JP2004125809A - 電磁弁試験装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 少ない構成部品で試験時間の短縮も図ることができる電磁弁試験装置を提供する。
【解決手段】 複数の取付台16にはそれぞれ電磁弁Vが取り付けられる。制御部28により電磁弁Vが駆動され、電気線により制御部28と電磁弁Vとが接続される。作動流体供給源21から電磁弁Vの1次側に流体供給経路22を介して作動流体が供給される。各取付台16に対応して設けられる1次側切換弁により電磁弁Vの1次側が連通状態と遮断状態とに切り換えられる。各取付台16に対応して設けられる1次側圧力センサ19により電磁弁Vの1次側圧力がそれぞれ測定される。漏洩試験では、電磁弁Vが複数取り付けられている場合、各電磁弁Vの1次側に一斉に所定の圧力の作動流体を閉じ込めた後に、1次側の圧力降下を測定し、漏洩の有無を試験する。
【選択図】図2

Description

 本発明は、電磁弁を試験する電磁弁試験装置に関し、特に鉄道車両用電磁弁を定期検査する際に用いられる電磁弁試験装置に関する。
 従来、電磁弁を試験する電磁弁試験装置として、火力発電所等のプラントに使用される電動弁(電磁弁)の単体試験装置が知られている(特許文献1参照)。特許文献1に記載された電磁弁試験装置は、上面に取手、下面にキャスタを有する収納ボックス内に電磁弁の運転監視制御回路を収納するものである。そして、電磁弁に着脱可能に接続される接続ケーブルと、現場の電源端子に接続される電源ケーブルとを備えているものである。
特開平9−292310号公報(第3−4頁、第1図)
 しかしながら、上記特許文献1に記載の電磁弁試験装置は、試験対象の電磁弁を1つづつ交換して取り付けながら試験を行うものであり、試験時間を多く要し工数も増大してしまうという問題があった。また、複数の電磁弁に対して同時に試験できるように複数の試験装置を備える電磁弁試験装置も考えられるが、当然に構成部品点数が増大し、コスト的な不利益も増大するというという問題がある。
 本発明は、上記実情に鑑みることにより、少ない構成部品で試験時間の短縮も図ることができる電磁弁試験装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段及び効果
 上記目的を達成するために本発明の第1の観点の電磁弁試験装置は、電磁弁の性能を試験する電磁弁試験装置であって、電磁弁が取り付けられる複数の取付台と、前記取付台に取り付けられた前記電磁弁を駆動させる制御部と、前記制御部と前記電磁弁とを接続する電気線と、前記電磁弁の流体流入側である1次側に作動流体を供給する作動流体供給源と、前記作動流体供給源と前記電磁弁とを接続する流体供給経路と、前記各取付台にそれぞれ対応して前記流体供給経路に設けられ、前記電磁弁の1次側で当該経路を連通状態と遮断状態とにそれぞれ切り換える1次側切換弁と、前記各取付台にそれぞれ対応して設けられ、前記電磁弁の1次側圧力をそれぞれ測定する1次側圧力センサと、を備え、前記電磁弁が複数取り付けられている場合に、前記各1次側切換弁を介して前記各電磁弁の1次側に一斉に所定の圧力の作動流体を閉じ込めた後に、前記各1次側圧力センサにより前記各電磁弁の1次側の圧力降下を測定し、前記各電磁弁からの作動流体の漏洩の有無を試験することを特徴とする。
 この構成によれば、それぞれ取付台に取り付けた複数の電磁弁の漏洩試験を一斉に行うことができるため、試験作業時間を短縮することができる。そして、各取付台に取り付けられた複数の電磁弁に対して共通化された1つの作動流体供給源で対応できるため、構成部品点数を少なくすることができる。
 また、前記目的を達成するために本発明の第2の観点の電磁弁試験装置は、電磁弁の性能を試験する電磁弁試験装置であって、電磁弁が取り付けられる複数の取付台と、前記取付台に取り付けられた前記電磁弁を駆動させる制御部と、前記制御部と前記電磁弁とを接続する電気線と、前記電磁弁の流体流入側である1次側に作動流体を供給する作動流体供給源と、前記作動流体供給源と前記電磁弁とを接続する流体供給経路と、前記各取付台にそれぞれ対応して前記流体供給経路に設けられ、前記電磁弁の1次側で当該経路を連通状態と遮断状態とにそれぞれ切り換える1次側切換弁と、前記電磁弁の流体流出側である2次側に接続されて当該2次側を連通状態と遮断状態とに切り換える2次側切換弁と、前記各取付台にそれぞれ対応して設けられ、前記電磁弁の2次側圧力をそれぞれ測定する2次側圧力センサと、を備え、前記電磁弁が複数取り付けられている場合に、前記各1次側切換弁を介して前記各電磁弁の1次側に一斉に当該電磁弁の定格圧力になるまで作動流体を供給し、前記制御部により前記各電磁弁に一斉に定格電圧を印加し、前記各2次側圧力センサにより前記各電磁弁の2次側の圧力変化を測定することで、前記各電磁弁の作動を確認する定格時作動試験を一斉に行うことを特徴とする。
 この構成によれば、それぞれ取付台に取り付けた複数の電磁弁のならし試験である定格時作動試験を一斉に行うことができるため、試験作業時間を短縮することができる。そして、各取付台に取り付けられた複数の電磁弁に対して共通化された1つの作動流体供給源及び1つの電源で対応できるため、構成部品点数を少なくすることができる。
