CN114922807B - 轨道车辆空压机部件智能检测系统 - Google Patents

Abstract

一种轨道车辆空压机部件智能检测系统，所述系统包括：压力变送器；气压控制模块，所述气压控制模块的输入端与气源连接，所述气压控制模块的输出端与所述压力变送器连接；温度变送器；加热控制模块，所述加热控制模块能够和加热装置连接，其中，所述加热装置中设置有温度传感器，所述温度传感器与所述温度变送器连接；模拟量输入模块，所述模拟量输入模块与所述温度变送器和所述压力变送器连接；模拟量输出模块，所述模拟量输出模块与所述气压控制模块连接；以及控制模块，所述控制模块与所述模拟量输出模块、所述模拟量输入模块、所述加热控制模块连接。本发明能够对空压机的阀类、开关类部件的动作温度、动作压力、气密性等性能进行智能检验。

Description

轨道车辆空压机部件智能检测系统

技术领域

本发明涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及一种轨道车辆空压机部件智能检测系统。

背景技术

空压机作为轨道车辆的关键零部件，其供风能力直接关系到列车的安全运行和用风设备能否正常工作。轨道车辆空压机高级修需进行阀类、开关类的气密性、动作压力及动作温度等性能试验。目前市面上空压机阀类、开关类性能检测装置是手动操作，需要操作人员在整个过程中控制监测，效率低，占用人员时间长，容易影响试验精度。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种轨道车辆空压机部件智能检测系统。

本发明提供的一种轨道车辆空压机部件智能检测系统，所述系统包括：

压力变送器；

气压控制模块，所述气压控制模块的输入端与气源连接，所述气压控制模块的输出端与所述压力变送器连接，其中，所述气压控制模块的输出端能够和待检验气压相关性能的空压机若干第一部件连接；

温度变送器；

加热控制模块，所述加热控制模块能够和加热装置连接，其中，所述加热装置中设置有温度传感器，所述加热装置能够容置待检验温度相关性能的空压机若干第二部件，所述温度传感器与所述温度变送器连接；

模拟量输入模块，所述模拟量输入模块与所述温度变送器和所述压力变送器连接；

模拟量输出模块，所述模拟量输出模块与所述气压控制模块连接；以及

控制模块，所述控制模块与所述模拟量输出模块、所述模拟量输入模块、所述加热控制模块连接。

根据本发明提供的一种轨道车辆空压机部件智能检测系统，所述第一部件至少包括如下的其中一项：

安全阀、最小压力阀、止回阀、压力开关。

根据本发明提供的一种轨道车辆空压机部件智能检测系统，所述第一部件连接有微压差开关，所述微压差开关与所述控制模块连接；和/或，所述第一部件与所述控制模块连接。

根据本发明提供的一种轨道车辆空压机部件智能检测系统，所述第二部件至少包括如下的其中一项：

恒温阀、油温开关。

根据本发明提供的一种轨道车辆空压机部件智能检测系统，所述第二部件连接有微动开关，所述微动开关与所述控制模块连接；和/或，所述第二部件与所述控制模块连接。

根据本发明提供的一种轨道车辆空压机部件智能检测系统，所述系统还包括：

触摸屏，所述触摸屏与所述控制模块连接，用来向所述控制模块输入气压控制目标信号、温度控制目标信号、接收并显示所述控制模块收集的所述第一部件、所述第二部件的反馈信号。

根据本发明提供的一种轨道车辆空压机部件智能检测系统，所述气压控制模块的输出端与所述第一部件之间串联有电磁阀，所述电磁阀与所述控制模块连接。

根据本发明提供的一种轨道车辆空压机部件智能检测系统，所述气压控制模块的输入端与所述气源之间串联有过滤器。

根据本发明提供的一种轨道车辆空压机部件智能检测系统，所述加热控制模块包括加热电磁继电器，所述加热装置包括油浴锅，所述温度传感器包括铂电阻。

根据本发明提供的一种轨道车辆空压机部件智能检测系统，所述气压控制模块包括比例阀。

本发明提供的轨道车辆空压机部件智能检测系统，对轨道车辆空压机的阀类、开关类部件的动作温度、动作压力、气密性等性能进行智能检验，系统自动化程度高、生产效率高、试验精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，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为本发明提供的一种轨道车辆空压机部件智能检测系统结构示意图。

附图标记：1-压力变送器；2-气压控制模块；3-气源；4-第一部件；5-温度变送器；6-加热控制模块；7-加热装置；8-温度传感器；9-第二部件；10-模拟量输入模块；11-模拟量输出模块；12-控制模块；13-触摸屏；14-电磁阀；15-过滤器。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“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。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的轨道车辆空压机部件智能检测系统进行详细地说明。

