲水电磁阀直接由6分水管供水，且4路分支水路均设有电磁阀，由性能检测控制器控制水路的通断，或者由档位开关人工切换，同时只能打开一个分支的水路。

瞬间加热器的水路有两路，在测试过程中要快速切换水流的流量，所以设置了50％流量和100％流量的两个节流阀来预先调整好流量；瞬间加热器和小流量电磁阀这3路水路共用一个高精度流量计来测量水流量，通过流量计后再分叉为两路，各自通过一个球阀向外部供水；

大流量冲水电磁阀这路水路经由电磁阀和球阀后直接对外供水，经过冲水电磁阀后的水将在电子秤上方的水箱中汇集称重再换算为相应的水流量；即大流量冲水电磁阀工作区由漏斗状的装置引导经过冲水电磁阀的水汇集到电子秤上的水箱，该水箱的侧面装有电磁阀，在结束测试后将由性能检测控制器控制打开并排水，由水箱排出的水将流入左边下方的排水缓冲池排出，排出的水可再由可程控的模拟水箱回收利用。

具体的本系统的瞬间加热器的性能测试如下：

在开始性能测试实验前，要人工进行实验的初始布置。初始布置要断开实验台左侧的电源开关，保障安装操作的用电安全。再将瞬间加热器通过辅助支架固定于瞬间加热器的工作工位。接着为瞬间加热器装上电源线、TTL串口控制线、进出水温度探头和进出水水管。

合上性能测试实验台左侧的电源开关，为整个自动测试系统供电，打开所有仪器设备的电源开关。打开程控模拟水箱，设置好出水水压，打开性能测试实验台控制面板上瞬间加热器工位的球阀。分别将性能测试实验台控制面板上的档位开关手动切换至50％流量水路和100％流量水路，分别调节对应的50％流量节流阀和100％流量节流阀，将流量调节至测试要求指定的流量值。调节结束后，将档位开关切换至自动档。

打开上位机软件，打印条形码，为待测瞬间加热器贴上条形码。上位机软件里选择要测试的测试项目，设置好瞬间加热器的型号、进水温度、供电电压、供电频率、测试时长、自动切换测试条件等参数后，便可以开始测试。性能检测控制器将根据测试项目的要求自动控制仪器设备，自动切换测试条件，完成测试，最终由上位机软件显示过程波形并给出测试报表。

性能检测控制器在没有接收到来自上位机的测试指令时一直保持空闲待命状态，当在上位机电脑点选开始测试项目后，检测控制器根据从上位机电脑接收到的数据帧里的测试项目编号字节和测试项目启停标志字节，开始作相应的测试控制。每个测试项目的控制内容、测试时间和测试条件都不太一样，但是控制流程都基本类似。以功率测试项目为例，在性能检测控制器接收到功率测试项目的指令后，先要从指令中解析通信参数，然后和相关的仪器设备通信，设置好测试条件参数，接着驱动瞬间加热器工作，测试期间向上位机上报从功率计中获取的数据，直至达到设定的测试时间。在到达指定的测试时间或测试中有接收到停止测试的指令时，都将转至停止测试的控制流程，先让瞬间加热器停止加热，延时5秒，等待水流将瞬间加热器的余热带走，使得瞬间加热器冷却，然后再关闭所有已打开的仪器设备，至此完整地结束了功率测试项目的控制流程，检测控制器将返回空闲状态，等待下次的测试指令。

喷淋电磁阀和冲水电磁阀的测试具体如下：

在开始喷淋电磁阀或冲水电磁阀的性能测试实验前，先要将喷淋电磁阀或冲水电磁阀用辅助固定支架固定安装到各自相应的测试工位上，然后再按要求连接好电源控制线和进出水水管，如图7所示。开始测试前，打开实验台控制面板上各自相应的球阀。在上位机的电脑软件里点选要测试的项目，设置好电磁阀的型号、控制电压和测试型号等参数，即可自动化地进行电磁阀相关的性能测试，测试结束后自动给出相应的测试结果。

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，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围内。

Claims (6)

