一種高速電磁閥電磁力靜、動(dòng)態(tài)測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于電磁測(cè)試裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高速電磁閥電磁力靜、動(dòng)態(tài)測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]高速電磁閥是柴油機(jī)電控燃油系統(tǒng)的核心元件，將加載在高速電磁鐵上的驅(qū)動(dòng)電流轉(zhuǎn)化為電磁力，驅(qū)動(dòng)閥芯組件完成開(kāi)、關(guān)功能。為滿(mǎn)足柴油機(jī)需要，高速電磁閥對(duì)控制指令的響應(yīng)速度必須處于在亞毫秒級(jí)，高速電磁閥性能好壞的關(guān)鍵是由電磁力特性決定的，所以電磁力特性的測(cè)試非常重要。
[0003]為滿(mǎn)足測(cè)試需要，必須使測(cè)試裝置具有測(cè)試響應(yīng)能力高、加載驅(qū)動(dòng)電流靈活可調(diào)、氣隙可調(diào)下以及氣隙固定下的電磁閥電磁力測(cè)試能力；還能通過(guò)軟件實(shí)時(shí)直觀顯示和存儲(chǔ)電磁閥的電磁力特性曲線、以及檢測(cè)電磁閥線圈的電感、電阻的功能。但是，現(xiàn)有的測(cè)試裝置不能滿(mǎn)足上述需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種高速電磁閥電磁力靜、動(dòng)態(tài)測(cè)試裝置，以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)電流可調(diào)、氣隙可調(diào)下以及氣隙固定下的電磁閥電磁力精度較高的測(cè)試。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種高速電磁閥電磁力靜、動(dòng)態(tài)測(cè)試裝置，包括氣隙調(diào)節(jié)測(cè)量模塊、電磁力測(cè)量模塊、高速電磁閥驅(qū)動(dòng)單元模塊、驅(qū)動(dòng)電流測(cè)量模塊、高速信號(hào)采集模塊、通訊模塊和上位機(jī)；
[0007]所述氣隙調(diào)節(jié)測(cè)量模塊包括滑臺(tái)基座和滑臺(tái)基座上的用來(lái)固定被測(cè)電磁鐵的電磁鐵固定裝置、用來(lái)固定被測(cè)銜鐵的銜鐵固定裝置、用來(lái)測(cè)量電磁鐵與銜鐵之間距離的位移測(cè)量裝置，所述電磁鐵固定裝置和銜鐵固定裝置之間的相對(duì)位置可調(diào)；
[0008]所述高速電磁閥驅(qū)動(dòng)單元模塊與被測(cè)電磁鐵連接，并通過(guò)通訊模塊接收上位機(jī)發(fā)送的驅(qū)動(dòng)電流的設(shè)置參數(shù)，后根據(jù)指令發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至被測(cè)電磁鐵；所述驅(qū)動(dòng)電流測(cè)量模塊采集在電磁鐵上產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電流實(shí)際值，并轉(zhuǎn)換為電壓值后通過(guò)高速信號(hào)采集模塊傳送到上位機(jī)；
[0009]所述電磁力測(cè)量模塊包括拉壓力傳感器和傳力桿，被測(cè)銜鐵上產(chǎn)生的電磁力通過(guò)傳力桿由拉壓力傳感器感知；
[0010]所述電磁力測(cè)量模塊和氣隙調(diào)節(jié)測(cè)量模塊均將輸出值通過(guò)高速信號(hào)采集模塊傳送到上位機(jī)。
[0011]進(jìn)一步的，所述滑臺(tái)基座上設(shè)有平行設(shè)置的導(dǎo)軌和絲杠，一滑塊套裝在導(dǎo)軌和絲杠上，所述電磁鐵固定裝置固定設(shè)置在滑塊上，所述絲杠的前端設(shè)有驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)；所述滑臺(tái)基座上導(dǎo)軌的末端固定設(shè)置末端平臺(tái)，所述銜鐵固定裝置固定設(shè)置在末端平臺(tái)上。
[0012]進(jìn)一步的，所述位移測(cè)量裝置包括固定設(shè)置在末端平臺(tái)上的位移傳感器和固定設(shè)置在滑塊上的位移傳感器測(cè)量頭，位移傳感器通過(guò)其上固定連接的位移傳感器測(cè)量桿感知與位移傳感器測(cè)量頭之間的距離。
[0013]進(jìn)一步的，所述位移測(cè)量裝置包括固定設(shè)置在末端平臺(tái)上的激光位移傳感器或電渦流位移傳感器，還有固定設(shè)置在滑塊上的接收端。
[0014]進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)為手輪或步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)由上位機(jī)控制。