图1为本发明提供的一种轨道车辆空压机部件智能检测系统结构示意图，如图1所示，本发明提供的一种轨道车辆空压机部件智能检测系统，系统包括：

压力变送器1；

气压控制模块2，气压控制模块2的输入端与气源3连接，气压控制模块2的输出端与压力变送器1连接，其中，气压控制模块2的输出端能够和待检验气压相关性能的空压机若干第一部件4连接；

温度变送器5；

加热控制模块6，加热控制模块6能够和加热装置7连接，其中，加热装置7中设置有温度传感器8，加热装置7能够容置待检验温度相关性能的空压机若干第二部件9，温度传感器8与温度变送器5连接；

模拟量输入模块10，模拟量输入模块10与温度变送器5和压力变送器1连接；

模拟量输出模块11，模拟量输出模块11与气压控制模块2连接；以及

控制模块12，控制模块12与模拟量输出模块11、模拟量输入模块10、加热控制模块6连接。

可选地，控制模块12为可编程逻辑控制器(PLC)，用来对所测部件相关试验需要的压力、温度进行采集及控制，实现部件性能试验的智能检测、记录。

优选地，所述控制模块12包括西门子PLC s7-200 SMART，压力信号、温度信号分别通过压力变送器1、温度变送器5输入至模拟量输入模块10，再传到控制模块12内部，控制模块12内部程序计算获得准确的物理量。气压控制模块2的输出端和待检验气压相关性能的空压机若干第一部件4气路连接，控制模块12通过模拟量输出模块11输出气压控制目标信号给气压控制模块2，从而实现控制气路压力。

可选地，所述压力变送器1、温度变送器5输出电流信号通过模拟量输入模块10传送到控制模块12内部。

可选地，所述温度传感器8快速准确测量第二部件9温度，将温度信息传送给温度变送器5。

可选地，第一部件4至少包括如下的其中一项：

安全阀、最小压力阀、止回阀、压力开关。

可选地，第一部件4连接有微压差开关，微压差开关与控制模块12连接；和/或，第一部件4与控制模块12连接。

具体地，安全阀、最小压力阀通过微压差开关与控制模块12连接。压力开关直接和控制模块12连接，止回阀不与控制模块12连接。

可选地，第二部件9至少包括如下的其中一项：

恒温阀、油温开关。

可选地，第二部件9连接有微动开关，微动开关与控制模块12连接；和/或，第二部件9与控制模块12连接。

具体地，恒温阀通过微动开关与控制模块12连接，油温开关直接与控制模块12连接。

进一步地，通过设计接口工装，接口工装负责第一部件4和气路的连接，同时接口工装的一个设置有微压差开关的腔室还与第一部件4的出气端口连通，当出气端口出现气压泄漏时，微压差开关检测到前述腔室内气压和腔室外大气压压差超过预定值，微压差开关发送信号给控制模块12。

可选地，气压控制模块2的输出端与第一部件4之间串联有电磁阀14，电磁阀14与控制模块12连接。进一步地，所述电磁阀14是二位二通电磁阀14。

可选地，气压控制模块2包括比例阀。

可选地，气压控制模块2的输入端与气源3之间串联有过滤器15。

气源3提供稳定压力的风源，通过过滤器15对进入气路进行过滤，防止损害下游的部件。比例阀调节其输出气压压力，由于第一部件4的数量可以是多个的，基于气密检测要求，二位二通电磁阀14接收控制模块12发送的控制信号进行输出气路的通断控制。

本实施例能够对轨道车辆空压机的阀类、开关类部件的动作温度、动作压力、气密性等性能进行智能检验，系统自动化程度高、生产效率高、试验精度高。

进一步地，在前述实施例的基础上，另一实施例中，本实施例提供一种轨道车辆空压机部件智能检测系统，系统还包括：

触摸屏13，触摸屏13与控制模块12连接，用来向控制模块12输入气压控制目标信号、温度控制目标信号、接收并显示控制模块12收集的第一部件4、第二部件9的反馈信号。

可选地，控制模块12在收到待检测的第一部件4或第二部件9的反馈信号时，控制模块12对收到信号时的气压或者温度信息记录，具体地，触摸屏13直接采取锁屏操作，锁屏操作是指对收到信号时的触摸屏13或者部分信息区域做截图或者对其中的动态气压或者温度数据进行锁定。

