CN207515862U

CN207515862U - 一种膜式空气弹簧容积测试系统

Info

Publication number: CN207515862U
Application number: CN201721540991.8U
Authority: CN
Inventors: 上官文斌; 杨泽彪
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2017-11-17
Filing date: 2017-11-17
Publication date: 2018-06-19
Anticipated expiration: 2027-11-17

Abstract

本实用新型公开了一种膜式空气弹簧容积测试系统，包括：拉力试验机、高压管路系统、数据采集系统、电脑，所述高压管路系统包括安装箱体、依次连接地固定在安装箱体内的进气管、调压阀、蓄水管、出气管；所述数据采集系统包括气压表传感器、液位传感器、力传感器、位移传感器、通过电路连接所述气压表传感器、液位传感器、力传感器和位移传感器的数据采集卡，所述电脑与数据采集卡信号连接，用于显示和输出数据。本实用新型利用液体压缩系数极小的特性，采用静态下的体积相差法对膜式空气弹簧的容积进行测量，操作方法简单、测量成本低、精确度高，一次夹装可以测量多个高度下的容积，节省时间。

Description

一种膜式空气弹簧容积测试系统

技术领域

本实用新型属于空气弹簧产品参数测量领域，尤其涉及一种膜式空气弹簧容积测试系统。

背景技术

现有技术中，空气弹簧容积的测量方法，是把空气弹簧和水泵连接到一个管路中，让水泵持续运转，并控制泄水压力。由此，让空气弹簧内部的压力保持动态平衡。然后，测量空气弹簧(含工装)重量的变化，利用水的密度转换成体积，即得到空气弹簧在该工装高度和内部压力下的容积。

在上述测量方法中，水泵需要持续工作，实验成本较高；动态的压力平衡和水泵的振动，对重量的测量都产生了不利影响；为了测量空气弹簧的重量变化，只能先夹装在工装上，每次测量只能测量一个高度下的容积。

因此，研发一种便捷的测量空气弹簧容积的测量机构迫在眉睫。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型具体公开一种膜式空气弹簧容积测试系统，利用液体压缩系数极小的特性，采用静态下的体积相差法，对膜式空气弹簧的容积进行测量。其操作方法简单，测量成本低，精确度高，一次夹装可以测量多个高度下的容积，节省时间。

为了达到上述技术目的，本实用新型是按以下技术方案实现的：

一种膜式空气弹簧容积测试系统，包括：拉力试验机、高压管路系统、数据采集系统、电脑，所述的高压管路系统包括安装箱体、依次连接地固定在安装箱体内的进气管、调压阀、蓄水管、出气管；所述的数据采集系统包括用于测量高压管路系统气压的气压表传感器、用于测量蓄水管内液位信号的液位传感器、用于采集空气弹簧承载力的力传感器、用于测量拉力试验机横梁位移的位移传感器、通过电路连接所述气压表传感器、液位传感器、力传感器和位移传感器的数据采集卡，所述电脑与数据采集卡信号连接，用于显示和输出数据。

优选地，所述的高压管路系统还包括连接所述气压表传感器的气压表，所述的气压表传感器通过三通连接头旁接在调压阀和蓄水管之间的管路上。

优选地，所述的蓄水管两端通过固定接板及螺丝竖直固定在安装箱体内，同时还与液位计连通。

优选地，所述蓄水管的内径为50-60mm。

优选地，所述的拉力试验机包括拉力试验机底座、设置在所述拉力试验机底座上的拉力试验机立柱、沿所述拉力试验机立柱竖直上下移动的拉力试验机横梁，所述力传感器设置在所述拉力试验机横梁底部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型操作方法简单，测量设备要求低，测量成本低。

2、本实用新型在测量过程中，膜式空气弹簧内部气体和液体的流动状态，均处于静态稳定的状态，有利于精确测量。

3、本实用新型不需要测量整体重量。由于结合了拉力试验机，一次夹装可以测量膜式空气弹簧多个高度下的体积，减少了实验的时间成本。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种膜式空气弹簧容积测试系统外观图。

图2是本实用新型所述的一种膜式空气弹簧容积测试系统内部布置图。

图3是本实用新型所述的一种膜式空气弹簧容积测试系统，其数据采集系统的工作流程图。

图4是本实用新型所述的膜式空气弹簧夹装状态示意图。

图5是本实用新型所述的膜式空气弹簧卷压完成后的测量状态示意图。

图中：1-进气管；2-调压阀；3-气压显示装置；4-液位计；5-出气管；6-拉力试验机立柱；7-拉力试验机横梁；8-力传感器；9-空气弹簧气嘴；10-空气弹簧皮囊；11-空气弹簧活塞；12-拉力试验机底座；13-压力传感器；14-三通连接头；15-蓄水管；16-固定接板及螺丝；17-空气弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的实用新型目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施例。

实施例一

如图1至图3所示，一种膜式空气弹簧容积测试系统，包括：拉力试验机、高压管路系统、数据采集系统、电脑，所述的高压管路系统包括安装箱体、依次连接地固定在安装箱体内的进气管1、调压阀2、蓄水管15、出气管5；所述的数据采集系统包括用于测量高压管路系统气压的气压表传感器13、用于测量蓄水管内液位信号的液位传感器、用于采集膜式空气弹簧承载力的力传感器8、用于测量拉力试验机横梁位移的位移传感器、通过电路连接所述气压表传感器13、液位传感器、力传感器和位移传感器的数据采集卡，所述数据采集卡自带计时器，控制采样周期；所述电脑与数据采集卡信号连接，用于显示和输出数据。

