CN113984371A - 智能坐便器电磁阀耐久自动测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了智能坐便器电磁阀耐久自动测试系统，包括四个相互独立的测试工位，测试工位都设置于实验台上，实验台的上部为控制面板，控制面板的最上方为上位机的触控屏，触控屏对整个耐久测试过程进行数据参数的设置和过程操控；触控屏的下方为四个测试工位的工作区，每个测试工位的工作区从上自下分别有工位电源开关、数码管显示屏、过线孔和球阀；本发明提供一套完整的自动测试控制系统，具备四个独立的耐久测试工位，互不影响，且可对几乎所有智能坐便器产品中所用到的各种类型的电磁阀进行耐久测试，测试兼容性强的智能坐便器电磁阀耐久自动测试系统。

Description

智能坐便器电磁阀耐久自动测试系统

技术领域

本发明涉及智能坐便器技术领域，更具体的说，它涉及智能坐便器电磁阀耐久自动测试系统。

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零部件的质量，需要对这些零部件进行相关的性能测试和耐久测试。本发明针对智能坐便器产品中的小流量喷淋电磁阀和大流量冲水电磁阀这两种电磁阀进行耐久测试。主要测试方法为：将开通和关闭电磁阀各一段时间作为一个完整的测试周期，连续测试指定次数的测试周期之后，再查看电磁阀是否有烧毁、漏水和无法正常工作等异常现象来评估被测电磁阀能否通过耐久测试。

智能坐便器产品中所用到的电磁阀种类有很多，按照不同的分类方式可分为以下几种：

(1)按零部件中电磁阀的个数分。可分为小流量喷淋用电磁阀和大流量冲水用电磁阀，其中小流量喷淋用电磁阀只有一个电磁阀，而大流量冲水电磁阀这个零件中包含两个型号一样且对称的电磁阀，在正常使用情况下这两个电磁阀同一时间只有一个工作。

(2)按工作驱动电压分。大部分电磁阀的工作电压为直流6V、12V和24V。

(3)按电磁阀内部的结构原理分。可分为单稳态和双稳态两种，单稳态即电磁阀在有驱动电压时为开通，没有驱动电压时自动回到关闭状态；双稳态为电磁阀在正向电压驱动时为开通，反向驱动电压时为关闭，没有驱动电压时保持上一次有驱动电压的状态。

(4)按驱动方式分。可分为持续驱动和脉冲驱动，持续驱动的电磁阀保持状态需要一直有驱动电压，而脉冲驱动的电磁阀有一小段脉冲电压即可改变状态并保持，并且长时间驱动可能会烧坏电磁阀线圈。

每个不同厂家生产的电磁阀的驱动方式可以为以上几种分类方式的排列组合，这样耐久测试中如何驱动各种类型的电磁阀成为了关键。

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控制系统，具备四个独立的耐久测试工位，互不影响，且可对几乎所有智能坐便器产品中所用到的各种类型的电磁阀进行耐久测试，测试兼容性强的智能坐便器电磁阀耐久自动测试系统。

本发明的技术方案如下：

智能坐便器电磁阀耐久自动测试系统，包括四个相互独立的测试工位，测试工位都设置于实验台上，实验台的上部为控制面板，控制面板的最上方为上位机的触控屏，触控屏对整个耐久测试过程进行数据参数的设置和过程操控；触控屏的下方为四个测试工位的工作区，每个测试工位的工作区从上自下分别有工位电源开关、数码管显示屏、过线孔和球阀；实验台的下部为排水缓冲池，经过电磁阀的测试用水将全部被汇集到该排水缓冲池，排水缓冲池中的水可由供水水箱回收再利用；

工位电源开关为控制当前工位测试的总开关，断开开关当前工位将断电，不再继续耐久测试，但不影响其它工位的耐久测试；数码管显示屏会循环切换显示当前工位已做的耐久测试次数，测试状态和当前一个测试周期剩余测试时间的倒计时；数码管显示屏的下方为过线孔，方便从控制面板后面的控制系统中向外面引出电磁阀的驱动控制线缆；控制面板的最下方为每个工位的供水控制球阀，方便控制电磁阀供水的开关；