触摸屏13主要作用是提供人机交互及显示数据的作用。通过点触相应的试验按钮进行相应操作界面；通过按下相应试验中的加热按钮通知控制模块12进行加热装置7加热；通过相应的输入框输入气压值，使得控制模块12执行气压调整；通过点击保压按钮，进行相应部件的保压试验(气密性试验)，包括气压调整、电磁阀14动作等，通过显示框显示实时的温度及压力数据。

本实施例通过触摸屏13与控制模块12进行连接，实现数据的交互；触摸屏13可实现触摸操作、实时监测、记录检测信息，实现对整个系统的实时控制和检测。

进一步地，在前述实施例的基础上，另一实施例中，本实施例提供一种轨道车辆空压机部件智能检测系统，加热控制模块6包括加热电磁继电器，加热装置7包括油浴锅，温度传感器8包括铂电阻。

可选地，所述加热电磁继电器连接控制模块12，接收控制模块12发送的控制信号进行通断控制。

本实施例通过加热电磁继电器、油浴锅、铂电阻，能够实现对第二部件9的精确温度控制和温度测量。

应用前述的轨道车辆空压机部件智能检测系统，可以对第一部件4进行气压相关性能测量，对第二部件9进行温度相关性能测量。

气压测量原理，包括：控制模块12与模拟量输入模块10连接，模拟量输入模块10检测压力变送器1输出的4-20ma电流信号，通过控制模块12内部程序计算获取误差不超过±2kpa的气压信息，气压采集周期为10ms，因此可以快速准确的采集气压信息并通过触摸屏13在相应实验的操作界面中进行显示。

温度测量原理，包括：控制模块12与模拟量输入模块10连接，模拟量输入模块10检测温度变送器5输出的4-20ma电流信号，通过控制模块12内部程序计算获取误差不超过±0.2℃温度信息，采集温度周期为10ms，同时系统采用温度传感器8为直径3mm的封装结构，因此可以快速准确的实现温度测量，最终的温度信息通过触摸屏13在相应实验的操作界面中进行显示。

进一步地，对于各类具体的第一部件4和第二部件9，可以参考如下的检测过程。

1)止回阀的气压性能检测，包括：控制模块12与模拟量输出模块11连接，模拟量输出模块11与气压控制模块2连接，气压控制模块2输入为4-20ma电流信号，量程为0-1MPa，通过控制模块12程序进行换算实现电流信号与气压之间的对应关系，以此来调节特定的气压，通过触摸屏13进行设定气压操作，可以设定任意值及常用值。控制模块12在收到触摸屏13发出的调节气压命令后，计算出对应数字量，输出给模拟量输出模块11，模拟量输出模块11驱动气压控制模块2将气压值迅速调节至试验规定压力值，待输出气路气压稳定后，控制模块12控制气路二位二通电磁阀14切断输出气路，等待两秒气路压力稳定后，记录此时气路中的压力值，1分钟后保压完成，记录此时的压力值并作差，计算出泄漏量并锁存显示在触摸屏13上等待工人读取。注：保压试验用于止回阀测试，以上气路均指二位二通电磁阀14之后的气路。

2)油温开关的温度性能检测，包括：将油温开关放置在油浴锅中，控制模块12控制加热电磁继电器动作，接通油浴锅电源，开始加热。为防止出现油浴锅中油液加热不均匀导致测量误差，加热过程采用间歇式加热，即控制模块12控制加热电磁继电器采用合-断-合的方式，占空比可以通过触摸屏13进行设置。加热至油温开关的触点闭合时，油温开关输出24v信号反馈至控制模块12的对应的输入端，控制模块12内部程序自动记录油温开关动作时的温度并在触摸屏13上锁存显示。整个过程自动完成，无需等待。

3)压力开关的气压性能检测，包括：压力开关通过接口安装至气路中，控制模块12通过算法控制模拟量输出模块11，模拟量输出模块11输出4-20ma信号控制比例阀在0-350KPA范围内进行线性递增，递增速率5KPA/S，气压在逐渐上升过程中达到动作气压，压力开关触点动作并输出24v信号给控制模块12的对应的输入端，同时控制模块12记录当前气路压力值并锁存显示在触摸屏13上，等待读取。整个过程自动完成，无需等待。

4)最小压力阀的气压性能检测，包括：将最小压力阀通过接口工装连接至气路中，通过触摸屏13进入测试界面，点击开始测试按钮，控制模块12通过模拟量输出模块11控制比例阀输出线性增长的压力，增长速率为5KPA/S，当最小压力阀开启时，气流会充入接口工装的另一个腔内，该腔安装有微压差开关，该开关与大气压存在1kpa压差时，开关内触点闭合，该开关量反馈给控制模块12的对应的输入端，同时触摸屏13锁存显示当前的压力值。