[0015]進(jìn)一步的，還包括電感電阻測(cè)量模塊和模式開(kāi)關(guān)，所述模式開(kāi)關(guān)用來(lái)實(shí)現(xiàn)電感電阻測(cè)量模塊和驅(qū)動(dòng)電流測(cè)量模塊與被測(cè)電磁鐵的連接切換。
[0016]進(jìn)一步的，所述高速電磁閥驅(qū)動(dòng)單元模塊輸出驅(qū)動(dòng)電流的參數(shù)包括:開(kāi)環(huán)電流調(diào)制時(shí)間80 μ s、峰值電流在10Α?20Α之間調(diào)節(jié)、峰值電流時(shí)間400 μ s、維持電流在3A?15A之間調(diào)節(jié)、噴射脈寬1500 μ s ;高速電磁閥驅(qū)動(dòng)單元模塊在電路結(jié)構(gòu)中通過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓(高壓在24?120V之間調(diào)節(jié)、電源電壓24V、反向電壓80V)的調(diào)制實(shí)現(xiàn)所需要的驅(qū)動(dòng)電流。
[0017]進(jìn)一步的，所述滑臺(tái)基座內(nèi)部集成驅(qū)動(dòng)電流測(cè)量模塊、高速電磁閥驅(qū)動(dòng)單元模塊、電感電阻測(cè)量模塊、高速信號(hào)采集模塊、模式開(kāi)關(guān)和通訊模塊。
[0018]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢(shì):
[0019](1)本發(fā)明可在驅(qū)動(dòng)電流可調(diào)、氣隙可調(diào)下以及氣隙固定下對(duì)響應(yīng)速度在亞毫秒級(jí)高速電磁閥進(jìn)行靜態(tài)電磁力特性、動(dòng)態(tài)電磁力特性、電感、電阻進(jìn)行測(cè)量，驅(qū)動(dòng)電流形狀可按要求設(shè)置為矩形波或二階波形，測(cè)量數(shù)據(jù)能夠適時(shí)顯示并自動(dòng)進(jìn)行整理輸出相應(yīng)關(guān)系曲線；
[0020](2)本發(fā)明應(yīng)用到柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)試響應(yīng)速度及測(cè)試效率高、測(cè)試數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理、測(cè)試結(jié)果易于觀測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0021]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0022]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述高速電磁閥電磁力靜、動(dòng)態(tài)測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述高速電磁閥電磁力靜、動(dòng)態(tài)測(cè)試裝置的部件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明實(shí)施例上位機(jī)對(duì)高速電磁閥驅(qū)動(dòng)單元模塊設(shè)置驅(qū)動(dòng)電流參數(shù)示意圖。
[0025]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0026]1-手輪，2-導(dǎo)軌，3-滑臺(tái)基座，4-絲杠，6-滑塊，7_位移傳感器測(cè)量頭，8_電磁鐵固定裝置，9-位移傳感器測(cè)量桿，10-位移傳感器，11-銜鐵固定裝置，12-傳力桿，13-拉壓力傳感器，14-末端平臺(tái)，15-驅(qū)動(dòng)電流測(cè)量模塊，16-電磁力測(cè)量模塊，17-氣隙調(diào)節(jié)測(cè)量?！缐?，18-電感電阻測(cè)量模塊，19-高速電磁閥驅(qū)動(dòng)單元模塊，20-高速信號(hào)采集模塊，21-通訊模塊，22-模式開(kāi)關(guān)，23-上位機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0027]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0028]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0029]一種高速電磁閥電磁力靜、動(dòng)態(tài)測(cè)試裝置，如圖1、2所示，包括氣隙調(diào)節(jié)測(cè)量模塊17、電磁力測(cè)量模塊16、高速電磁閥驅(qū)動(dòng)單元模塊19、驅(qū)動(dòng)電流測(cè)量模塊15、高速信號(hào)采集模塊20、通訊模塊21和上位機(jī)23 ；