 また、前記目的を達成するために本発明の第3の観点の電磁弁試験装置は、電磁弁の性能を試験する電磁弁試験装置であって、電磁弁が取り付けられる複数の取付台と、前記取付台に取り付けられた前記電磁弁を駆動させる制御部と、前記制御部と前記電磁弁とを接続する電気線と、前記電磁弁の流体流入側である1次側に作動流体を供給する作動流体供給源と、前記作動流体供給源と前記電磁弁とを接続する流体供給経路と、前記各取付台にそれぞれ対応して前記流体供給経路に設けられ、前記電磁弁の1次側で当該経路を連通状態と遮断状態とにそれぞれ切り換える1次側切換弁と、前記電磁弁の流体流出側である2次側に接続されて当該2次側を連通状態と遮断状態とに切り換える2次側切換弁と、前記各取付台にそれぞれ対応して設けられ、前記電磁弁の2次側圧力をそれぞれ測定する2次側圧力センサと、前記電磁弁に印加される電圧を測定し、または前記電磁弁に印加される電圧及び電流を測定する電圧電流測定部と、を備え、前記電磁弁が複数取り付けられている場合に、前記各1次側切換弁を介して前記各電磁弁の1次側に一斉に所定の試験圧力になるまで作動流体を供給し、前記制御部により前記各電磁弁に印加する電圧を徐々に上昇させ、前記各2次側圧力センサにより前記各電磁弁の2次側の圧力変化を測定することで前記各電磁弁の駆動タイミングを検知し、当該各電磁弁の駆動タイミングで前記電圧電流測定部により測定された当該各電磁弁に印加されている電圧の値が所定の基準範囲内であるか判断する最低動作電圧試験を行うことを特徴とする。
 この構成によれば、それぞれ取付台に取り付けた複数の電磁弁の最低動作電圧試験を一斉に行うことができるため、試験作業時間を短縮することができる。そして、各取付台に取り付けられた複数の電磁弁に対して共通化された1つの作動流体供給源、1つの電源、及び1つの電圧電流測定部で対応できるため、構成部品点数を少なくすることができる。
 また、前記目的を達成するために本発明の第4の観点の電磁弁試験装置は、電磁弁の性能を試験する電磁弁試験装置であって、電磁弁が取り付けられる複数の取付台と、前記取付台に取り付けられた前記電磁弁を駆動させる制御部と、前記制御部と前記電磁弁とを接続する電気線と、前記電磁弁の流体流入側である1次側に作動流体を供給する作動流体供給源と、前記作動流体供給源と前記電磁弁とを接続する流体供給経路と、前記各取付台にそれぞれ対応して前記流体供給経路に設けられ、前記電磁弁の1次側で当該経路を連通状態と遮断状態とにそれぞれ切り換える1次側切換弁と、前記電磁弁の流体流出側である2次側に接続されて当該2次側を連通状態と遮断状態とに切り換える2次側切換弁と、前記各取付台にそれぞれ対応して設けられ、前記電磁弁の2次側圧力をそれぞれ測定する2次側圧力センサと、前記電磁弁に印加される電圧を測定し、または前記電磁弁に印加される電圧及び電流を測定する電圧電流測定部と、を備え、前記電磁弁が複数取り付けられている場合に、前記各1次側切換弁を介して前記各電磁弁の1次側に一斉に所定の試験圧力になるまで作動流体を供給し、前記制御部により一斉に前記各電磁弁に電圧を印加して開弁させた状態から徐々に印加した電圧を下降させ、前記各2次側圧力センサにより前記各電磁弁の2次側の圧力変化を測定することで前記各電磁弁の駆動タイミングを検知し、当該各電磁弁の駆動タイミングで前記電圧電流測定部により測定された当該各電磁弁に印加されている電圧の値が所定の基準範囲内であるか判断する復帰電圧試験を行うことを特徴とする。
 この構成によれば、それぞれ取付台に取り付けた複数の電磁弁の復帰電圧試験を一斉に行うことができるため、試験作業時間を短縮することができる。そして、各取付台に取り付けられた複数の電磁弁に対して共通化された1つの作動流体供給源、1つの電源、及び1つの電圧電流測定部で対応できるため、構成部品点数を少なくすることができる。
 また、前記目的を達成するために本発明の第5の観点の電磁弁試験装置は、電磁弁の性能を試験する電磁弁試験装置であって、電磁弁が取り付けられる複数の取付台と、前記取付台に取り付けられた前記電磁弁を駆動させる制御部と、前記制御部と前記電磁弁とを接続する電気線と、前記電磁弁の流体流入側である1次側に作動流体を供給する作動流体供給源と、前記作動流体供給源と前記電磁弁とを接続する流体供給経路と、前記各取付台にそれぞれ対応して前記流体供給経路に設けられ、前記電磁弁の1次側で当該経路を連通状態と遮断状態とにそれぞれ切り換える1次側切換弁と、前記各取付台にそれぞれ対応して設けられ、前記電磁弁の1次側圧力をそれぞれ測定する1次側圧力センサと、前記電磁弁の流体流出側である2次側に接続されて当該2次側を連通状態と遮断状態とに切り換える2次側切換弁と、前記各取付台にそれぞれ対応して設けられ、前記電磁弁の2次側圧力をそれぞれ測定する2次側圧力センサと、前記電磁弁に印加される電圧を測定し、または前記電磁弁に印加される電圧及び電流を測定する電圧電流測定部と、を備え、前記電磁弁の1次側に所定の圧力の作動流体を閉じ込めた後に、前記1次側圧力センサにより前記電磁弁の1次側の圧力降下を測定し、前記電磁弁からの作動流体の漏洩の有無を試験する漏洩試験と、前記電磁弁の1次側に当該電磁弁の定格圧力になるまで作動流体を供給し、前記制御部により前記電磁弁に定格電圧を印加し、前記2次側圧力センサにより前記電磁弁の2次側の圧力変化を測定することで、前記電磁弁の作動を確認する定格時作動試験と、前記電磁弁の1次側に所定の試験圧力になるまで作動流体を供給し、前記制御部により前記電磁弁に印加する電圧を徐々に上昇させ、前記2次側圧力センサにより前記電磁弁の2次側の圧力変化を測定することで前記電磁弁の駆動タイミングを検知し、当該電磁弁の駆動タイミングで前記電圧電流測定部により測定された当該電磁弁に印加されている電圧の値が所定の基準範囲内であるか判断する最低動作電圧試験と、前記電磁弁の1次側に所定の試験圧力になるまで作動流体を供給し、前記制御部により前記電磁弁に電圧を印加して開弁させた状態から徐々に印加した電圧を下降させ、前記各2次側圧力センサにより前記電磁弁の2次側の圧力変化を測定することで前記電磁弁の駆動タイミングを検知し、当該電磁弁の駆動タイミングで前記電圧電流測定部により測定された当該電磁弁に印加されている電圧の値が所定の基準範囲内であるか判断する復帰電圧試験と、を複数の前記取付台にそれぞれ取り付けられた前記電磁弁で同時に行うことを特徴とする。
 この構成によれば、1次側圧力センサ及び2次側圧力センサを設けるという簡易な構成により、それぞれ取付台に取り付けた複数の電磁弁に対して、漏洩試験と定格時作動試験(ならし試験)と最低動作電圧試験と復帰電圧試験とを一斉に行うことができる。このため、少ない構成部品で試験時間の短縮も図ることができる電磁弁試験装置が得られる。
