本發(fā)明實施例涉及電氣設備的測試領域，尤其涉及一種刮雨器測控系統(tǒng)。

背景技術：

機車的刮雨器在長期運行過程中，其運動機構、軸承等存在老化問題，需要定期對其性能進行檢測調(diào)整，以免發(fā)生卡滯事故，影響機車的正常運行。

目前我國普遍用的刮雨器試驗臺，多屬于人工型或半自動型，用于進行刮雨器的擺動頻率和擺動角度的檢測。通常刮雨器試驗臺包括能夠固定刮雨器的支架；與刮雨器的輸入軸相連，能驅(qū)動輸入軸轉動的驅(qū)動裝置?，F(xiàn)有技術在進行測試時，需要將刮雨器安裝到試驗臺，例如進行擺動角度檢測時，需要在刮雨器輸出軸上安裝一條固定角度的標尺，通過刮雨器輸出軸帶動角度尺的指針擺動，進而人工觀測擺動角度。在進行擺動頻率的檢測時，需要在擺動兩側設置按鍵開關，按鍵開關連接計時器，刮雨器的擺動觸動按鍵開關，進而控制計數(shù)器計時，再通過人工計算得出刮雨器的擺動頻率。

上述方案中顯然人工觀測不準確，人工計算耗時耗力。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種刮雨器測控系統(tǒng)，以實現(xiàn)準確、快速地完成刮雨器性能的測量。

本發(fā)明實施例提供了一種刮雨器測控系統(tǒng)，包括：

連接裝置，與刮雨器輸出軸相連接，用于連接刮雨器輸出軸與信號轉換裝置，并傳遞刮雨器輸出軸的機械運動；

信號轉換裝置，與連接裝置相連接，用于將連接裝置輸出的機械轉動轉換為數(shù)字量；

支架，與信號轉換裝置相連接，用于固定信號轉換裝置并調(diào)節(jié)信號轉換裝置的高度；

工作臺，與支架相連接，且用于支撐待測試的刮雨器；

信號采集處理裝置，與信號轉換裝置相連接，用于采集信號轉換裝置輸出的數(shù)字量，通過對數(shù)字量的處理得出刮雨器的測試參數(shù)。

進一步地，刮雨器測控系統(tǒng)還包括計算機數(shù)據(jù)采集及分析處理裝置，與信號采集處理裝置相連接，用于接收測試參數(shù)，對測試參數(shù)進行分析處理并顯示。

進一步地，信號轉換裝置為編碼器，用于檢測所述機械轉動的轉動角度，并編碼形成對應的數(shù)字量。

進一步地，信號采集處理裝置為plc控制器。

進一步地，plc控制器具體用于：

采集設定時間段內(nèi)所述信號轉換裝置輸出的數(shù)字量；

識別出所述數(shù)字量的最大值和最小值；

根據(jù)所述最大值和所述最小值計算出刮雨器的擺動角度。

進一步地，plc控制器具體用于：

采集設定時間段內(nèi)所述信號轉換裝置輸出的數(shù)字量；

根據(jù)所述數(shù)字量計算出刮雨器運行相應的運行周期所需的運行時間；

根據(jù)所述運行周期和所述運行時間計算出刮雨器的擺動頻率。

進一步地，連接裝置包括夾緊套、開口套和萬向聯(lián)軸節(jié)，夾緊套分別與刮雨器輸出軸和開口套連接，開口套與萬向聯(lián)軸節(jié)連接，萬向聯(lián)軸節(jié)與信號轉換裝置連接。

進一步地，萬向聯(lián)軸節(jié)為雙萬向聯(lián)軸節(jié)結構。

進一步地，支架為l型支架。

本發(fā)明通過使用信號轉換裝置將刮雨器輸出軸的機械轉動轉換為數(shù)字量，通過信號采集處理裝置對數(shù)字量進行采集處理，得出刮雨器的擺動參數(shù)，解決了在進行刮雨器擺動參數(shù)測量時人工觀測不準確、人工計算耗時耗力的問題，實現(xiàn)了對刮雨器性能準確、快速地的測量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例一提供的刮雨器測控系統(tǒng)的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例一提供的刮雨器測控系統(tǒng)進行擺動角度測量時的原理圖。

圖3是本發(fā)明實施例一提供的刮雨器測控系統(tǒng)進行擺動頻率測量時的原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關的部分而非全部結構。