5)安全阀的气压性能检测，包括：将安全阀通过接口工装连接至气路中，通过触摸屏13进入测试界面，点击开始测试按钮，控制模块12通过模拟量输出模块11控制气压控制模块2输出线性增长的压力，增长速率为5KPA/S，当安全阀开启时，气流会充入接口工装的另一个腔内，该腔安装有微压差开关，该开关与大气压存在1kpa压差时，开关内触点闭合，该开关量反馈给控制模块12的对应的输入端，同时触摸屏13锁存显示当前的压力值即为安全阀开启压力。

6)恒温阀的温度性能检测，包括：将恒温阀置于加热装置7内，通过触摸屏13进入相应试验界面，点击开始试验，控制模块12控制加热电磁继电器闭合，油浴锅得电，加热过程先快速加热，在60℃之后，采用间歇式供电保障油液温度相对均匀，温升速率保持，2℃每分钟。恒温阀的阀芯弹出约5mm后，会接触辅助工装的微动开关触点进而闭合触点，该开关量反馈给控制模块12的对应的输入端，同时触摸屏13锁存显示当前的温度。该过程无需工人等待。

尽管上述实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本发明的精神以及范围之内。

Claims (10)

1.一种轨道车辆空压机部件智能检测系统，其特征在于，所述系统包括：

压力变送器；

气压控制模块，所述气压控制模块的输入端与气源连接，所述气压控制模块的输出端与所述压力变送器连接，其中，所述气压控制模块的输出端能够和待检验气压相关性能的空压机若干第一部件连接；

温度变送器；

加热控制模块，所述加热控制模块能够和加热装置连接，其中，所述加热装置中设置有温度传感器，所述加热装置能够容置待检验温度相关性能的空压机若干第二部件，所述温度传感器与所述温度变送器连接；

模拟量输入模块，所述模拟量输入模块与所述温度变送器和所述压力变送器连接；

模拟量输出模块，所述模拟量输出模块与所述气压控制模块连接；以及

控制模块，所述控制模块与所述模拟量输出模块、所述模拟量输入模块、所述加热控制模块连接；

其中，所述加热控制模块包括加热电磁继电器，所述加热装置包括油浴锅；所述第二部件包括恒温阀；

将所述恒温阀置于所述油浴锅内，控制模块控制加热电磁继电器闭合，以使所述油浴锅得电，对所述油浴锅快速加热至60℃后，通过间歇式供电对所述油浴锅进行加热，控制模块对应的输入端接收到辅助工装的微动开关触点因所述恒温阀的阀芯弹出5mm而闭合的开关量，锁存当前时刻的温度。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆空压机部件智能检测系统，其特征在于，所述第一部件至少包括如下的其中一项：

安全阀、最小压力阀、止回阀、压力开关。

3.根据权利要求1所述的轨道车辆空压机部件智能检测系统，其特征在于，所述第一部件连接有微压差开关，所述微压差开关与所述控制模块连接；和/或，所述第一部件与所述控制模块连接。

4.根据权利要求1所述的轨道车辆空压机部件智能检测系统，其特征在于，所述第二部件包括油温开关。

5.根据权利要求1所述的轨道车辆空压机部件智能检测系统，其特征在于，所述第二部件连接有微动开关，所述微动开关与所述控制模块连接；和/或，所述第二部件与所述控制模块连接。

6.根据权利要求1所述的轨道车辆空压机部件智能检测系统，其特征在于，所述系统还包括：

触摸屏，所述触摸屏与所述控制模块连接，用来向所述控制模块输入气压控制目标信号、温度控制目标信号、接收并显示所述控制模块收集的所述第一部件、所述第二部件的反馈信号。

7.根据权利要求1所述的轨道车辆空压机部件智能检测系统，其特征在于，所述气压控制模块的输出端与所述第一部件之间串联有电磁阀，所述电磁阀与所述控制模块连接。

8.根据权利要求1所述的轨道车辆空压机部件智能检测系统，其特征在于，所述气压控制模块的输入端与所述气源之间串联有过滤器。

9.根据权利要求1所述的轨道车辆空压机部件智能检测系统，其特征在于，所述温度传感器包括铂电阻。

10.根据权利要求1所述的轨道车辆空压机部件智能检测系统，其特征在于，所述气压控制模块包括比例阀。