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专利名称：驾驶室悬架气压密封性检测系统及方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202010420007.4

专利申请（专利权）人：湖北汽车工业学院
权利人地址：湖北省十堰市张湾区车城西路167号

专利发明（设计）人：发明人:王荣志,袁海兵,夏檑,王自平

专利摘要：本发明提供了驾驶室悬架气压密封性检测系统及方法，它包括气压密封性检测部分、流量传感器和PLC控制部分；所述气压密封性检测部分通过测量气体流量的变化对驾驶室空气悬架进行密封性检测；所述流量传感器用于检测被测试产品内部的流量变化；所述气压密封性检测部分与PLC控制部分直接连接，并通过与PLC控制部分连接的触摸屏输入的电控信号来完成检测过程。此检测试验系统用于驾驶室悬架气压密封性检测，其自动化程度高，操作简单，且检测精度高。

主权利要求：
1.采用驾驶室悬架气压密封性检测试验系统进行密封性检测的方法，驾驶室悬架气压密封性检测系统包括气压密封性检测部分、流量传感器和PLC控制部分；所述气压密封性检测部分通过测量气体流量的变化对驾驶室空气悬架进行密封性检测；所述流量传感器用于检测被测试产品内部的气体流量变化；所述气压密封性检测部分与PLC控制部分直接连接，并通过与PLC控制部分连接的触摸屏输入的电控信号来完成检测过程；
所述气压密封性检测部分包括用于提供高压气体的气源（1），所述气源（1）与用于对气体进行初步处理的气动三联件（2）相连，所述气动三联件（2）之后并联有多个分支检测回路，每个分支检测回路都分别对应连接流量传感器和被测试产品；
所述气动三联件（2）包括空气过滤器（201）和油雾器，所述空气过滤器（201）之后安装有用于对气源压力调节的减压阀（202），所述减压阀（202）之后的管路上安装有气压表（203）；
所述分支检测回路包括第一支路、第二支路、第三支路、第四支路、第五支路和第六支路；
所述第一支路包括依次串联的第一二位三通电磁阀（3）、第一单向节流阀（9）和第一流量传感器（15），所述第一流量传感器（15）安装在第一单向节流阀（9）和第一待检测产品（21）之间；
所述第二支路包括依次串联的第二二位三通电磁阀（4）、第二单向节流阀（10）和第二流量传感器（16），所述第二流量传感器（16）安装在第二单向节流阀（10）和第二待检测产品（22）之间；
所述第三支路包括依次串联的第三二位三通电磁阀（5）、第三单向节流阀（11）和第三流量传感器（17），所述第三流量传感器（17）安装在第三单向节流阀（11）和第三待检测产品（23）之间；
所述第四支路包括依次串联的第四二位三通电磁阀（6）、第四单向节流阀（12）和第四流量传感器（18），所述第四流量传感器（18）安装在第四单向节流阀（12）和第四待检测产品（24）之间；
所述第五支路包括依次串联的第五二位三通电磁阀（7）、第五单向节流阀（13）和第五流量传感器（19），所述第五流量传感器（19）安装在第五单向节流阀（13）和第五待检测产品（25）之间；
所述第六支路包括依次串联的第六二位三通电磁阀（8）、第六单向节流阀（14）和第六流量传感器（20），所述第六流量传感器（20）安装在第六单向节流阀（14）和第六待检测产品（26）之间；
所述PLC控制部分包括PLC控制器（29），所述PLC控制器（29）的输出模块与气压密封性检测部分的所有电磁阀相连，并控制相应电磁阀的通断；所述PLC控制器（29）的输出模块连接有指示灯（30），并判断被测试产品内的气体是否泄漏，并发出泄漏报警；所述PLC控制器（29）的输入模块与气压密封性检测部分的所有流量传感器和开关量相连，用于采集流量传感器的流量信号并控制设备各部分的通断；所述PLC控制器（29）的输入和输出部分均和触摸屏（27）以及通讯模块连接，所述触摸屏（27）用于实时显示检测数据和设置系统参数，通讯模块用于对产品检测信息的采集和记录汇总；还包括电源模块（31）；