 また、本発明の第6の観点の電磁弁試験装置は、前記漏洩試験と前記定格時作動試験と前記最低動作電圧試験と前記復帰電圧試験とが終了した後に、1つの前記取付台に取り付けられた前記電磁弁に対して、前記電磁弁の1次側を大気圧とし、前記制御部により前記電磁弁に電圧を印加して開弁させた状態から徐々に印加した電圧を下降させ、前記電磁弁に印加される電圧及び電流を測定する前記電圧電流測定部により前記電磁弁に流れる電流の変化を測定することで前記電磁弁の駆動タイミングを検知し、当該電磁弁の駆動タイミングで前記電圧電流測定部により当該電磁弁に印加されている電圧を測定する大気圧開放試験と、前記電磁弁の2次側に作動流体溜めを接続した状態で当該電磁弁の1次側に定格圧力になるまで作動流体を供給し、前記制御部により前記電磁弁に電圧を印加して開弁させ、前記作動流体溜めにおける圧力上昇を試験する供給容量試験と、前記電磁弁のコイル部に直流電圧を印加して、当該電磁弁の枠体と前記コイル部との間の抵抗を測定する絶縁抵抗試験と、を行い、その後、残りの取付台に取り付けられた前記電磁弁に対して、前記大気圧開放試験と前記供給容量試験と前記絶縁抵抗試験とを行うことが望ましい。
 この構成によれば、1つの取付台に取り付けられた電磁弁の大気圧開放試験、供給容量試験、及び絶縁抵抗試験が終了すると、試験対象の電磁弁の交換を行い、その交換中に、他の取付台に取り付けられた電磁弁の大気圧開放試験、供給容量試験、及び絶縁抵抗試験を行うことができる。このため、電磁弁交換作業のために電磁弁試験装置が全く試験を行っていない時間を短くすることができ、作業効率を向上させることができる。
 また、本発明の第7の観点の電磁弁試験装置は、前記電磁弁のコイル部に交流電圧を印加して、当該電磁弁の枠体と前記コイル部との間の電圧を測定する絶縁耐圧試験を、前記漏洩試験中に行うことが望ましい。
 この構成によれば、絶縁耐圧部による絶縁耐圧試験を漏洩試験と同時に行うから、試験時間を短くすることができ、作業効率を向上させることができる。
 以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。図1は、電磁弁の性能を試験する電磁弁試験装置を例示したものであって、本発明の実施形態に係る電磁弁試験装置1の正面図である。電磁弁試験装置1は、とくに鉄道車両に用いられる電磁弁(例えば、鉄道車両の空気ブレーキ装置等に用いられる各種電磁弁など)を定期検査する際に用いられる場合に好適であるが、鉄道車両以外に用いられる電磁弁の試験装置としても用いることができるものである。
 電磁弁試験装置1(以下、試験装置1という)は、底面に取り付けられたキャスタ11により移動可能なボックス型に形成されている。そして、試験装置1の上段ボックス12内には、各種試験用機器や制御装置等を備える試験ユニット13(図3参照)などが収納されている。また、上段ボックス12の正面には、内蔵される各種試験機器の計測状態を表示するとともに試験ユニット13の制御装置を介した試験装置1の操作を可能とする表示兼操作パネル14が配置されている。
 また、試験装置1の中段ボックス15には、電磁弁が取り付けられる複数(4台)の取付台16が並列に設けられている。各取付台16には、定期検査のために鉄道車両の空気ブレーキ装置等から取り外された電磁弁がそれぞれ取り付けられることになる。各取付台16の上部には、試験対象の電磁弁をチャッキングして取付台16上に保持するためのチャッキング装置17が設けられている。
 各取付台16に取り付けられる各電磁弁に対しては、作動流体としての圧縮空気が給排されるようになっている。そして、試験装置1の下段ボックス18には、取付台16に取り付けられた電磁弁の流体導入側である1次側の圧力をそれぞれ測定する1次側圧力センサ19が、各取付台16にそれぞれ対応して設けられている。また、同様に、下段ボックス18には、取付台16に取り付けられた電磁弁の流体流出側である2次側の圧力をそれぞれ測定する2次側圧力センサ20が、各取付台16にそれぞれ対応して設けられている。
 図2は、試験装置1における圧縮空気の給排系統2を示す空気回路図である。圧縮空気給排系統2は、図1に示す試験装置1内に収納されており、4台の取付台16(第1取付台16a、第2取付台16b、第3取付台16c、第4取付台16d)、供給溜め21、供給源配管22、第1排出系配管23、第2排出系配管24、及び空気溜め25などが設けられている。
 また、圧縮空気給排系統2では、第1取付台16aに対応して、バルブV1A、V1B、V1C、1次側圧力センサ19a、及び2次側圧力センサ20aが設けられている。同様に、第2取付台16bに対応して、バルブV2A、V2B、V2C、1次側圧力センサ19b、及び2次側圧力センサ20bが設けられている。また、第3取付台16cに対応しては、バルブV3A、V3B、V3C、1次側圧力センサ19c、及び2次側圧力センサ20cが設けられ、第4取付台16dに対応しては、バルブV4A、V4B、V4C、1次側圧力センサ19d、及び2次側圧力センサ20dが設けられている。なお、図2においては、取付台16に取り付けられた状態の試験対象の電磁弁V(以下、単に「電磁弁V」という)としては、第1取付台16aにのみ3方弁として構成される電磁弁V1が取り付けられている状態を図示している。
 供給溜め21は、コンプレッサー等によって構成される空気源26と接続されており、電磁弁Vの1次側に圧縮空気(作動流体)を供給する作動流体供給源を構成している。供給源配管22は、供給溜め21と接続されるとともに各電磁弁Vの1次側ともそれぞれ接続されている。即ち、供給源配管22から各電磁弁Vの1次側に分岐した経路によって圧縮空気が供給されるようになっている。なお、供給源配管22を経て各電磁弁Vへと圧縮空気を供給する経路が、供給溜め21と各電磁弁Vとを接続する流体供給経路を構成している。