1.智能坐便器关键零部件性能自动测试系统，其特征在于，包括可程控的模拟水箱、瞬间加热器和电磁阀共用的性能测试实验台、用于存放测量仪器的机柜和可编程交流电源；机柜中从上到下依次设置上位机电脑、显示屏、扫码枪、条形码打印机、性能检测控制器、可编程直流电源、绝缘耐压测试仪、多路温度巡检仪和功率计；性能检测控制器与上位机电脑、可编程直流电源、绝缘耐压测试仪、多路温度巡检仪、功率计电性连接，实现通讯；

性能检测控制器通过串口通信接收来自上位机电脑的检测命令，根据测试项目，通过多路串口通信的方式，设置好相关仪器设备的测试参数，并按测试流程控制相关的仪器设备和关键零部件工作，在测试期间实时收集设备仪器的测试数据，然后转发给上位机暂存，上位机在测试结束后分析计算获取的测试数据，给出最终的测试结果。

2.根据权利要求1所述的智能坐便器关键零部件性能自动测试系统，其特征在于：性能测试实验台的左侧上方设置带漏电保护的电源开关，用于控制整个性能测试实验台供电的通断，并在有漏电情况下自动跳闸切断供电。

3.根据权利要求1所述的智能坐便器关键零部件性能自动测试系统，其特征在于：瞬间加热器和电磁阀共用的性能测试实验台实现瞬间加热器、小流量喷淋用电磁阀和大流量冲水用电磁阀的测试；性能测试实验台的控制面板的左中右依次为瞬间加热器、小流量喷淋电磁阀和大流量冲水电磁阀的操控指示区；瞬间加热器的操控指示区上方为50％流量和100％流量水路通断的指示灯，中间有4个过线孔用于引出电源线、控制线和进出水的温度探头，下方为手动开关出水的球阀；小流量喷淋电磁阀的操控指示区上方为当前供给喷淋电磁阀水路通断的指示灯和直流供电电压表，中部为三个过线孔，用于引出电源线和控制线，下方为手动开关出水的球阀；大流量喷淋电磁阀的操控指示区上方为当前供给冲水电磁阀水路通断的指示灯和直流供电电压表，中部为三个过线孔，用于引出电源线和控制线，下方为手动开关出水的球阀。

4.根据权利要求1所述的智能坐便器关键零部件性能自动测试系统，其特征在于：控制面板上方左侧还设有一个档位切换开关，包括自动控制档和手动控制档；自动控制档，用于控制实验台内部的水路开通与关闭，且将由性能检测控制器自动控制，指示灯将显示当前被打开的水路情况；手动控制档共4个档位，分别对应开通测试实验台内部的4路水路支路，供人工测试和调试使用。

5.根据权利要求4所述的智能坐便器关键零部件性能自动测试系统，其特征在于：性能测试实验台上方的内部为水管水路，整个水管水路由可程控的模拟水箱通过6分水管供水，瞬间加热器和小流量喷淋电磁阀的供水由6分水管转接为4分水管，大流量冲水电磁阀直接由6分水管供水，且4路分支水路均设有电磁阀，由性能检测控制器控制水路的通断，或者由档位开关人工切换，同时只能打开一个分支的水路。

6.根据权利要求5所述的智能坐便器关键零部件性能自动测试系统，其特征在于：瞬间加热器的水路有两路，在测试过程中要快速切换水流的流量，所以设置了50％流量和100％流量的两个节流阀来预先调整好流量；瞬间加热器和小流量电磁阀这3路水路共用一个高精度流量计来测量水流量，通过流量计后再分叉为两路，各自通过一个球阀向外部供水；

大流量冲水电磁阀这路水路经由电磁阀和球阀后直接对外供水，经过冲水电磁阀后的水将在电子秤上方的水箱中汇集称重再换算为相应的水流量；即大流量冲水电磁阀工作区由漏斗状的装置引导经过冲水电磁阀的水汇集到电子秤上的水箱，该水箱的侧面装有电磁阀，在结束测试后将由性能检测控制器控制打开并排水，由水箱排出的水将流入左边下方的排水缓冲池排出，排出的水可再由可程控的模拟水箱回收利用。

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