其特征在于，所述密封性检测的方法包括以下步骤：
步骤1：开机自检准备工作；
步骤2：气体加压阶段；
步骤3：气体保压阶段；
步骤4：气体卸压阶段；
所述步骤1的具体操作：在检测任务开始之前，操作人员需确保系统处于卸荷状态，管路与设备连接完好状态，操作人员通过控制触摸屏（27）上的启动按钮将信号传递给PLC控制器（29），此时触摸屏上的加压指示灯亮起，然后根据PLC控制器中设定的程序延迟Ts后执行充气加压、稳压检测、气压卸压，然后做出被测试产品是否的合格的判断；
所述步骤2的具体操作：通过触摸屏（27）对系统进行调试，设置相应的参数后，向被测试产品内部充入设定压力的压缩空气，此时所有分支检测回路的二位三通电磁阀通电得电后阀芯右移，进气口与工作气口连通，排气口关闭，气体由进气口通入工作口，进而通过各自分支检测回路的单向节流阀通入被测试产品内，实现被测试产品的加压过程，此过程加压时间为T2s，或者根据要求通过触摸屏自行设置加压时间；
所述步骤3的具体操作：根据系统设定的气压加压时间和压力，被测试产品加压至设定压力后保持压力，被测试产品进入保压过程，此过程保压时间为T3s，触摸屏（27）上的保压指示灯亮起，或者根据要求通过触摸屏自行设置保压时间；所有分支检测回路流量传感器检测的流量值会实时显示在触摸屏（27）上，若流量值波动在设置范围之内，视为检测合格，进而进行下一步，若出现气体泄漏，系统会迅速发出报警提示，同时系统停止检测。
2.根据权利要求1所述采用驾驶室悬架气压密封性检测试验系统进行密封性检测的方法，其特征在于，所述步骤4的具体操作：被测试产品完成气压保压后，停止气源加压，被测试产品内的气体靠气体压力将所有分支检测回路的单向节流阀的下阀芯顶开，实现被测试产品内的气体反向流动，此时所有分支检测回路的二位三通电磁阀得电后阀芯左移，工作气口与排气口连通，气体由工作气口通入排气口，进而实现被测试产品的卸压过程，此过程卸压时间为T4s，或者根据要求通过触摸屏自行设置卸压时间，卸压过程完成后触摸屏上的卸压指示灯亮起，检测任务完成后，电机停止，将待测试产品拆卸，然后进行下一产品的密封性检测。 说明书 : 驾驶室悬架气压密封性检测系统及方法技术领域[0001] 本发明涉及汽车驾驶室悬架密封性能检测装置技术领域，具体涉及驾驶室悬架气压密封性检测系统及方法。背景技术[0002] 汽车的驾驶室悬架系统需要用到气动缓冲元件，为了保证悬架的质量，需要在出厂之前对悬架进行气密性进行检测。发明内容[0003] 为解决以上技术问题，本发明提供驾驶室悬架气压密封性检测系统，此检测试验机用于驾驶室悬架气压密封性检测，其自动化程度高，操作简单，且检测精度高。[0004] 为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：驾驶室悬架气压密封性检测系统，它包括气压密封性检测部分、流量传感器和PLC控制部分；所述气压密封性检测部分通过测量气体流量的变化对驾驶室空气悬架进行密封性检测；所述流量传感器用于检测被测试产品内部的流量变化；所述气压密封性检测部分与PLC控制部分直接连接，并通过与PLC控制部分连接的触摸屏输入的电控信号来完成检测过程。[0005] 所述气压密封性检测部分包括用于提供高压气体的气源，所述气源与用于对气体进行初步处理的气动三联件相连，所述气动三联件之后并联有多个分支检测回路，每个分支检测回路都分别对应连接流量传感器和待检测产品。[0006] 所述气动三联件包括空气过滤器和油雾器，所述空气过滤器之后安装有用于对气源压力调节的减压阀，所述减压阀之后的管路上安装有气压表。