 また、各取付台16にそれぞれ対応して流体供給経路に設けられているバルブV1A、V2A、V3A、V4Aは、各電磁弁Vの1次側で流体供給経路を連通状態と遮断状態とにそれぞれ切り換える1次側切換弁を構成している。そして、各取付台16に対応しているバルブV1B、V2B、V3B、V4Bは、各電磁弁Vの2次側に接続されてそれぞれの2次側を連通状態と遮断状態とに切り換える2次側切換弁を構成している。
 2次側切換弁(V1B、V2B、V3B、V4B)の下流側(排出側)は、第1排出系配管23にそれぞれ接続されている。第1排出系配管23は、バルブMV3を介して空気溜め(作動流体溜め)25と接続されている。これにより、各電磁弁Vの2次側と空気溜め25とが接続され、各電磁弁Vが励磁されて開弁状態になったときは、当該電磁弁Vの2次側から流出した圧縮空気が空気溜め25へと誘導されるようになっている。また、第1排出系配管23は、バルブMV4を介して大気開放されるようにもなっている。大気開放端には、サイレンサ34が取り付けられており、大気開放時に発生する音を消音するようになっている。
 また、バルブV1C、V2C、V3C、V4Cは、各電磁弁Vが3方弁であって消磁状態のときに各2次側切換弁V1B、V2B、V3B、V4Bとそれぞれ連通状態となるように設けられている。バルブV1C、V2C、V3C、V4Cは、第2排出系配管24と接続されており、第2排出系配管24は、バルブMV6およびサイレンサ27を介して大気開放されるようになっている。
 なお、1次側圧力センサ19a、19b、19c、19dは、1次側切換弁V1A、V2A、V3A、V4Aと各電磁弁Vとの間にそれぞれ接続されている。また、2次側圧力センサ20a、20b、20c、20dは、各電磁弁Vと2次側切換弁V1B、V2B、V3B、V4Bとの間にそれぞれ接続されている。
 図3は、試験装置1に備えられる試験ユニット13と、電磁弁V、1次側圧力センサ19、及び2次側圧力センサ20との接続状態を示すブロック図である。図3においては、4台全ての取付台16(16a、16b、16c、16d)に対してそれぞれ電磁弁V(V1、V2、V3、V4)が取り付けられている場合を例示している。
 試験ユニット13は、制御部28、コイル電圧電流測定部29、コイル抵抗測定部30、絶縁抵抗測定部31、絶縁耐圧測定部32などを備えている。制御部(制御装置)28は、各取付台16に取り付けられた電磁弁Vと電気線33により接続されており、この電気線33を介して各電磁弁Vに電圧を印加して電磁弁Vを励磁して駆動させることで電磁弁Vを開弁させる。各電磁弁Vは、電気線33により並列に接続されているため、制御部28により一斉に電圧が印加されるようになっている。
 また、制御部28は、CPU(Central Processing Unit)、メモリ(ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory))などをそれぞれ備えて構成されている。メモリには、制御部28を作動させるために用いられる各種プログラムや、電磁弁Vの性能を試験するために試験装置1に各種試験を実行させるためのプログラムを含む各種ソフトウェアが格納されている。また、このメモリには、各種試験を実施する際などに入力、設定、演算等される各種データも記憶される。
 コイル電圧電流測定部(電圧電流測定部)29は、各電磁弁Vに印加される電圧・電流を測定する電圧/電流計を備えて構成されている。コイル電圧電流測定部29で測定される電圧値が、どの取付台16に取り付けられた電磁弁Vに対応しているかについては、制御部28によって、各2次側圧力センサ20からの入力信号に基づいて判断される。即ち、2次側圧力センサ20はそれぞれ各電磁弁Vに対応しているため、いずれかの電磁弁Vが作動すると、その電磁弁Vに対応する2次側圧力センサ20で2次側圧力の変化が測定される。これにより、その2次側圧力変化が生じたタイミングで測定された電圧値が、その2次側圧力変化を測定した2次側圧力センサ20が対応している電磁弁Vの電圧値として制御部28によって判断されることになり、測定対象の電磁弁Vを特定することができる。
 コイル抵抗測定部30は、電磁弁Vにコイル抵抗測定用基準電圧を出力し、当該電磁弁Vのコイル部に発生する電圧を測定する電圧計を備えて構成されており、その電磁弁Vのコイル部の抵抗を測定する。コイル抵抗測定部30に備えられる電圧計は1つであるため、取付台16に取り付けられている電磁弁Vが複数の場合は、コイル抵抗測定は、順番に行われることになる。
 絶縁抵抗測定部31は、電磁弁Vのコイル部に直流電圧を印加して、その際における当該電磁弁Vの枠体(ボディ部)とコイル部との間の抵抗を測定する。抵抗を測定するために絶縁抵抗測定部31に備えられる電流計は1つであり、取付台16に取り付けられている電磁弁Vが複数の場合は、絶縁抵抗測定は、順番に行われることになる。
 絶縁耐圧測定部32は、電磁弁Vのコイル部に交流電圧を印加して、その際の当該電磁弁Vの枠体(ボディ部)とコイル部との間における絶縁耐圧(電圧)を測定する。
 次に、以上説明した構成を備える試験装置1の作動について説明する。試験装置1は、取付台16に電磁弁Vが取り付けられた状態で作動することで、その電磁弁Vに対してその性能を試すための各種試験を行う。具体的には、試験装置1が作動することによって、コイル抵抗測定試験、定格時作動試験、漏洩試験、最低動作電圧試験、復帰電圧試験、大気圧開放試験、供給容量試験、絶縁抵抗試験などが行われる。なお、これらの試験は、電磁弁Vが複数取り付けられた状態で行われることで試験時間の短縮が図られるものであるが、電磁弁Vが1つのみ取り付けられている場合であっても行うことができる。
