專利名稱：電動(dòng)汽車用直流水泵性能測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水泵性能測試系統(tǒng)。特別是涉及一種通過采集水泵壓力、流量、溫度等信號(hào)對電動(dòng)汽車用水泵進(jìn)行檢驗(yàn)的電動(dòng)汽車用直流水泵性能測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著國際電動(dòng)汽車技術(shù)日新月異的不斷發(fā)展，目前世界范圍內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了多種成熟的電動(dòng)汽車產(chǎn)品。而電動(dòng)汽車的生產(chǎn)廠家需要對成批購進(jìn)的水泵進(jìn)行檢驗(yàn)，動(dòng)力系統(tǒng)研發(fā)部門在進(jìn)行散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)也要合理的選用水泵，因此需要有專門針對于電動(dòng)汽車用水
泵的獨(dú)立測試系統(tǒng)。傳統(tǒng)的水泵性能測試方式為手動(dòng)測試，所花費(fèi)的時(shí)間長、人力大、效率低、而且不能同時(shí)讀取相關(guān)的測試數(shù)據(jù)，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)保存。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種通過上位機(jī)實(shí)現(xiàn)對壓力、流量、溫度和功率的實(shí)時(shí)自動(dòng)測量及對電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的精確控制，對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、運(yùn)算、保存及顯示的電動(dòng)汽車用直流水泵性能測試系統(tǒng)。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種電動(dòng)汽車用直流水泵性能測試系統(tǒng)，包括有水箱和直流水泵，還設(shè)置有計(jì)算機(jī)，所述的水箱的出水口端通過第一手動(dòng)閥連接直流水泵的進(jìn)水口端，所述的直流水泵的出水口端依次通過第二手動(dòng)閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和流量計(jì)連接水箱的進(jìn)水口端，所述的直流水泵的進(jìn)水口端設(shè)置有進(jìn)口壓力傳感器，所述的直流水泵的出水口端分別設(shè)置有溫度傳感器和出口壓力傳感器，其中，所述的進(jìn)口壓力傳感器、溫度傳感器、出口壓力傳感器和流量計(jì)分別連接計(jì)算機(jī)的信號(hào)輸入端，所述的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥連接計(jì)算機(jī)的信號(hào)輸出端，所述的直流水泵依次通過開關(guān)和電流傳感器連接可調(diào)直流電源，所述的電流傳感器連接計(jì)算機(jī)的信號(hào)輸入端。所述的進(jìn)口壓力傳感器、溫度傳感器、出口壓力傳感器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)和電流傳感器通過多功能I/o卡與計(jì)算機(jī)相連接。本發(fā)明的電動(dòng)汽車用直流水泵性能測試系統(tǒng)，具有如下特點(diǎn)I、通過上位機(jī)實(shí)現(xiàn)對壓力、流量、溫度和功率的實(shí)時(shí)自動(dòng)測量及對電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的精確控制，對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、運(yùn)算、保存及顯示。2、采用高精度的電流傳感器、壓力傳感器及流量計(jì)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀表，通過電動(dòng)調(diào)節(jié)閥來代替?zhèn)鹘y(tǒng)手動(dòng)閥門。3、通過多功能采集卡來采集電流信號(hào)、壓力信號(hào)、流量信號(hào)及溫度信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的控制。4、本系統(tǒng)仍然保留手動(dòng)測試的功能，可手動(dòng)對水泵的性能進(jìn)行測試，也方便對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和功能更新。