[0007] 所述分支检测回路包括第一支路、第二支路、第三支路、第四支路、第五支路和第六支路；[0008] 所述第一支路包括依次串联的第一二位三通电磁阀、第一单向节流阀和第一流量传感器，所述第一流量传感器安装在第一单向节流阀和第一待检测产品之间；[0009] 所述第二支路包括依次串联的第二二位三通电磁阀、第二单向节流阀和第二流量传感器，所述第二流量传感器安装在第二单向节流阀和第二待检测产品之间；[0010] 所述第三支路包括依次串联的第三二位三通电磁阀、第三单向节流阀和第三流量传感器，所述第三流量传感器安装在第三单向节流阀和第三待检测产品之间；[0011] 所述第四支路包括依次串联的第四二位三通电磁阀、第四单向节流阀和第四流量传感器，所述第四流量传感器安装在第四单向节流阀和第四待检测产品之间；[0012] 所述第五支路包括依次串联的第五二位三通电磁阀、第五单向节流阀和第五流量传感器，所述第五流量传感器安装在第五单向节流阀和第五待检测产品之间；[0013] 所述第六支路包括依次串联的第六二位三通电磁阀、第六单向节流阀和第六流量传感器，所述第六流量传感器安装在第六单向节流阀和第六待检测产品之间。[0014] 所述PLC控制部分包括PLC控制器，所述PLC控制器的输出模块与气压密封性检测部分的所有电磁阀相连，并控制相应电磁阀的通断；所述PLC控制器的输出模块连接有指示灯，并判断被测试产品内的气体是否泄漏，并发出泄漏报警；所述PLC控制器的输入模块与气压密封性检测部分的所有流量传感器和开关量相连，用于采集流量传感器的流量信号并控制设备各部分的通断；所述PLC控制器的输入和输出部分均和触摸屏以及通讯模块连接，所述触摸屏用于实时显示检测数据和设置系统参数，通讯模块用于对产品检测信息的采集和记录汇总；还包括电源模块。[0015] 采用所述驾驶室悬架气压密封性检测试验系统进行气压密封性检测的方法，它包括以下步骤：[0016] 步骤1：开机自检准备工作；[0017] 步骤2：气体加压阶段；[0018] 步骤3：气体保压阶段；[0019] 步骤4：气体卸压阶段。[0020] 所述步骤1的具体操作：在检测任务开始之前，操作人员需确保系统处于卸荷状态，管路与设备连接完好状态，操作人员通过控制触摸屏上的启动按钮将信号传递给PLC控制器，此时触摸屏上的加压指示灯亮起，然后根据PLC控制器中设定的程序延迟Ts后执行充气加压、稳压检测、气压卸压，然后做出被测试产品是否的合格的判断。[0021] 所述步骤2的具体操作：通过触摸屏对系统进行调试，设置相应的参数后，向被测试产品内部充入设定压力的压缩空气，此时所有分支检测回路的二位三通电磁阀通电得电后阀芯右移，进气口与工作气口连通，排气口关闭，气体由进气口通入工作口，进而通过各自分支检测回路的单向节流阀通入被测试产品内，实现被测试产品的加压过程，此过程加压时间为T2s，或者根据要求通过触摸屏自行设置加压时间。[0022] 所述步骤3的具体操作：根据系统设定的气压加压时间和压力，被测试产品加压至设定压力后保持压力，被测试产品进入保压过程，此过程保压时间为T3s，触摸屏上的保压指示灯亮起，或者根据要求通过触摸屏自行设置保压时间；所有分支检测回路流量传感器检测的流量值会实时显示在触摸屏上，若流量值波动在设置范围之内，视为检测合格，进而进行下一步，若出现气体泄漏，系统会迅速发出报警提示，同时系统停止检测。[0023] 所述步骤4的具体操作：被测试产品完成气压保压后，停止气源加压，被测试产品内的气体靠气体压力将所有分支检测回路的单向节流阀的下阀芯顶开，实现被测试产品内的气体反向流动，此时所有分支检测回路的二位三通电磁阀得电后阀芯左移，工作气口与排气口连通，气体由工作气口通入排气口，进而实现被测试产品的卸压过程，此过程卸压时间为T4s，或者根据要求通过触摸屏自行设置卸压时间，卸压过程完成后触摸屏上的卸压指示灯亮起，检测任务完成后，电机停止，将待测试产品拆卸，然后进行下一产品的密封性检测。