 コイル抵抗測定試験では、制御部28からの指令に基づいて、コイル抵抗測定部30によって電磁弁Vのコイル部の抵抗が測定される。このコイル抵抗測定試験では、コイル抵抗値の測定とともに室温の測定も行われ、20℃における抵抗値に換算して求められる。そして、制御部28によって、20℃での換算値が所定の基準範囲内であるかどうかが判断される。このコイル抵抗測定試験によりコイル部が正常な状態であるか否かが判断されることになる。
 定格時作動試験では、電磁弁Vの1次側に当該電磁弁Vの定格圧力になるまで圧縮空気を供給し、制御部28によりこの電磁弁Vに定格電圧を印加し、2次側圧力センサ20により電磁弁Vの2次側圧力を測定することで、電磁弁Vの作動を確認する試験が行われる。例えば、図2に示す電磁弁V1の定格時作動試験を行う場合は、まず、1次側切換弁V1Aを開いて電磁弁V1の1次側にその定格圧力まで圧縮空気を供給する。そして、電磁弁V1を定格電圧で励磁させて開弁させ、2次側圧力センサ20aにより2次側の圧力測定を行うことで電磁弁V1の開動作が正常に行われるか否かを確認する試験が行われる。この定格時作動試験においては、電磁弁Vが複数取り付けられている場合には、各1次側切換弁(V1A、V2A・・)を介して各電磁弁Vの1次側に一斉に圧縮空気が定格圧力になるまで供給される。そして、各電磁弁Vに一斉に定格電圧が印加されて一斉に定格時作動試験が行われる。この定格時作動試験により、定格電圧で電磁弁Vが正常に作動するか否かが判断されることになる。
 漏洩試験では、電磁弁Vの1次側に予め定めた所定の圧力の圧縮空気を閉じ込めた後に、1次側圧力センサ19により電磁弁Vの1次側の圧力降下を測定し、電磁弁Vから圧縮空気の漏れの有無が確認されることで試験が行われる。例えば、図2に示す電磁弁V1の漏洩試験を行う場合は、まず、1次側切換弁V1Aを開いて圧縮空気を供給し、所定の圧力になった段階で、1次側切換弁V1Aを閉じて圧縮空気を電磁弁V1の1次側に閉じ込める。この状態から1次側圧力センサ19aにより1次側圧力の降下を測定することで、漏れの有無が試験される。この漏洩試験においては、電磁弁Vが複数取り付けられている場合には、各電磁弁Vの1次側に一斉に所定の圧力の圧縮空気を閉じ込めた状態で各1次側圧力センサ19によりそれぞれ圧力降下を測定することで各電磁弁Vの漏洩試験が行われる。漏洩試験は、電磁弁の性能を試す試験においては最も時間のかかる試験であるが、試験装置1によると、この漏洩試験を複数の電磁弁Vに対して一斉に行うことができる。
 なお、漏洩試験中が不合格になった場合に不合格の電磁弁Vを特定するため、個々の電磁弁Vで漏洩試験を行えるように構成してある。また、漏洩試験中は、電磁弁Vを作動させずにできる試験、例えば絶縁耐圧部による絶縁耐圧試験(電磁弁Vのコイル部に交流電圧を印加して、電磁弁Vのボディ部とコイル部との間における電圧を測定する試験)を同時に行い、試験時間の短縮を図って作業効率を向上させている。
 最低動作電圧試験では、まず、電磁弁Vの1次側に予め定めた所定の試験圧力になるまで圧縮空気を供給し、制御部28により電磁弁Vに印加する電圧を徐々に上昇させる。このとき2次側圧力センサ20により電磁弁Vの2次側圧力変化を測定することで電磁弁Vの駆動タイミング(電圧印加で形成された電磁石により弁体が駆動されて開弁したタイミング)が検知される。そして、この電磁弁Vの駆動タイミングでコイル電圧電流測定部29により測定された当該電磁弁Vに印加されている電圧(最低動作電圧)の値が所定の基準範囲内であるか否かが、制御部28によって判断される。この最低動作電圧試験においては、電磁弁Vが複数設けられている場合には、各1次側切換弁(V1A、V2A・・)を介して各電磁弁Vの1次側に一斉に圧縮空気が所定の試験圧力になるまで供給される。そして、制御部28により各電磁弁Vの印加電圧を徐々に上昇させて、各電磁弁Vの駆動タイミングにおける印加電圧(最低動作電圧)を測定して、それぞれ基準範囲内か否かが判断される。
 復帰電圧試験では、まず、電磁弁Vの1次側に予め定めた所定の試験圧力になるまで圧縮空気を供給し、制御部28により電磁弁Vに電圧を印加して開弁させた状態にする。この状態から、制御部28によって徐々に電磁弁Vの印加電圧を下降させる。このとき、電磁弁Vが3方弁の場合に消磁状態でこの電磁弁Vの2次側と連通状態となるバルブ(V1C、V2C、V3C、V4C、MV6)は開いた状態にしてその排出側が大気開放された状態にしておく。例えば、図2に示す電磁弁V1が試験対象の場合であれば、電磁弁V1の2次側と消磁位置で連通状態となるバルブV1C、MV6を開いた状態にして大気開放状態にしておく。そして、この状態で制御部28により電磁弁Vの印加電圧を徐々に下降させながら2次側圧力センサ20により電磁弁Vの2次側圧力変化を測定することで電磁弁Vの駆動タイミング(電圧印加で形成された電磁石により吸着されていた弁体の吸着が解除されてバネにより復帰して閉弁状態に戻ったタイミング)が検知される。この電磁弁Vの駆動タイミングでコイル電圧電流測定部29により測定された当該電磁弁Vに印加されている電圧(復帰電圧)の値が所定の基準範囲内であるか否かが、制御部28によって判断される。この復帰電圧試験においては、電磁弁Vが複数設けられている場合には、各1次側切換弁(V1A、V2A・・)を介して各電磁弁Vの1次側に一斉に圧縮空気が所定の試験圧力になるまで供給される。そして、制御部28により一斉に各電磁弁Vに電圧を印加して開弁させた状態から徐々に印加電圧を下降させて、各電磁弁Vの駆動タイミングにおける印加電圧(復帰電圧)を測定して、それぞれ基準範囲内か否かが判断される。