實施例一

圖1為本發(fā)明實施例一提供的刮雨器測控系統(tǒng)的原理圖，本實施例可用于對刮雨器進行性能的測量，該刮雨器測控系統(tǒng)的具體結構如下：

本實施例提供了一種刮雨器測控系統(tǒng)，包括：連接裝置110、信號轉換裝置120、支架130、工作臺140和信號采集處理裝置150。

其中，連接裝置與刮雨器輸出軸相連接，用于連接刮雨器輸出軸與信號轉換裝置120，并傳遞刮雨器輸出軸的機械運動；信號轉換裝置120，與連接裝置110相連接，用于將連接裝置110輸出的機械轉動轉換為數(shù)字量；支架130，與信號轉換裝置120相連接，用于固定信號轉換裝置120并調(diào)節(jié)信號轉換裝置120的高度；工作臺140，與支架130相連接，且用于支撐待測試的刮雨器；信號采集處理裝置150，與信號轉換裝置120相連接，用于采集信號轉換裝置120輸出的數(shù)字量，通過對數(shù)字量的處理得出刮雨器的測試參數(shù)。

連接裝置例如可以是夾緊套1101、開口套1102和萬向聯(lián)軸節(jié)1103，夾緊套1101分別與刮雨器輸出軸和開口套1102連接，開口套1102與萬向聯(lián)軸節(jié)1103連接，萬向聯(lián)軸節(jié)1103與信號轉換裝置120連接。這種連接方式能夠使刮雨器輸出軸與信號轉換裝置120之間的連接更穩(wěn)定。萬向聯(lián)軸節(jié)1103優(yōu)選可以是雙萬向聯(lián)軸節(jié)結構，雙萬向聯(lián)軸節(jié)結構靈活，既不會損傷刮雨器輸出軸，也不會損傷信號轉換裝置，并且能減少被測刮雨器與信號轉換裝置120間的中心高度差對測量結果的影響。

信號轉換裝置120的功能是用于獲取萬向聯(lián)軸節(jié)1103傳遞的刮雨器輸出軸的機械轉動，并將刮雨器輸出軸的機械轉動轉化為數(shù)字量。信號轉換裝置優(yōu)選可以是ab相編碼器，ab相編碼器在正轉和反轉時a相脈沖的電平高低剛好相反，因此使用ab相編碼器，信號采集處理裝置可以很容易地識別出轉軸旋轉的方向，通過采集ab相編碼器輸出的數(shù)字量的變化能夠準確模擬刮雨器的運動過程。

支架150例如可以是l型支架，l型支架包括立板部分和直角底板部分。立板上半部分與信號轉換裝置相連，用于固定信號轉換裝置，立板下半部分與直角底板相連。直角底板上半部分開了四條一字型的孔，用來固定立板，且可以根據(jù)被測試刮雨器的要求對立板的高度進行調(diào)節(jié)，直角底板下半部分固定在工作臺上。通過這種結構的l型支架能夠調(diào)節(jié)信號轉換裝置140的高度，實現(xiàn)不同中心高度的刮雨器的兼容。

本發(fā)明實施例通過使用信號轉換裝置將刮雨器輸出軸的機械轉動轉換為數(shù)字量，通過信號采集處理裝置對數(shù)字量進行采集處理，得出刮雨器的擺動參數(shù)，解決了在進行刮雨器擺動參數(shù)測量時人工觀測不準確、人工計算耗時耗力的問題，實現(xiàn)了對刮雨器性能準確、快速地的測量。

在上述方案的基礎上，刮雨器測控系統(tǒng)還包括計算機數(shù)據(jù)采集及分析處理裝置，與信號采集處理裝置150相連接，用于接收信號采集處理裝置150輸出的測試參數(shù)，對測試參數(shù)進行分析處理并顯示。計算機數(shù)據(jù)采集及分析處理裝置可以對刮雨器的測量參數(shù)進行統(tǒng)計整理，形成技術報表，并顯示出來，使刮雨器的測試參數(shù)有了一個更直觀的顯示方式。

在上述方案的基礎上，信號采集處理裝置150優(yōu)選可以是plc控制器，plc控制器的可靠性高，抗干擾能力強，能夠準確地進行數(shù)字量的采集和計算。

圖2是本發(fā)明實施例提供的刮雨器測控系統(tǒng)進行擺動角度測量過程的流程圖，該刮雨器測控系統(tǒng)對刮雨器擺動角度的測量過程如下：

s210、采集設定時間段內(nèi)信號轉換裝置輸出的數(shù)字量；

s220、識別出數(shù)字量的最大值和最小值；

s230、根據(jù)最大值和最小值計算出刮雨器的擺動角度。

圖3是本發(fā)明實施例提供的刮雨器測控系統(tǒng)進行擺動頻率測量過程的流程圖。該刮雨器測控系統(tǒng)對刮雨器擺動頻率的測量過程如下：

s310、采集設定時間段內(nèi)信號轉換裝置輸出的數(shù)字量；

s320、根據(jù)數(shù)字量計算出刮雨器運行相應的運行周期所需的運行時間；

s330、根據(jù)運行周期和運行時間計算出刮雨器的擺動頻率。

上述方案可同時進行，也可以單獨進行。

本技術方案通過使用plc控制器采集信號轉換裝置輸出的數(shù)字量并計算，實現(xiàn)了對刮雨器擺動角度和擺動頻率的準確測量。

實施例二

本實施例可以以上述實施例為基礎，提供了一種優(yōu)選實例，參考圖1所示。本實施例可以進行刮雨器擺動角度和擺動頻率的測量，并將擺動參數(shù)通過計算機顯示。