[0024] 本发明有如下有益效果：[0025] 1、本发明通过测量气体流量的变化对驾驶室悬架进行气压密封性检测，它可以同时试验6台悬架总成，PLC控制部分通过触摸屏输入的电控信号，控制电磁阀完成系统管路的通断、流向，流量传感器通过PLC控制部分采集被测试产品内部的信号，然后将信号传给PLC控制部分对信号是否合格进行逻辑判断，PLC控制部分可自动完成系统的控制动作以及逻辑判断，并在触摸屏上实时显示被测试产品内部的流量，系统的维护参数修改和报警提示均可在触摸屏上实现。[0026] 2、结构合理，操作简单，适用产品多样，可高效率精确检测产品的密封性能，保证了产品的质量，降低了操作人员的劳动强度和检测结果的主观性，延长工件的使用寿命。附图说明[0027] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。[0028] 图1为本发明系统结构图。[0029] 图2为本发明系统原理图。[0030] 图3为本发明系统中电磁阀工作时序图。[0031] 图4为本发明控制器和触摸屏连接结构图。[0032] 图5为本发明控制器端口接线示意图。[0033] 图6为本发明气压密封性检测部分检测流程图。[0034] 图7为本发明触摸屏的主菜单画面。[0035] 图8为本发明触摸屏的压力控制画面。[0036] 图9为本发明触摸屏的系统维护画面。[0037] 图中：气源1、气动三联件2、第一二位三通电磁阀3、第二二位三通电磁阀4、第三二位三通电磁阀5、第四二位三通电磁阀6、第五二位三通电磁阀7、第六二位三通电磁阀8、第一单向节流阀9、第二单向节流阀10、第三单向节流阀11、第四单向节流阀12、第五单向节流阀13、第六单向节流阀14、第一流量传感器15、第二流量传感器16、第三流量传感器17、第四流量传感器18、第五流量传感器19、第六流量传感器20、第一待检测产品21、第二待检测产品22、第三待检测产品23、第四待检测产品24、第五待检测产品25、第六待检测产品26、触摸屏27、信号线28、PLC控制器29、指示灯30。[0038] 空气过滤器201、减压阀202、气压表203。具体实施方式[0039] 下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。[0040] 实施例1：[0041] 参见图1?5，驾驶室悬架气压密封性检测系统，它包括气压密封性检测部分、流量传感器和PLC控制部分；所述气压密封性检测部分通过测量气体流量的变化对驾驶室空气悬架进行密封性检测；所述流量传感器用于检测被测试产品内部的流量变化；所述气压密封性检测部分与PLC控制部分直接连接，并通过与PLC控制部分连接的触摸屏输入的电控信号来完成检测过程。通过采用上述的检测系统，被测试产品为驾驶室悬架，检测过程由PLC控制部分通过触摸屏输入的电控信号来控制电磁阀的换向，来控制气路中气体的流量和流向，进而实现气压加压、气压保压、气压卸压的检测过程，流量传感器通过PLC控制部分采集被测试产品内部的流量信号，PLC控制部分对采集的流量信号是否合格进行逻辑判断，PLC控制部分可自动完成系统的控制动作以及逻辑判断，并在触摸屏上实时显示被测试产品内部的流量，系统的维护参数修改和报警提示均可在触摸屏上实现。[0042] 进一步的，所述气压密封性检测部分包括用于提供高压气体的气源1，所述气源1与用于对气体进行初步处理的气动三联件2相连，所述气动三联件2之后并联有多个分支检测回路，每个分支检测回路都分别对应连接流量传感器和待检测产品。[0043] 进一步的，所述气动三联件2包括空气过滤器201和油雾器，所述空气过滤器201之后安装有用于对气源压力调节的减压阀202，所述减压阀202之后的管路上安装有气压表203。通过气动三联件2为系统提供高压工作介质，为保证正常测试，气源压力需达到10Bar。