汽車氣制動閥類綜合性能電子檢測系統開發

系統設計原理

整個測試臺架可以分為兩部分，氣制動系統各部件性能和密封測試部分。

氣制動系統各部件性能測試

在氣制動系統各部件件能測試部分中，可以完成對制動總閥、繼動閥、彈簧缸等制動系統的性能的測試。

在制動總閥測試系統中，我們采用步進電機伺服進給制動與氣動加載制動相結合的方法，實現了由制動加載模擬機構仿真控制的實牟緩慢制動與緊急制動狀態的測試模式。

在測試過程中，可以從伺服電機驅動、氣缸高速驅動、二種制動方式中任選一種制動方式，來驅動制動總閥．同時進行實時的數據采集，從而形成制動總閥性能曲線。

氣制動系統各部件密封測試

在氣制動系統各部件密封測試中，我們可以完成對制動總閥、彈簧缸、繼動閥等性能的測試。

在性能測試基礎卜，我{fl通過關閉氣制動系統各部件的控制氣壓，使其在一定的時間內保持穩定氣壓，獲得各部件輸出氣壓在其時間內的下降值，從而達到氣制動系統各部件密封狀況。

系統總體設計

系統簡介

本測試臺架是根據國家相關汽車行業標準，主要針對汽車氣壓制動系統和其他核心部件性能的綜合測試系統。測試產品涵蓋氣制動總閥、彈簧缸、手閥、繼動閥等汽車氣壓制動系統部件。整個測試系統由工業控制計算機控制，采用中斷與DMA方式進行數據采集，保證了數據的實時性和準確性。系統相應位置配有氣壓傳感器、力傳感器、位移傳感器等紀錄測試過程各個部位的信號。伺服電機配減速器帶動滾珠絲杠，實現制動閥、彈簧缸直線驅動與加載模擬，加載速度可以通過軟件設置，實現無級調速。氣缸快速推進機構實現急剎車動特性的加載模擬。系統設計采用日本SMC快速連接器，實現氣壓傳感器與系統的連接，極大的提高了系統的靈活性與可擴展性。測試過程中，紀錄相應測試信號，可以顯示相關制動部件的曲線關系。

系統總體設計

系統主要由微機控制系統、氣動控制系統和機械傳動系統組成。測試臺結構為分體組合式，由主控臺、氣動控制柜和工裝夾具構成，方便維護。Pentium4級工業控制機：防塵、防電磁干擾，町靠性高，能在工業現場環境條件下穩定工作。高速、高精度數據采集板，集成了A／D、D／A、D10、Timer／Counter等功能，滿足系統動、靜特性的測試要求。控制用電磁閥選用進口高壽命電磁閥，密封用電磁閥采用El本SMC、CKD元件，符合日本零泄漏標準。試驗臺架采用噴塑防腐處理，臺面板為鋁合金型材，輔有各種夾具及驅動傳動機構等實現工件的裝夾定位與加載模擬。

試驗項目及測試方法

系統配有力傳感器、氣壓傳感器等，可以實現以下性能測試：

總閥測試

驅動裝置由伺服電機、精密伺服減速器、滾珠絲杠和快速氣缸構成，伺服電機實現總閥靜特性測試的實現，快速氣缸實現緊急制動的加載。

接通氣源，調節壓力至制動總閥的額定輸入氣壓。計算機根據設定的加載速度控制伺服電機，通過傳動機構緩慢推動推桿，使挺桿位移由零逐漸增至最大。記錄伺服電機每個脈沖時輸人，輸出壓力傳感器的氣壓值，通過計算機實時顯示輸出氣壓與推桿行程、驅動力關系曲線，推桿行程與推桿力關系曲線。

繼動閥測試

系統配有氣壓傳感器、電氣比例閥。通過計算機對電氣比例閥進行無級壓力控制，實現繼動閥的輸入氣壓的供給，實現繼動閥的輸入輸出特性曲線測試。還可以測試輸出氣壓與總閥位移關系；緊急制動時輸出氣壓與時間關系等。

彈簧缸、制動氣室測試

系統配有氣壓傳感器、電氣比例閥、彈簧負載裝置。彈簧負載裝置由步進電機、減速器、運動控制卡、滾珠絲杠等構成。通過計算機對電氣比例閥進行無級壓力控制，實現彈簧缸的輸入氣壓的供給，通過運動控制卡控制步進電機前進與后退，實現彈簧制動氣室的彈簧腔與氣室腔的性能測試。

手閥性能測試

系統配有氣壓傳感器、角位移傳感器，可以測試手閥輸出氣壓與手閥角度的關系曲線。

調壓閥性能測試

系統配有氣壓傳感器、電氣比例閥。通過計算機對電氣比例閥進行無級壓力控制，實現繼動閥的輸入氣壓的供給，實現繼動閥的輸入輸出特性曲線測試。還町以測試輸出氣壓與總閥位移關系；緊急制動時輸出氣壓與時間關系等。

結束語

該性能檢測臺控制系統基于工業PC，曲線實時顯示，參數設置靈活，高度自動化，適用于產品性能與質量檢測以及試驗窒產品開發；進行單個制動閥類部件的性能的全面測試，顯示各閥的工作特性及其曲線；測試系統配液晶顯示、彩色打印機，實現控制、參數設置、結果顯示，并數據保存、查詢、打印。設備運行穩定可靠，符合有關環保的要求；核心元器件選用進口元件，采用日本SMC、CKD的氣動產品，從硬件上保證了系統的可靠性；電器部分具有良好的電磁屏蔽、光電隔離功能和可靠的安全防護措施；系統具有故障自檢、過載保護、超壓報警功能。