具体操作如下：

在实验台的总电源接通后，上位机电脑的触控屏上，初始化每个工位显示的信息都是离线无数据的默认显示内容；接下来上位机电脑通过RS485通信的方式，挨个轮询离线工位的耐久测试控制器，要求其发送上一次保存的所有参数信息，如果上位机电脑有收到回复，则在触控屏上将该工位设置为在线状态并显示具体的数据内容；然后向在线状态的工位获取当前的测试次数和故障信息；如果该工位超过3次轮询超时没有回复，说明该工位被断电了或有其它异常状况，将该工位设置为离线状态，等待上线检测时再尝试；

其中，如果在触控屏上的参数设置界面设置了新的参数，上位机电脑将向对应工位的耐久测试控制器发送设置新参数的控制指令，并会检查参数有无设置成功；如果在触控屏上点击了工位测试启停按钮，上位机电脑将向对应工位的耐久测试控制器发送测试启停指令，等待的过程按钮图标为黄色，当收到正确的回复后按钮图标转为新的状态，超时将会回到原来的图标状态。

进一步的，测试工位的工作台面为可拆装的组合方式，台面上有两根固定用的横梁，当要测试喷淋用电磁阀时，需要在该工位对应工作区的固定横梁上安装固定板，该固定板用于安装固定喷淋用电磁阀；当要测试冲水用电磁阀时，撤掉该工位对应工作区的固定横梁上的固定板，将冲水用电磁阀直接通过转接装置直接安装到工位供水球阀上。

进一步的，每个测试工位包括耐久测试控制器和驱动模块，上位机与耐久测试控制器通过RS485实现通信；每个测试工位设置的工位电源开关控制了当前工位的所有供电，断开工位的电源开关该工位将不再继续进行耐久测试；驱动模块由6V、12V和24V三种电压的直流电源进行供电；耐久控制器控制驱动模块工作，驱动模块再驱动电磁阀工作。

进一步的，每个驱动模块中都包含有6V、12V和24V的三种电压的驱动电路，驱动电路的三个U1、U2和U3芯片采用同一型号的H桥驱动芯片，分别由6V、12V和24V的直流电源供电，芯片的4路驱动信号输入引脚分别并联在一起由耐久测试控制器控制，4路功率驱动输出引脚被分为A路和B路两路输出，A路输出通常用于驱动小流量喷淋用的单个电磁阀，A路和B路则用于大流量冲水用的双个电磁阀。

进一步的，单个电磁阀与双个电磁阀的驱动方式不同；单个电磁阀只驱动A路输出到设定的开通时间后，关闭A路输出，等待间歇时间结束，再开始下一次测试；双个电磁阀驱动完A路输出到设定的开通时间后关闭A路驱动，再驱动B路输出到设定的开通时间后再关闭B路驱动，等待间歇时间结束，再开始下一次测试。

本发明的优点：

本发明可同时测试不同种类智能坐便器电磁阀的耐久性能，测试兼容性强；四个工位单独控制，互不干扰影响，可随时启停每个测试工位，提升测试效率。

附图说明

图1为本发明的实验台结构原理图；

图2为本发明的实验台结构示意图；

图3为本发明的单个工位的驱动模块电路原理图；

图4为本发明的上位机电脑程序流程图；

图5为本发明的上位机触控屏主界面示意图；

图6为本发明的上位机触控屏工位参数设置界面示意图。

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6所示，智能坐便器电磁阀耐久自动测试系统，包括四个相互独立的测试工位，测试工位都设置于实验台上，实验台的上部为控制面板，控制面板的最上方为上位机的触控屏，触控屏对整个耐久测试过程进行数据参数的设置和过程操控；触控屏的下方为四个测试工位的工作区，每个测试工位的工作区从上自下分别有工位电源开关、数码管显示屏、过线孔和球阀；实验台的下部为排水缓冲池，经过电磁阀的测试用水将全部被汇集到该排水缓冲池，排水缓冲池中的水可由供水水箱回收再利用；