[0044] 进一步的，所述分支检测回路包括第一支路、第二支路、第三支路、第四支路、第五支路和第六支路；所述第一支路包括依次串联的第一二位三通电磁阀3、第一单向节流阀9和第一流量传感器15，所述第一流量传感器15安装在第一单向节流阀9和第一待检测产品21之间；所述第二支路包括依次串联的第二二位三通电磁阀4、第二单向节流阀10和第二流量传感器16，所述第二流量传感器16安装在第二单向节流阀10和第二待检测产品22之间；所述第三支路包括依次串联的第三二位三通电磁阀5、第三单向节流阀11和第三流量传感器17，所述第三流量传感器17安装在第三单向节流阀11和第三待检测产品23之间；所述第四支路包括依次串联的第四二位三通电磁阀6、第四单向节流阀12和第四流量传感器18，所述第四流量传感器18安装在第四单向节流阀12和第四待检测产品24之间；所述第五支路包括依次串联的第五二位三通电磁阀7、第五单向节流阀13和第五流量传感器19，所述第五流量传感器19安装在第五单向节流阀13和第五待检测产品25之间；所述第六支路包括依次串联的第六二位三通电磁阀8、第六单向节流阀14和第六流量传感器20，所述第六流量传感器20安装在第六单向节流阀14和第六待检测产品26之间。通过采用上述的检测支路，在气压加压过程中，二位三通电磁阀的IV1～IV6得电后阀芯右移,使气体流入单向节流阀IV7～IV12开始分别向被测试套件充气加压,加压至设定压力并保持压力,系统进入保压过程，通过流量传感器2S1～2S6检测被测试产品内的流量变化,若流量超过规定值则表明被测试产品漏气，保压过程完成后，二位三通电磁阀1YA～6YA得电，阀芯左移，被测试产品内气体流向换向，实现被套试件的气压卸压过程。[0045] 进一步的，所述PLC控制部分包括PLC控制器29，所述PLC控制器29的输出模块与气压密封性检测部分的所有电磁阀相连，并控制相应电磁阀的通断；所述PLC控制器29的输出模块连接有指示灯30，并判断被测试产品内的气体是否泄漏，并发出泄漏报警；所述PLC控制器29的输入模块与气压密封性检测部分的所有流量传感器和开关量相连，用于采集流量传感器的流量信号并控制设备各部分的通断；所述PLC控制器29的输入和输出部分均和触摸屏27以及通讯模块连接，所述触摸屏27用于实时显示检测数据和设置系统参数，通讯模块用于对产品检测信息的采集和记录汇总；还包括电源模块31。通过上述的PLC控制部分能够实现自动控制。[0046] 实施例2：[0047] 采用所述驾驶室悬架气压密封性检测试验系统进行气压密封性检测的方法，它包括以下步骤：[0048] 步骤1：开机自检准备工作；在检测任务开始之前，操作人员需确保系统处于卸荷状态，管路与设备连接完好状态，操作人员通过控制触摸屏27上的启动按钮将信号传递给PLC控制器29，此时触摸屏上的加压指示灯亮起，然后根据PLC控制器中设定的程序延迟Ts后执行充气加压、稳压检测、气压卸压，然后做出被测试产品是否的合格的判断。[0049] 步骤2：气体加压阶段；通过触摸屏27对系统进行调试，设置相应的参数后，向被测试产品内部充入设定压力的压缩空气，此时所有分支检测回路的二位三通电磁阀通电得电后阀芯右移，进气口与工作气口连通，排气口关闭，气体由进气口通入工作口，进而通过各自分支检测回路的单向节流阀通入被测试产品内，实现被测试产品的加压过程，此过程加压时间为T2s，或者根据要求通过触摸屏自行设置加压时间。[0050] 步骤3：气体保压阶段；根据系统设定的气压加压时间和压力，被测试产品加压至设定压力后保持压力，被测试产品进入保压过程，此过程保压时间为T3s，触摸屏27上的保压指示灯亮起，或者根据要求通过触摸屏自行设置保压时间；所有分支检测回路流量传感器检测的流量值会实时显示在触摸屏27上，若流量值波动在设置范围之内，视为检测合格，进而进行下一步，若出现气体泄漏，系统会迅速发出报警提示，同时系统停止检测。