CN205843950U - 电磁阀检测台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了的一种电磁阀检测台，包括电磁阀与衔铁装夹试验台、电流控制器、工控机、力传感器和位移传感器；电磁阀与衔铁装夹试验台包括电磁阀固定平台、力传感器座、位移传感器架和调节组件；调节组件包括丝杆和设在丝杆上的螺母，丝杆的下端固定在电磁阀固定平台上，力传感器安装在力传感器座上，力传感器座通过调节组件在高度方向可调；位移传感器通过位移传感器架安装在丝杆上，位移传感器的测量端与位移传感器架的上表面垂直接触；工控机包括计算机，以及与计算机连接的A/D采集卡和D/A输出卡，A/D采集卡分别与位移传感器、力传感器连接；D/A输出卡与电流控制器连接。本实用新型能够检测电磁阀的静态特性和动态响应速度。

Description

电磁阀检测台

技术领域

本实用新型涉及电磁阀测试装置，具体涉及一种电磁阀检测台。

背景技术

随着排放法规的日益严格和世界范围内的能源危机，以及电子技术的快速发展共同推动了柴油机向数字化和智能化发展。为满足柴油机数字化的发展需要，有效地降低柴油机的排放，大幅度改善柴油机的燃油经济性，将柴油机最核心的部件—燃油喷射系统采用电子控制。电控燃油喷射系统是当前的一种新型燃油喷射系统，它实现了高喷油压力及喷油系统的全面柔性控制，可以实现柴油机全工况性能优化，特别是柴油机低速、低负荷时的工作性能可明显改善。自2000年1月开始生效的IMO排放法规对船用柴油机的NOX排放提出了更高要求，采用电控燃油喷射系统是满足这一法规的有效途径。电控燃油喷射系统能实现对喷油量和喷油规律的最佳控制都是通过对高速电磁阀的精确控制实现的。因此， 高速电磁阀的性能直接决定了燃油喷射系统的功能。高速电磁阀的静态特性是反映电磁阀工作能力的最重要性能之一。静态特性即在一定的工作间隙、一定的线圈激励电流情况下所得到的电磁作用力的极限值，以及电磁阀的动态响应速度。用以判断该电磁阀是否达到了设计需求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种电磁阀检测台，能用于检测电磁阀的静态特性和动态响应速度，为高速电磁阀的设计提供可靠的实验依据。

本实用新型所述的一种电磁阀检测台，包括电磁阀与衔铁装夹试验台、电流控制器、工控机、力传感器和位移传感器；

所述电磁阀与衔铁装夹试验台包括电磁阀固定平台、力传感器座、位移传感器架和调节组件；

所述调节组件包括丝杆和设置在丝杆上的螺母，丝杆的下端固定在电磁阀固定平台上；

所述力传感器安装在力传感器座上，该力传感器座通过调节组件在高度方向可调；

所述位移传感器通过位移传感器架安装在丝杆上，且位移传感器的测量端与位移传感器架的上表面垂直接触；

所述工控机包括计算机，以及与计算机连接的A/D采集卡和D/A输出卡，A/D采集卡分别与位移传感器、力传感器连接，用于采集位移传感器以及力传感器所采集的数据；D/A输出卡与电流控制器连接，电流控制器基于工控机的指令输出对应电流波形给被测电磁阀。

测试时，将被测电磁阀的铁芯安装在电磁阀固定平台上，将被测电磁阀的衔铁通过衔铁连接件与力传感器连接，且使衔铁位于铁芯的正上方。调节电磁阀与衔铁之间的间隙（即调整电磁阀的线圈与衔铁的气隙），在计算机中设置电流参数，并将电流参数通过CAN总线发送给电流控制器，并发送通电指令。电流控制器检测到通电指令后，基于计算机发送来的电流参数产生相应的电流，驱动电磁阀工作，电磁阀通电后，计算机便开始高速测量，测量的时间比通电时间多处约2ms，从而保证检测到吸力从0到峰值，最终回到0的变化过程。

进一步，所述位移传感器采用千分表，或激光位移传感器。

进一步，所述螺母有两个，分别为调节螺母和紧固螺母。

本实用新型具有以下优点：能够精确检测电磁阀的静态特性和动态响应速度，用以判断该电磁阀是否达到了设计需求，能够为高速电磁阀的设计提供可靠的实验依据。本实用新型能够在5~20si内精确调整被测电磁阀的工作气隙，且结构简单，操作容易，不需要复杂的安装定位。

附图说明

图1为本实用新型的原理示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为电磁阀通电后电流与吸力变化曲线；

图中：1、工控机，2、位移传感器，3、力传感器，4、电磁阀与衔铁夹装试验台，5、电流控制器，6、丝杆，7、位移传感器架，8、力传感器座，9、衔铁连接件，10、衔铁，11、铁芯，12、电磁阀固定平台，13、调节螺母， 14、吸力变化曲线，15、电流变化曲线。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示的一种电磁阀检测台，包括电磁阀与衔铁装夹试验台4、电流控制器5、工控机1、力传感器3和位移传感器2。