本發(fā)明實施例提供了一種刮雨器測控系統(tǒng)，包括：夾緊套1101、開口套1102、萬向聯(lián)軸節(jié)1103、編碼器120、支架130、工作臺140、plc控制器150和計算機數(shù)據(jù)采集處理裝置。

其中，夾緊套1101、開口套1102和萬向聯(lián)軸節(jié)1103連接刮雨器輸出軸與編碼器120，將刮雨器輸出軸的機械轉動傳送給編碼器120；編碼器120檢測機械轉動的轉動角度和轉動方向，并編碼形成對應的數(shù)字量；plc控制器采集編碼器120輸出的數(shù)字量并處理，得到刮雨器的擺動參數(shù)；計算機信號采集處理裝置采集plc控制器輸出的各項擺動參數(shù)，整理成技術報表并顯示。

進一步地，編碼器120采用高精度增量式ab相編碼器，ab相編碼器內(nèi)部有兩對光電耦合器，輸出相位差為90°的兩組脈沖序列，正轉和反轉時兩路脈沖的超前、滯后關系剛好相反，正轉和反轉時a相脈沖的電平高低剛好相反，因此使用ab相編碼器，plc控制器可以很容易地識別出轉軸旋轉的方向。通過采集ab相編碼器輸出的數(shù)字量的變化能夠準確模擬刮雨器的運動過程，進而準確計算出刮雨器的各項擺動參數(shù)。

具體進行擺動角度和擺動頻率的檢測過程如下：

測量刮雨器的擺動頻率及擺動角度的過程是將刮雨器的輸出軸與編碼器固定在同一水平中心點上并一起同軸運動，測量刮雨器的擺動頻率及擺動角度的功能特性。

測量刮雨器擺動角度的過程是：先讓刮雨器通電使刮雨器電機旋轉，電機旋轉時通過蝸桿、渦輪減速，使與渦輪偏心相連的刮雨器輸出軸做往復運動。通過增量式ab相編碼器采集刮雨器輸出軸的機械轉動，由于刮雨器工作是往復運動，運動的軌跡是一個扇形，往復擺動角度在0°到90°的范圍內(nèi)，所以采集的數(shù)據(jù)不會超過ab相編碼器的最大值，ab相編碼器在正方向運轉時采集數(shù)據(jù)遞增，在反方向運轉時采集數(shù)據(jù)遞減，所以刮雨器運行一次的采集數(shù)據(jù)有最大值和最小值，plc控制器采集ab相編碼器輸出的數(shù)字量，通過采集的數(shù)字量的最大值和最小值進行計算得出刮雨器運行一次的絕對值，可采用一周是1024個數(shù)字量的ab相編碼器，一周是360度，最終可得出刮雨器的擺動角度jiao＝(abs/1024)*360。

測量刮雨器擺動頻率的過程是：先讓刮雨器通電使刮雨器電機旋轉，電機旋轉時通過蝸桿、渦輪減速，使與渦輪偏心相連的刮雨器輸出軸做往復運動。當刮雨器輸出軸開始轉動后，使用增量式ab相編碼器將刮雨器輸出軸的機械轉動轉為為數(shù)字量，然后通過plc控制器采集當下的數(shù)據(jù)量作為參考值如d100，當?shù)谝淮纬霈F(xiàn)d100時開始計時為t1，當刮雨器運行2個周期后plc采集的數(shù)據(jù)會出現(xiàn)三次d100，當?shù)谌纬霈F(xiàn)d100時，計下當前的時間為t2，這樣就可以得出刮雨器運行2周所用的時間為t＝t2-t1，也就是說刮雨器運行一周所用的時間為t/2，那么一分鐘運行的次數(shù)為n＝60/(t/2)，最終可得出刮雨器的擺動頻率為n次。

在進行擺動角度及擺動頻率的測量時，也可進行多次測量，取多次測量的平均值作為最終的擺動角度及擺動頻率。

計算機數(shù)據(jù)采集及處理裝置采集plc控制器計算出刮雨器的擺動角度和擺動頻率，對擺動參數(shù)進行整理后形成技術報表顯示出來。

本實施例提供的刮雨器測控系統(tǒng)，能夠準確模擬刮雨器的運動過程，配合計算機數(shù)據(jù)采集及處理裝置，可準確測量并顯示出刮雨器的擺動參數(shù)。

注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本發(fā)明進行了較為詳細的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實施例，在不脫離本發(fā)明構思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權利要求范圍決定。