[0051] 步骤4：气体卸压阶段；被测试产品完成气压保压后，停止气源加压，被测试产品内的气体靠气体压力将所有分支检测回路的单向节流阀的下阀芯顶开，实现被测试产品内的气体反向流动，此时所有分支检测回路的二位三通电磁阀得电后阀芯左移，工作气口与排气口连通，气体由工作气口通入排气口，进而实现被测试产品的卸压过程，此过程卸压时间为T4s，或者根据要求通过触摸屏自行设置卸压时间，卸压过程完成后触摸屏上的卸压指示灯亮起，检测任务完成后，电机停止，将待测试产品拆卸，然后进行下一产品的密封性检测。[0052] 实施例3：[0053] 参见图6，采用所述驾驶室悬架气压密封性检测试验系统进行气压密封性检测的方法，它包括以下步骤：[0054] 步骤1：开机自检准备工作；在检测任务开始之前，操作人员需确保系统处于卸荷状态，管路与设备连接完好状态，操作人员通过控制触摸屏27上的启动按钮将信号传递给PLC控制器29，此时触摸屏上的加压指示灯亮起，然后根据PLC控制器中设定的程序延迟3s后执行充气加压、稳压检测、气压卸压，然后做出被测试产品是否的合格的判断。[0055] 步骤2：气体加压阶段；通过触摸屏27对系统进行调试，设置相应的参数后，向被测试产品内部充入设定压力的压缩空气，此时所有分支检测回路的二位三通电磁阀通电得电后阀芯右移，进气口与工作气口连通，排气口关闭，气体由进气口通入工作口，进而通过各自分支检测回路的单向节流阀通入被测试产品内，实现被测试产品的加压过程，此过程加压时间为6s，或者根据要求通过触摸屏自行设置加压时间。[0056] 步骤3：气体保压阶段；根据系统设定的气压加压时间和压力，被测试产品加压至设定压力后保持压力，被测试产品进入保压过程，此过程保压时间为60s，触摸屏27上的保压指示灯亮起，或者根据要求通过触摸屏自行设置保压时间；所有分支检测回路流量传感器检测的流量值会实时显示在触摸屏27上，若流量值波动在设置范围之内，视为检测合格，进而进行下一步，若出现气体泄漏，系统会迅速发出报警提示，同时系统停止检测。[0057] 步骤4：气体卸压阶段；被测试产品完成气压保压后，停止气源加压，被测试产品内的气体靠气体压力将所有分支检测回路的单向节流阀的下阀芯顶开，实现被测试产品内的气体反向流动，此时所有分支检测回路的二位三通电磁阀得电后阀芯左移，工作气口与排气口连通，气体由工作气口通入排气口，进而实现被测试产品的卸压过程，此过程卸压时间为10s，或者根据要求通过触摸屏自行设置卸压时间，卸压过程完成后触摸屏上的卸压指示灯亮起，检测任务完成后，电机停止，将待测试产品拆卸，然后进行下一产品的密封性检测。[0058] 实施例4：[0059] 本示例实施中，具体设置系统参数为：[0060] 被测试产品的试验压力为8Bar；[0061] 每台试验额定时间76S；[0062] 气压加压时间为6S；[0063] 气压保压时间为60S；[0064] 气压卸压时间为10S；[0065] 实施例5：[0066] 参见图7?9，所述的驾驶室悬架密封检测试验机可同时试验6台前悬总成，气压检测部分的系统维护及参数设置均在触摸屏上进行，触摸屏上显示的三个功能模块包括流量控制、维护画面、报警画面。功能模块的具体介绍如下：[0067] 1流量控制：此功能模块采用数显仪表的方式显示耐压试验前后被测试产品内部的气体流量，由密封检测试验机上的流量传感器通过PLC控制部分将密封检测时被测试产品内部的流量值实时显示在触摸屏上。[0068] 2维护画面：此功能模块为参数设置模块，可对气压加压时间、气压卸压时间、气路启用数量进行设置。[0069] 3报警画面：此功能模块是在设定耐压时间内压力降为零，超出设定值时，就进行声光报警，各回路独立显示压降。试验机具有计时断电功能：在额定时间完成时间后，自动断电并显示压降，对单位时间内发生肉眼观察明显泄漏，可进行紧急停止。当发生喷射状泄漏可能对人造成伤害时，系统立即停止提供压力。

专利地区：湖北

专利申请日期：2020-05-18

专利公开日期：2024-10-18

专利公告号：CN111504572B