 大気圧開放試験では、まず、電磁弁Vの1次側を大気圧とし、制御部28により電磁弁Vに電圧を印加して開弁させた状態から徐々に印加した電圧を下降させる。このときコイル電圧電流測定部29により電磁弁Vに流れる電流変化を測定することで電磁弁Vの駆動タイミング(閉弁タイミング)が検知される。そして、この電磁弁Vの駆動タイミングでコイル電圧電流測定部29により測定された当該電磁弁Vに印加されている電圧(復帰電圧)が測定される。例えば、図2に示す電磁弁V1の大気圧開放試験を行う場合は、バルブMV1を閉じてMV2及びV1Aを開いた状態にすることで電磁弁V1の1次側を大気圧に開放し、徐々に電磁弁V1の印加電圧を下降させ、復帰電圧が測定される。この大気圧開放試験においては、電磁弁Vの1次側が大気圧に開放された状態でバネ力のみで閉弁状態に復帰することが確認される。これにより、グリースの硬化等により弁体移動時の摩擦が大きくなって(こじゅう状態となって)弁体が移動しにくくなっていないかどうかや、バネの組み込み状態が正しいかを確認することができる。
 供給容量試験では、電磁弁Vの2次側に空気溜め25が接続された状態で電磁弁Vの1次側に定格圧力になるまで圧縮空気を供給し、制御部28により電磁弁Vに印加して開弁させ、空気溜め25における圧力上昇に要する時間を確認する試験が行われる。例えば、図2に示す電磁弁V1の供給容量試験を行う場合は、1次側切換弁V1Aを開いて定格圧力になるまで圧縮空気を供給し、その後、2次側切換弁V1B及びバルブMV3を開いて空気溜め25における圧力上昇に要する時間が確認されることになる。また、空気溜め25に空気を充填させた状態から排気に要する時間を確認する排気容量試験を行うようにしても良い。
 絶縁抵抗試験では、電磁弁Vのコイル部に直流電圧が印加され、その際における当該電磁弁Vの枠体とコイル部との間の抵抗が絶縁抵抗測定部31により測定される。これにより、正常な絶縁性能が保たれているか否かが判断される。
 なお、試験装置1においては、以上説明した各種試験のうち、漏洩試験、定格時作動試験、最低動作電圧試験、及び復帰電圧試験については、複数の取付台16にそれぞれ取り付けられた電磁弁Vで同時に行うことで試験時間の短縮が図られるものである。一方、大気圧開放試験、供給容量試験、及び絶縁抵抗試験については、各取付台16に取り付けられた電磁弁Vに対して順番に行われることになる。
 次に、試験装置1において上記各試験を行う場合の作業工程について説明する。図4は、各試験を行う順番を示す作業工程を示したものであるが、試験装置1においては、図4(a)及び(b)のいずれの順番でも作業を行うことができる。なお、図4の作業工程は、4台の取付台16にそれぞれ電磁弁Vが取り付けられている場合における作業工程を示したものである。
 図4(a)の作業工程の場合、まず、バルブセット工程(S)にて、各取付台16に対して4台の電磁弁Vが順番に取り付けられる。次いで、コイル抵抗試験((1))が4台の電磁弁Vに対して同時に行われる。そして引き続き、定格時作動試験((2))、漏洩試験((3))、最低動作電圧試験及び復帰電圧試験((4))が、順番に、それぞれ4台の電磁弁Vに対して同時に行われる。その後は、大気圧開放試験((5))が4台の電磁弁Vに対して順番に行われ、続いて供給容量試験((6))が同様に4台の電磁弁Vに対して順番に行われる。最後に、絶縁抵抗試験((7))が4台の電磁弁Vに対して順番に行われて、電磁弁Vの試験サイクル(作業工程)が終了する。なお、1つの試験サイクルが終了した後は、まだ試験が終了していない電磁弁に対して、同様に、バルブセット工程(S)以降の作業工程が繰り返されることになる。
 一方、図4(b)の作業工程の場合、最初のバルブセット(S)後、図4(a)の作業工程と同様にコイル抵抗測定試験((1))が各電磁弁Vに対して順番に行われ、続いて、定格時作動試験((2))、漏洩試験((3))、最低動作電圧試験及び復帰電圧試験((4))が順番に、4つの電磁弁Vに対してそれぞれ同時に行われる。そして、それらの試験が終了した後は、4つのうちの1つの取付台16に取り付けられた電磁弁Vに対して、大気圧開放試験((5))、供給容量試験((6))、及び絶縁抵抗試験((7))が順番に行われる。その後、残りの取付台16に取り付けられた電磁弁Vに対しても、同様に、大気圧開放試験((5))、供給容量試験((6))、及び絶縁抵抗試験((7))(以下、「試験(5)〜(7)」という)がそれぞれ行われる。また、図4(b)の作業工程の場合、1つの取付台16に取り付けられた電磁弁Vにおける試験(5)〜(7)が終了する毎にその取付台16に対して、他の取付台16に取り付けられた電磁弁Vにおける試験(5)〜(7)の作業と並行して、バルブセット作業(S)が行われる。
 図4(b)の作業工程の場合、1つの取付台16に取り付けられた電磁弁Vの試験(5)〜(7)が終了すると、試験対象の電磁弁Vの交換を行い、その交換中に、他の取付台16に取り付けられた電磁弁Vの試験(5)〜(7)を行うことができる。このため、電磁弁交換作業のために試験装置1が全く試験を行っていない時間を短くすることができる。例えば、図4(a)の場合と比べると、1つの試験サイクルにつきバルブセット時間を135秒(45秒×3)短縮することができる。これにより、作業効率を向上させることができる。
 以上説明したように、電磁弁試験装置1によると、それぞれ取付台16に取り付けた複数の電磁弁Vに対して、漏洩試験、定格時作動試験、最低動作電圧試験、及び復帰電圧試験を一斉に行うことができるため、試験作業時間を短縮することができる。そして、各取付台16に取り付けた複数の電磁弁Vに対して共通化された1つの供給溜め21、1つの電源、1つの電圧電流測定部29で対応できるため、構成部品点数を少なくすることができる。また、試験装置1によると、1次側圧力センサ19及び2次側圧力センサ20を設けるという簡易な構成により、それぞれ取付台16に取り付けた複数の電磁弁Vに対して、漏洩試験と定格時作動試験と最低動作電圧試験と復帰電圧試験とを一斉に行うことができる。この観点でも、少ない構成部品で試験時間の短縮も図ることができる。
 以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。例えば、次のように変更して実施してもよい。