所述的高压管路系统还包括连接所述气压表传感器13的气压显示装置3，所述的气压表传感器13通过三通连接头14旁接在调压阀2和蓄水管15之间的管路上，本实施例中，气压显示装置3为液晶显示屏。

所述的蓄水管15两端通过固定接板及螺丝16竖直固定在安装箱体内，同时还与液位计4连通，液位计4可供操作中观察蓄水管15内的液位。

所述蓄水管15的内径为50mm，因蓄水管15的内径较大，可以容纳的容积较大，从而的满足膜式空气弹簧不同高度下的测试需要。

所述的拉力试验机包括拉力试验机底座12、设置在所述拉力试验机底座12上的拉力试验机立柱6、沿所述拉力试验机立柱6竖直上下移动的拉力试验机横梁7，所述力传感器8设置在所述拉力试验机横梁7底部。

实施例二

一种采用所述膜式空气弹簧容积测试系统的膜式空气弹簧容积测试方法，包括步骤：

1)依据膜式空气弹簧的大小，量取适量体积V1的水，注入膜式空气弹簧中，并将V1数值输入测试系统中；

2)将膜式空气弹簧夹装在拉力试验机上，力传感器8位于拉力试验机横梁和膜式空气弹簧之间，将高压气源连接进气管1，将出气管5连接空气弹簧气嘴9(见图4)，调节调压阀2使空气弹簧皮囊10内有足够的气压，控制拉力试验机横梁7下降，以压缩膜式空气弹簧，迫使空气弹簧皮囊10卷压贴靠在空气弹簧活塞11上，并调整至所需的测量高度；

3)随着空气弹簧皮囊10的卷压，其内容积减小，其内部的空气排完后，水将会沿着出气管5漫入蓄水管15中，观察其水位(见图5)；

4)调节调压阀2，观察气压显示装置3示数，使充气压力达到所需气压，液位传感器自动测量蓄水管4的液位高度h；

5)电脑根据液位传感器信号，根据拟合公式：V2＝a*h+b，换算出液位高度h以及蓄水管15内水的体积V2，并依据总体积不变原理，计算出膜式空气弹簧在特定高度、气压下的体积，即V＝V1-V2＝V1-(a*h+b)，其中，a、b由标定过程确定，均为常数；

6)拉力试验机匀速压缩膜式空气弹簧直至遍历其工作行程，实验过程中采集、记录承载力、压缩量、气压、液位高度h、空气弹簧容积数据存储在excel表格中；

7)测试过程结束，处理数据，并将其绘制成特性曲线并在电脑上呈现测试结果。

具体而言，所述的标定过程具体包括：量取两次已知体积v1、v2的水倒入蓄水管15中，分别记录其液位高度h1、h2，则蓄水管15内水的体积V2＝a*h+b，其中：

a＝(v1-v2)/(h1-h2)；

b＝v1-h1*(v1-v2)/(h1-h2)。

具体而言，步骤2)中，所述足够的气压具体是指气压为3、4、5、6、7bar。

具体而言，步骤3)中，所述水位以达到液位计4刻度中间偏上的位置为宜，如液位计4刻度的1/2～2/3位置。

具体而言，步骤6)中，所述拉力试验机匀速压缩的速率为8-10mm/min。

由上可知，在对膜式空气弹簧容积进行测量时，是在静态下进行，利用液体压缩系数极小的特点，用容积相差法换算出膜式空气弹簧的容积。水与空气的状态均是稳定状态，不对读数造成干扰，测量精度高。

本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种膜式空气弹簧容积测试系统，其特征在于，包括：拉力试验机、高压管路系统、数据采集系统、电脑，所述的高压管路系统包括安装箱体、依次连接地固定在安装箱体内的进气管（1）、调压阀（2）、蓄水管（15）、出气管（5）；所述的数据采集系统包括用于测量高压管路系统气压的气压表传感器（13）、用于测量蓄水管内液位信号的液位传感器、用于采集空气弹簧承载力的力传感器（8）、用于测量拉力试验机横梁位移的位移传感器、通过电路连接所述气压表传感器（13）、液位传感器、力传感器和位移传感器的数据采集卡，所述电脑与数据采集卡信号连接，用于显示和输出数据。

2.根据权利要求1所述的膜式空气弹簧容积测试系统，其特征在于，所述的高压管路系统还包括连接所述气压表传感器（13）的气压显示装置（3），所述的气压表传感器（13）通过三通连接头（14）旁接在调压阀（2）和蓄水管（15）之间的管路上。

3.根据权利要求1所述的膜式空气弹簧容积测试系统，其特征在于，所述的蓄水管（15）两端通过固定接板及螺丝（16）竖直固定在安装箱体内，同时还与液位计（4）连通。

4.根据权利要求1所述的膜式空气弹簧容积测试系统，其特征在于，所述蓄水管（15）的内径为50-60mm。

5.根据权利要求1所述的膜式空气弹簧容积测试系统，其特征在于，所述的拉力试验机包括拉力试验机底座（12）、设置在所述拉力试验机底座（12）上的拉力试验机立柱（6）、沿所述拉力试验机立柱（6）竖直上下移动的拉力试验机横梁（7），所述力传感器（8）设置在所述拉力试验机横梁（7）底部。