工位电源开关为控制当前工位测试的总开关，断开开关当前工位将断电，不再继续耐久测试，但不影响其它工位的耐久测试；数码管显示屏会循环切换显示当前工位已做的耐久测试次数，测试状态和当前一个测试周期剩余测试时间的倒计时，这些数据虽然都能在触控屏上查看，但是在每个工位上再用数码管显示屏的方式再显示出来使得整个耐久测试过程更直观，更一目了然。数码管显示屏的下方为过线孔，方便从控制面板后面的控制系统中向外面引出电磁阀的驱动控制线缆；控制面板的最下方为每个工位的供水控制球阀，方便控制电磁阀供水的开关。

具体操作如下：

在实验台的总电源接通后，上位机电脑的触控屏上，初始化每个工位显示的信息都是离线无数据的默认显示内容；接下来上位机电脑通过RS485通信的方式，挨个轮询离线工位的耐久测试控制器，要求其发送上一次保存的所有参数信息，如果上位机电脑有收到回复，则在触控屏上将该工位设置为在线状态并显示具体的数据内容；然后向在线状态的工位获取当前的测试次数和故障信息；如果该工位超过3次轮询超时没有回复，说明该工位被断电了或有其它异常状况，将该工位设置为离线状态，等待上线检测时再尝试；

其中，如果在触控屏上的参数设置界面设置了新的参数，上位机电脑将向对应工位的耐久测试控制器发送设置新参数的控制指令，并会检查参数有无设置成功；如果在触控屏上点击了工位测试启停按钮，上位机电脑将向对应工位的耐久测试控制器发送测试启停指令，等待的过程按钮图标为黄色，当收到正确的回复后按钮图标转为新的状态，超时将会回到原来的图标状态。

作为优选，测试工位的工作台面为可拆装的组合方式，台面上有两根固定用的横梁，当要测试喷淋用电磁阀时，需要在该工位对应工作区的固定横梁上安装固定板，该固定板用于安装固定喷淋用电磁阀；当要测试冲水用电磁阀时，撤掉该工位对应工作区的固定横梁上的固定板，将冲水用电磁阀直接通过转接装置直接安装到工位供水球阀上。

每个测试工位包括耐久测试控制器和驱动模块，上位机与耐久测试控制器通过RS485实现通信；每个测试工位设置的工位电源开关控制了当前工位的所有供电，断开工位的电源开关该工位将不再继续进行耐久测试；驱动模块由6V、12V和24V三种电压的直流电源进行供电；耐久控制器控制驱动模块工作，驱动模块再驱动电磁阀工作。

每个驱动模块中都包含有6V、12V和24V的三种电压的驱动电路，驱动电路的三个U1、U2和U3芯片采用同一型号的H桥驱动芯片，分别由6V、12V和24V的直流电源供电，芯片的4路驱动信号输入引脚分别并联在一起由耐久测试控制器控制，4路功率驱动输出引脚被分为A路和B路两路输出，A路输出通常用于驱动小流量喷淋用的单个电磁阀，A路和B路则用于大流量冲水用的双个电磁阀。芯片的4路驱动信号的控制方式如表1所示，只需要根据所要驱动电磁阀的驱动方式来输出相应的高低电平驱动信号即可。

表1

单个电磁阀与双个电磁阀的驱动方式，单个电磁阀只驱动A路输出到设定的开通时间后，关闭A路输出，等待间歇时间结束，再开始下一次测试；双个电磁阀驱动完A路输出到设定的开通时间后关闭A路驱动，再驱动B路输出到设定的开通时间后再关闭B路驱动，等待间歇时间结束，再开始下一次测试。