(1)複数の電磁弁に対して同時に行われる漏洩試験、定格時作動試験、最低動作電圧試験、及び復帰電圧試験については、必ずしも全ての試験が、複数の電磁弁に対してそれぞれ同時に行われるものでなくてもよい。即ち、漏洩試験、定格時作動試験、最低動作電圧試験、及び復帰電圧試験のうち少なくとも1つの試験が、複数の電磁弁に対して同時に行われることによっても試験時間の短縮効果が得られる。
(2)本実施形態においては、取付台に取り付けられる電磁弁が3方弁である場合を例にとって説明したが、2方弁であっても同様に各種試験(漏洩試験、定格時作動試験、最低動作電圧試験、復帰電圧試験、コイル抵抗測定試験、大気圧開放試験、供給容量試験、及び絶縁抵抗試験)を行うことができる。
(3)本実施形態においては、取付台に取り付けられる電磁弁が消磁位置で閉じているもの(常時「閉」)である場合を例にとって説明したが、消磁位置で開いているもの(常時「開」)であっても各種試験(漏洩試験、定格時作動試験、最低動作電圧試験、復帰電圧試験、コイル抵抗測定試験、大気圧開放試験、供給容量試験、及び絶縁抵抗試験)を行うことができる。
本発明の実施形態に係る電磁弁試験装置を例示した正面図である。 図1に示す電磁弁試験装置における圧縮空気の給排系統を示す空気回路図である。 図1に示す電磁弁試験装置に備えられる試験ユニットと、電磁弁、1次側切換弁及び2次側切換弁との接続状態を示すブロック図である。 図1に示す電磁弁試験装置において各種試験を行う場合の作業工程を説明する工程図である。
符号の説明
1 電磁弁試験装置
2 圧縮空気給排系統
16 取付台
19 1次側圧力センサ
20 2次側圧力センサ
21 供給溜め(作動流体供給源)
22 供給源配管(流体供給経路)
28 制御部
33 電気線
V、V1、V2、V3、V4 電磁弁
V1A、V2A、V3A、V4A 1次側切換弁
V1B、V2B、V3B、V4B 2次側切換弁

Claims (7)

  1.  電磁弁の性能を試験する電磁弁試験装置であって、
     電磁弁が取り付けられる複数の取付台と、
     前記取付台に取り付けられた前記電磁弁を駆動させる制御部と、
     前記制御部と前記電磁弁とを接続する電気線と、
     前記電磁弁の流体流入側である1次側に作動流体を供給する作動流体供給源と、
     前記作動流体供給源と前記電磁弁とを接続する流体供給経路と、
     前記各取付台にそれぞれ対応して前記流体供給経路に設けられ、前記電磁弁の1次側で当該経路を連通状態と遮断状態とにそれぞれ切り換える1次側切換弁と、
     前記各取付台にそれぞれ対応して設けられ、前記電磁弁の1次側圧力をそれぞれ測定する1次側圧力センサと、
     を備え、
     前記電磁弁が複数取り付けられている場合に、前記各1次側切換弁を介して前記各電磁弁の1次側に一斉に所定の圧力の作動流体を閉じ込めた後に、前記各1次側圧力センサにより前記各電磁弁の1次側の圧力降下を測定し、前記各電磁弁からの作動流体の漏洩の有無を試験することを特徴とする電磁弁試験装置。
  2.  電磁弁の性能を試験する電磁弁試験装置であって、
     電磁弁が取り付けられる複数の取付台と、
     前記取付台に取り付けられた前記電磁弁を駆動させる制御部と、
     前記制御部と前記電磁弁とを接続する電気線と、
     前記電磁弁の流体流入側である1次側に作動流体を供給する作動流体供給源と、
     前記作動流体供給源と前記電磁弁とを接続する流体供給経路と、
     前記各取付台にそれぞれ対応して前記流体供給経路に設けられ、前記電磁弁の1次側で当該経路を連通状態と遮断状態とにそれぞれ切り換える1次側切換弁と、
     前記電磁弁の流体流出側である2次側に接続されて当該2次側を連通状態と遮断状態とに切り換える2次側切換弁と、
     前記各取付台にそれぞれ対応して設けられ、前記電磁弁の2次側圧力をそれぞれ測定する2次側圧力センサと、
     を備え、
     前記電磁弁が複数取り付けられている場合に、前記各1次側切換弁を介して前記各電磁弁の1次側に一斉に当該電磁弁の定格圧力になるまで作動流体を供給し、前記制御部により前記各電磁弁に一斉に定格電圧を印加し、前記各2次側圧力センサにより前記各電磁弁の2次側の圧力変化を測定することで、前記各電磁弁の作動を確認する定格時作動試験を一斉に行うことを特徴とする電磁弁試験装置。
  3.  電磁弁の性能を試験する電磁弁試験装置であって、
     電磁弁が取り付けられる複数の取付台と、
     前記取付台に取り付けられた前記電磁弁を駆動させる制御部と、
     前記制御部と前記電磁弁とを接続する電気線と、
     前記電磁弁の流体流入側である1次側に作動流体を供給する作動流体供給源と、
     前記作動流体供給源と前記電磁弁とを接続する流体供給経路と、
     前記各取付台にそれぞれ対応して前記流体供給経路に設けられ、前記電磁弁の1次側で当該経路を連通状態と遮断状態とにそれぞれ切り換える1次側切換弁と、
     前記電磁弁の流体流出側である2次側に接続されて当該2次側を連通状態と遮断状態とに切り換える2次側切換弁と、
     前記各取付台にそれぞれ対応して設けられ、前記電磁弁の2次側圧力をそれぞれ測定する2次側圧力センサと、
     前記電磁弁に印加される電圧を測定し、または前記電磁弁に印加される電圧及び電流を測定する電圧電流測定部と、
     を備え、
     前記電磁弁が複数取り付けられている場合に、前記各1次側切換弁を介して前記各電磁弁の1次側に一斉に所定の試験圧力になるまで作動流体を供給し、前記制御部により前記各電磁弁に印加する電圧を徐々に上昇させ、前記各2次側圧力センサにより前記各電磁弁の2次側の圧力変化を測定することで前記各電磁弁の駆動タイミングを検知し、当該各電磁弁の駆動タイミングで前記電圧電流測定部により測定された当該各電磁弁に印加されている電圧の値が所定の基準範囲内であるか判断する最低動作電圧試験を行うことを特徴とする電磁弁試験装置。
  4.  電磁弁の性能を試験する電磁弁試験装置であって、