如图2所示，电磁阀与衔铁装夹试验台4包括电磁阀固定平台12、力传感器座8、位移传感器架7和调节组件。调节组件包括丝杆6和设置在丝杆6上的螺母，其中，螺母有两个，分别为调节螺母13和紧固螺母（图中未示出）。丝杆6的下端垂直固定在电磁阀固定平台12上。力传感器3安装在力传感器座8上，力传感器座8通过调节组件在高度方向可调。调节时，拧松紧固螺母，然后调节调节螺母13，当力传感器座8调节到预设位置时，拧紧紧固螺母即可。位移传感器2通过位移传感器架7安装在丝杆6上，且位移传感器2的测量端与位移传感器架7的上表面垂直接触。

如图1所示，工控机1包括计算机，以及与计算机连接的A/D采集卡和D/A输出卡。A/D采集卡分别与位移传感器2、力传感器3连接，用于采集位移传感器2以及力传感器3所采集的数据；D/A输出卡与电流控制器5连接。电流控制器5基于工控机1的指令输出对应电流波形给被测电磁阀。

本实用新型所述的电磁阀检测台具有以下的特征：

（1）通过电流控制器5产生能够自由调节电流大小和电压大小的电流波形给被测电磁阀，该电流波形呈靴型，由两部分组成：峰值电流和保持电流；峰值电流要使电磁阀能够快速响应，保持电流使电磁阀保持必要的吸力。

（2）工控机1具有高速的控制和采集功能，可以对5ms时间内的各参数进行采集；工控机1通过LabView软件能够方便地实现对被测电磁阀的驱动, 同时对电磁阀产生的力、试验电流和试验间隙等试验数据自动采集和处理。

（3）电流控制器5负责接收工控机1的指令，包括通电时间、通电电流大小等，并产生对应的电流波形。

（4）电磁阀与衔铁装夹试验台4能够在5~20si内精确调整被测电磁阀的工作气隙，且结构简单，操作容易，不需要复杂的安装定位，利用常见的千分表即可控制电磁阀与衔铁的间隙。

如图2所示，测试时，将被测电磁阀的铁芯11安装在电磁阀固定平台12上，将被测电磁阀的衔铁10通过衔铁连接件9与力传感器3连接，且使衔铁10位于铁芯11的正上方。

利用本实用新型对电磁阀进行检测的过程包括：

步骤1、通过调节组件和位移传感器2配合，精确地调整电磁阀的铁芯11和衔铁10的安装间隙，本实施例中位移传感器2采用的是千分表(也可以选择更为精密的位移传感器2，比如：激光位移传感器等)，调整好后铁芯11和衔铁10的间隙后固定力传感器座8。

步骤2、随后由工控机1将测试所需的电流参数通过CAN总线发送给电流控制器5，并发出开始通电的指令。

步骤3、电流控制器5监测到该通电的指令后，将根据工控机1发送来的电流参数，产生相应的电流，以驱动被测电磁阀工作。

步骤4、被测电磁阀通电后，工控机1便开始进行高速测量，测量的时间比通电时间多出约2ms，从而保证检测到吸力从0到峰值，最终回到0的变化过程。

如图2所示，当电磁阀通电后产生对衔铁10的吸力使衔铁10向下运动时，由于衔铁10与力传感器3固连，故力传感器3能够采集到电磁阀产生的吸力的大小，直到衔铁10接触电磁阀的铁芯11为止，此时认为衔铁10与电磁阀的间隙为0。电磁阀停止通电之后，衔铁10向上运动，直到达到电磁阀的铁芯11与衔铁10的安装间隙为止，例如：50um（此时的基准为电磁阀表面）。

如图3所示，为某一被测电磁阀测试所得的电流变化曲线15和吸力变化曲线14，从图3中可以得出，在峰值电流为20A，保持电流为8A条件下，电磁阀产生的吸力约在140N左右，最大吸合力为150N，整个通电过程中力较为稳定。从通电开始到达到最大吸力的时间约为0.3ms，满足高速电磁阀特性的要求。

Claims (3)

1.一种电磁阀检测台，其特征在于：包括电磁阀与衔铁夹装试验台（4）、电流控制器（5）、工控机（1）、力传感器（3）和位移传感器（2）；

所述电磁阀与衔铁夹装试验台（4）包括电磁阀固定平台（12）、力传感器座（8）、位移传感器架（7）和调节组件；

所述调节组件包括丝杆和设置在丝杆上的螺母，丝杆的下端固定在电磁阀固定平台（12）上；

所述力传感器（3）安装在力传感器座（8）上，该力传感器座（8）通过调节组件在高度方向可调；

所述位移传感器（2）通过位移传感器架（7）安装在丝杆上，且位移传感器（2）的测量端与位移传感器架（7）的上表面垂直接触；

所述工控机（1）包括计算机，以及与计算机连接的A/D采集卡和D/A输出卡，A/D采集卡分别与位移传感器（2）、力传感器（3）连接，用于采集位移传感器（2）以及力传感器（3）所采集的数据；D/A输出卡与电流控制器（5）连接，电流控制器（5）基于工控机（1）的指令输出对应电流波形给被测电磁阀。

2.根据权利要求1所述的电磁阀检测台，其特征在于：所述位移传感器（2）采用千分表，或激光位移传感器。

3.根据权利要求1或2所述的电磁阀检测台，其特征在于：所述螺母有两个，分别为调节螺母（13）和紧固螺母。