单稳态和双稳态的驱动方式，单稳态开通电磁阀时正向驱动，关闭电磁阀时不输出驱动信号。双稳态开通电磁阀时正向驱动，关闭电磁阀时反向驱动。

持续驱动和脉冲驱动，持续驱动时保持驱动信号直通不变，脉冲驱动时，驱动信号根据已设置的脉冲时长输出，到达已设定的脉冲时长后关闭驱动信号。

综上，耐久测试实验台上的四个测试工位是相互独立且互不影响的，可以随时对任意工位上的电源开关进行打开和关闭操作，该工位上的耐久测试控制器也会随着工位电源的通断随时开始工作和停止工作。当工位电源被断开后，上位机电脑就无法和该工位的耐久测试控制器通信上，也就无法在上位机触控屏上操控该工位的测试过程；当工位电源被重新打开后，上位机电脑需要和该工位的耐久测试控制器再次建立通信连接。本发明引入了测试工位在线和离线检测功能，实现了随时通断工位电源开关，上位机触控屏始终能正确显示状态和操控的功能。

具体操作如下：

1)测试安装工作，每个工位在更换被测电磁阀前，需断开该工位的电源开关，确保工位的供水球阀处于关闭状态。

当要测试小流量喷淋电磁阀时，需要在该工位对应台面的两根固定横梁上安装测试固定板，然后将喷淋电磁阀通过夹具安装固定在固定板上，连接好喷淋电磁阀的进水水管和出水水管，打开工位的供水球阀。

当要测试大流量冲水电磁阀时，需要撤掉该工位对应台面上的测试固定板，将冲水电磁阀通过转接装置直接固定在工位的供水球阀上，然后打开供水球阀。

如果为单个电磁阀的零件，根据其额定的工作电压，从工位控制面板的过线孔处挑选相应驱动电压A路输出的插头线，将电磁阀的电源连接到插头上即可；如果为双个电磁阀的零件，也需要根据其额定的工作电压，从工位控制面板的过线孔处挑选相应驱动电压A路和B路输出的插头线，将两个电磁阀的电源线分别连接到A路和B路输出的插头上。

2)测试设置，打开要测试工位的电源开关，触控屏主界面上相应工位显示区一开始会显示离线状态，带有工位编号的方块背景色为灰色。如果系统正常的话，该工位会在稍过一会儿后显示在线状态，带有工位编号的方块背景色变为绿色，此时可在触控屏上对该工位进行操控。

在触控屏主界面长按要设置的带有工位编号的方块，可进入该工位的设置界面。在设置界面可选择电磁阀类型为单个电磁阀和双个电磁阀，选择设置单个电磁阀，耐久控制器只会默认输出A路的驱动以节省测试时间，否将会先输出A路一段时间，关闭A路后再输出B路一段时间。间隔时间用于设置每个测试周期之间的停顿间歇时间，开通时间为A路或B路打开电磁阀驱动的时间。当前次数可调整当前已做的耐久测试次数，测试次数用于设置当前工位最大需要做的耐久测试次数。单稳态和双稳态用于选择当前工位所连接电磁阀的驱动方式，是否需要提供正向和反向的驱动电压。如果当前工位所连接的电磁阀是脉冲驱动型的电磁阀，需要设置脉冲驱动时长，如果为直通持续驱动型的电磁阀，将脉冲时间设置为0即可。设置完以上参数后，点击确定按钮等待提示设置成功即可完成该工位的参数设置，断电后仍能保持记忆，下一次上电后能自动恢复上一次的参数设置。设置完工位的测试参数后，触控屏主界面对应工位显示区会显示所有参数的设置情况。

3)开始测试，点击触控屏主界面对应工位显示区上的启停图标按钮，即可开始测试。相应工位的耐久测试控制器会根据设定的参数，驱动电磁阀打开、关闭和停止等待，控制面板上的数码管显示屏会滚动显示当前的状态、测试次数和倒计时等信息。每做完一次耐久测试会累加并显示已做的测试次数，直到达到设定的最大测试次数后，将会自动停止。在测试期间可随时点击触控屏上的启停图标按钮，进行暂停和继续测试操作，也可直接断开该工位的电源开关进行调整等工作，然后再打开开关即可自动回到断电前的状态，恢复测试工作。

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 (5)