[0030]所述氣隙調(diào)節(jié)測(cè)量模塊17包括滑臺(tái)基座3和滑臺(tái)基座3上的用來(lái)固定被測(cè)電磁鐵的電磁鐵固定裝置8、用來(lái)固定被測(cè)銜鐵的銜鐵固定裝置11、用來(lái)測(cè)量電磁鐵與銜鐵之間距離的位移測(cè)量裝置，所述電磁鐵固定裝置8和銜鐵固定裝置11之間的相對(duì)位置可調(diào)；
[0031]所述高速電磁閥驅(qū)動(dòng)單元模塊19與被測(cè)電磁鐵連接，并通過(guò)通訊模塊21接收上位機(jī)23發(fā)送的驅(qū)動(dòng)電流的設(shè)置參數(shù)，后根據(jù)指令發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)至被測(cè)電磁鐵；所述驅(qū)動(dòng)電流測(cè)量模塊15采集在電磁鐵上產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電流實(shí)際值，并轉(zhuǎn)換為電壓值后通過(guò)高速信號(hào)采集模塊20傳送到上位機(jī)23 ;所述高速電磁閥驅(qū)動(dòng)單元模塊19通過(guò)驅(qū)動(dòng)電壓調(diào)制，輸出驅(qū)動(dòng)電流(噴射脈寬、一階維持電流、二階維持電流等參數(shù)可設(shè)置)以驅(qū)動(dòng)高速電磁閥工作；
[0032]所述電磁力測(cè)量模塊16包括拉壓力傳感器13和傳力桿12，被測(cè)銜鐵上產(chǎn)生的電磁力通過(guò)傳力桿12由拉壓力傳感器13感知，待測(cè)銜鐵通過(guò)螺釘與傳力桿12連接；
[0033]所述電磁力測(cè)量模塊16和氣隙調(diào)節(jié)測(cè)量模塊17均將輸出值通過(guò)高速信號(hào)采集模塊20傳送到上位機(jī)23 ;高速信號(hào)采集模塊20同步采集驅(qū)動(dòng)電流測(cè)量模塊15、電磁力測(cè)量模塊16和氣隙調(diào)節(jié)測(cè)量模塊17的輸出信號(hào)。
[0034]本發(fā)明所述滑臺(tái)基座3上設(shè)有平行設(shè)置的兩個(gè)導(dǎo)軌2和絲杠4，一滑塊6套裝在導(dǎo)軌2和絲杠4上，滑塊6在兩個(gè)導(dǎo)軌2上實(shí)現(xiàn)自由滑動(dòng)，所述電磁鐵固定裝置8固定設(shè)置在滑塊6上，所述絲杠4的前端設(shè)有驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)絲杠4從而使滑塊6移動(dòng)；所述滑臺(tái)基座3上導(dǎo)軌2的末端固定設(shè)置末端平臺(tái)14，所述銜鐵固定裝置11固定設(shè)置在末端平臺(tái)14上；所述兩個(gè)導(dǎo)軌2的下表面和滑臺(tái)基座3通過(guò)螺釘固定，導(dǎo)軌2的一端通過(guò)螺釘固定驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)和絲杠4，另一端通過(guò)螺釘固定在末端平臺(tái)14上；末端平臺(tái)14上表面通過(guò)螺釘固定銜鐵固定裝置11、拉壓力傳感器13。
[0035]本發(fā)明所述位移測(cè)量裝置包括固定設(shè)置在末端平臺(tái)14上的位移傳感器10和固定設(shè)置在滑塊6上的位移傳感器測(cè)量頭7，位移傳感器10通過(guò)其上固定連接的位移傳感器測(cè)量桿9感知與位移傳感器測(cè)量頭7之間的距離；所述位移測(cè)量裝置還可選擇測(cè)量精度更高的激光位移傳感器或電渦流位移傳感器，只需固定設(shè)置在滑塊6上的接收端，位移傳感器10通過(guò)螺釘固定在末端平臺(tái)14上。
[0036]本發(fā)明所述驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)可為手輪1如圖1所示，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪1，電磁鐵固定裝置8上的電磁鐵及位移傳感器測(cè)量頭7與滑塊6 —同沿著導(dǎo)軌2移動(dòng)，位移傳感器10感知電磁鐵與銜鐵之間距離的變化，在達(dá)到需要測(cè)試的距離時(shí)，固定手輪1，電磁鐵與銜鐵之間距離便不再改變，實(shí)現(xiàn)電磁鐵與銜鐵之間氣隙的調(diào)節(jié)；驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)也可選擇步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)由上位機(jī)23控制，由上位機(jī)內(nèi)安裝軟件設(shè)定氣隙大小。
[0037]本發(fā)明還包括電感電阻測(cè)量模塊18和模式開(kāi)關(guān)22，所述模式開(kāi)關(guān)22用來(lái)實(shí)現(xiàn)電感電