     電磁弁が取り付けられる複数の取付台と、
     前記取付台に取り付けられた前記電磁弁を駆動させる制御部と、
     前記制御部と前記電磁弁とを接続する電気線と、
     前記電磁弁の流体流入側である1次側に作動流体を供給する作動流体供給源と、
     前記作動流体供給源と前記電磁弁とを接続する流体供給経路と、
     前記各取付台にそれぞれ対応して前記流体供給経路に設けられ、前記電磁弁の1次側で当該経路を連通状態と遮断状態とにそれぞれ切り換える1次側切換弁と、
     前記電磁弁の流体流出側である2次側に接続されて当該2次側を連通状態と遮断状態とに切り換える2次側切換弁と、
     前記各取付台にそれぞれ対応して設けられ、前記電磁弁の2次側圧力をそれぞれ測定する2次側圧力センサと、
     前記電磁弁に印加される電圧を測定し、または前記電磁弁に印加される電圧及び電流を測定する電圧電流測定部と、
     を備え、
     前記電磁弁が複数取り付けられている場合に、前記各1次側切換弁を介して前記各電磁弁の1次側に一斉に所定の試験圧力になるまで作動流体を供給し、前記制御部により一斉に前記各電磁弁に電圧を印加して開弁させた状態から徐々に印加した電圧を下降させ、前記各2次側圧力センサにより前記各電磁弁の2次側の圧力変化を測定することで前記各電磁弁の駆動タイミングを検知し、当該各電磁弁の駆動タイミングで前記電圧電流測定部により測定された当該各電磁弁に印加されている電圧の値が所定の基準範囲内であるか判断する復帰電圧試験を行うことを特徴とする電磁弁試験装置。
  5.  電磁弁の性能を試験する電磁弁試験装置であって、
     電磁弁が取り付けられる複数の取付台と、
     前記取付台に取り付けられた前記電磁弁を駆動させる制御部と、
     前記制御部と前記電磁弁とを接続する電気線と、
     前記電磁弁の流体流入側である1次側に作動流体を供給する作動流体供給源と、
     前記作動流体供給源と前記電磁弁とを接続する流体供給経路と、
     前記各取付台にそれぞれ対応して前記流体供給経路に設けられ、前記電磁弁の1次側で当該経路を連通状態と遮断状態とにそれぞれ切り換える1次側切換弁と、
     前記各取付台にそれぞれ対応して設けられ、前記電磁弁の1次側圧力をそれぞれ測定する1次側圧力センサと、
     前記電磁弁の流体流出側である2次側に接続されて当該2次側を連通状態と遮断状態とに切り換える2次側切換弁と、
     前記各取付台にそれぞれ対応して設けられ、前記電磁弁の2次側圧力をそれぞれ測定する2次側圧力センサと、
     前記電磁弁に印加される電圧を測定し、または前記電磁弁に印加される電圧及び電流を測定する電圧電流測定部と、
     を備え、
     前記電磁弁の1次側に所定の圧力の作動流体を閉じ込めた後に、前記1次側圧力センサにより前記電磁弁の1次側の圧力降下を測定し、前記電磁弁からの作動流体の漏洩の有無を試験する漏洩試験と、
     前記電磁弁の1次側に当該電磁弁の定格圧力になるまで作動流体を供給し、前記制御部により前記電磁弁に定格電圧を印加し、前記2次側圧力センサにより前記電磁弁の2次側の圧力変化を測定することで、前記電磁弁の作動を確認する定格時作動試験と、
     前記電磁弁の1次側に所定の試験圧力になるまで作動流体を供給し、前記制御部により前記電磁弁に印加する電圧を徐々に上昇させ、前記2次側圧力センサにより前記電磁弁の2次側の圧力変化を測定することで前記電磁弁の駆動タイミングを検知し、当該電磁弁の駆動タイミングで前記電圧電流測定部により測定された当該電磁弁に印加されている電圧の値が所定の基準範囲内であるか判断する最低動作電圧試験と、
     前記電磁弁の1次側に所定の試験圧力になるまで作動流体を供給し、前記制御部により前記電磁弁に電圧を印加して開弁させた状態から徐々に印加した電圧を下降させ、前記各2次側圧力センサにより前記電磁弁の2次側の圧力変化を測定することで前記電磁弁の駆動タイミングを検知し、当該電磁弁の駆動タイミングで前記電圧電流測定部により測定された当該電磁弁に印加されている電圧の値が所定の基準範囲内であるか判断する復帰電圧試験と、
     を複数の前記取付台にそれぞれ取り付けられた前記電磁弁で同時に行うことを特徴とする電磁弁試験装置。
  6.  前記漏洩試験と前記定格時作動試験と前記最低動作電圧試験と前記復帰電圧試験とが終了した後に、
     1つの前記取付台に取り付けられた前記電磁弁に対して、
     前記電磁弁の1次側を大気圧とし、前記制御部により前記電磁弁に電圧を印加して開弁させた状態から徐々に印加した電圧を下降させ、前記電磁弁に印加される電圧及び電流を測定する前記電圧電流測定部により前記電磁弁を流れる電流の変化を測定することで前記電磁弁の駆動タイミングを検知し、当該電磁弁の駆動タイミングで前記電圧電流測定部により当該電磁弁に印加されている電圧を測定する大気圧開放試験と、
     前記電磁弁の2次側に作動流体溜めを接続した状態で当該電磁弁の1次側に定格圧力になるまで作動流体を供給し、前記制御部により前記電磁弁に電圧を印加して開弁させ、前記作動流体溜めにおける圧力上昇を試験する供給容量試験と、
     前記電磁弁のコイル部に直流電圧を印加して、当該電磁弁の枠体と前記コイル部との間の抵抗を測定する絶縁抵抗試験と、
     を行い、
     その後、残りの取付台に取り付けられた前記電磁弁に対して、前記大気圧開放試験と前記供給容量試験と前記絶縁抵抗試験とを行うことを特徴とする請求項5に記載の電磁弁試験装置。
  7.  前記電磁弁のコイル部に交流電圧を印加して、当該電磁弁の枠体と前記コイル部との間の電圧を測定する絶縁耐圧試験を、前記漏洩試験中に行うことを特徴とする請求項1または請求項5または請求項6に記載の電磁弁試験装置。
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