1.智能坐便器电磁阀耐久自动测试系统，其特征在于，包括四个相互独立的测试工位，测试工位都设置于实验台上，实验台的上部为控制面板，控制面板的最上方为上位机的触控屏，触控屏对整个耐久测试过程进行数据参数的设置和过程操控；触控屏的下方为四个测试工位的工作区，每个测试工位的工作区从上自下分别有工位电源开关、数码管显示屏、过线孔和球阀；实验台的下部为排水缓冲池，经过电磁阀的测试用水将全部被汇集到该排水缓冲池，排水缓冲池中的水可由供水水箱回收再利用；

工位电源开关为控制当前工位测试的总开关，断开开关当前工位将断电，不再继续耐久测试，但不影响其它工位的耐久测试；数码管显示屏会循环切换显示当前工位已做的耐久测试次数，测试状态和当前一个测试周期剩余测试时间的倒计时；数码管显示屏的下方为过线孔，方便从控制面板后面的控制系统中向外面引出电磁阀的驱动控制线缆；控制面板的最下方为每个工位的供水控制球阀，方便控制电磁阀供水的开关；

具体操作如下：

在实验台的总电源接通后，上位机电脑的触控屏上，初始化每个工位显示的信息都是离线无数据的默认显示内容；接下来上位机电脑通过RS485通信的方式，挨个轮询离线工位的耐久测试控制器，要求其发送上一次保存的所有参数信息，如果上位机电脑有收到回复，则在触控屏上将该工位设置为在线状态并显示具体的数据内容；然后向在线状态的工位获取当前的测试次数和故障信息；如果该工位超过3次轮询超时没有回复，说明该工位被断电了或有其它异常状况，将该工位设置为离线状态，等待上线检测时再尝试；

其中，如果在触控屏上的参数设置界面设置了新的参数，上位机电脑将向对应工位的耐久测试控制器发送设置新参数的控制指令，并会检查参数有无设置成功；如果在触控屏上点击了工位测试启停按钮，上位机电脑将向对应工位的耐久测试控制器发送测试启停指令，等待的过程按钮图标为黄色，当收到正确的回复后按钮图标转为新的状态，超时将会回到原来的图标状态。

2.根据权利要求1所述的智能坐便器电磁阀耐久自动测试系统，其特征在于：测试工位的工作台面为可拆装的组合方式，台面上有两根固定用的横梁，当要测试喷淋用电磁阀时，需要在该工位对应工作区的固定横梁上安装固定板，该固定板用于安装固定喷淋用电磁阀；当要测试冲水用电磁阀时，撤掉该工位对应工作区的固定横梁上的固定板，将冲水用电磁阀直接通过转接装置直接安装到工位供水球阀上。

3.根据权利要求1所述的智能坐便器电磁阀耐久自动测试系统，其特征在于：每个测试工位包括耐久测试控制器和驱动模块，上位机与耐久测试控制器通过RS485实现通信；每个测试工位设置的工位电源开关控制了当前工位的所有供电，断开工位的电源开关该工位将不再继续进行耐久测试；驱动模块由6V、12V和24V三种电压的直流电源进行供电；耐久控制器控制驱动模块工作，驱动模块再驱动电磁阀工作。

4.根据权利要求3所述的智能坐便器电磁阀耐久自动测试系统，其特征在于：每个驱动模块中都包含有6V、12V和24V的三种电压的驱动电路，驱动电路的三个U1、U2和U3芯片采用同一型号的H桥驱动芯片，分别由6V、12V和24V的直流电源供电，芯片的4路驱动信号输入引脚分别并联在一起由耐久测试控制器控制，4路功率驱动输出引脚被分为A路和B路两路输出，A路输出通常用于驱动小流量喷淋用的单个电磁阀，A路和B路则用于大流量冲水用的双个电磁阀。

5.根据权利要求4所述的智能坐便器电磁阀耐久自动测试系统，其特征在于：单个电磁阀与双个电磁阀的驱动方式不同；单个电磁阀只驱动A路输出到设定的开通时间后，关闭A路输出，等待间歇时间结束，再开始下一次测试；双个电磁阀驱动完A路输出到设定的开通时间后关闭A路驱动，再驱动B路输出到设定的开通时间后再关闭B路驱动，等待间歇时间结束，再开始下一次测试。

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