圖I是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明控制方法的流程圖。圖中I :水箱2 :直流水泵3:上位機(jī)4:第一手動(dòng)閥5:進(jìn)口壓力傳感器6:溫度傳感器7:出口壓力傳感器8:第二手動(dòng)閥9:電動(dòng)調(diào)節(jié)閥10 :流量計(jì)11:可調(diào)直流電源12:電流傳感器13:開關(guān)14:多功能I/O卡
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明的電動(dòng)汽車用直流水泵性能測試系統(tǒng)做出詳細(xì)說明。本發(fā)明分為上位機(jī)測控單元及電動(dòng)汽車用直流水泵性能測試系統(tǒng)兩部分，其中汽車用直流水泵性能測試系統(tǒng)主要完成水路及其管路的連接，試驗(yàn)時(shí)，通過可調(diào)直流電源設(shè)置好不同水泵所需電壓，更換不同的水泵，將表貼式溫度傳感器貼至水泵上，即可馬上試驗(yàn)。上位機(jī)測控單元采集試驗(yàn)所需的電流、壓力、流量、溫度等數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理后存儲(chǔ)并顯示，同時(shí)可以通過電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度的控制來完成對水泵出口壓力的調(diào)節(jié)，模擬實(shí)際汽車散熱系統(tǒng)的壓力。如圖I所示，本發(fā)明的電動(dòng)汽車用直流水泵性能測試系統(tǒng)，包括有水箱I和直流水泵2，以及計(jì)算機(jī)3，所述的水箱I的出水口端通過第一手動(dòng)閥4連接直流水泵2的進(jìn)水口端，所述的直流水泵2的出水口端依次通過第二手動(dòng)閥8、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥9和流量計(jì)10連接水箱I的進(jìn)水口端，所述的直流水泵2的進(jìn)水口端設(shè)置有進(jìn)口壓力傳感器5，所述的直流水泵2的出水口端分別設(shè)置有溫度傳感器6和出口壓力傳感器7，其中，所述的進(jìn)口壓力傳感器5、溫度傳感器6、出口壓力傳感器7和流量計(jì)10分別連接計(jì)算機(jī)3的信號(hào)輸入端，所述的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥9連接計(jì)算機(jī)3的信號(hào)輸出端，所述的直流水泵2依次通過開關(guān)13和電流傳感器12連接可調(diào)直流電源11，所述的電流傳感器12連接計(jì)算機(jī)3的信號(hào)輸入端。所述的進(jìn)口壓力傳感器5、溫度傳感器6、出口壓力傳感器7、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥9、流量計(jì)10和電流傳感器12通過多功能I/O卡14與計(jì)算機(jī)3相連接。所述的多功能I/O卡14采用型號(hào)為SFPCI-6015的采集卡。其中，所述的進(jìn)口壓力傳感器5、溫度傳感器6、出口壓力傳感器7、流量計(jì)10和電流傳感器12分別通過多功能I/O卡14的模擬量輸入通道連接計(jì)算機(jī)3，所述的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥9是通過多功能I/O卡14的模擬量輸出通道連接計(jì)算機(jī)3。本發(fā)明的電動(dòng)汽車用直流水泵性能測試系統(tǒng)中，水泵用電源是由可調(diào)直流穩(wěn)壓電源供電，這樣保證不同電壓等級(jí)的水泵均可測試。各種傳感器供電則由單獨(dú)的開關(guān)電源進(jìn)行供電。第一第二手動(dòng)閥門用于更換水泵時(shí)，防止水的外漏。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥用于試驗(yàn)過程中對管路的壓力進(jìn)行控制，可實(shí)現(xiàn)不同的水泵出口壓力，從而模擬不同車輛散熱管路壓力的不同。進(jìn)、出口壓力傳感器用于監(jiān)測水泵進(jìn)出口的壓差，實(shí)時(shí)監(jiān)測試驗(yàn)所需的壓力值。溫度傳感器用于水泵工作時(shí)的溫度采集。流量計(jì)負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測水泵的實(shí)際水流量，并將所采集數(shù)據(jù)傳輸至上位機(jī)。水箱負(fù)責(zé)試驗(yàn)用儲(chǔ)存循環(huán)水。本發(fā)明的用于電動(dòng)汽車用直流水泵性能測試系統(tǒng)的控制方法，主要完成與多功能采集卡的數(shù)據(jù)交換，即實(shí)時(shí)采集電流傳感器、流量計(jì)、壓力傳感器、溫度傳感器的信號(hào)，并根據(jù)試驗(yàn)所需壓力，輸出控制信號(hào)至電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，控制其開度實(shí)現(xiàn)對壓力的調(diào)節(jié)。如圖2所示，包括有如下步驟I)登錄，所述的登錄包括用戶登錄界面，判斷用戶密碼是否正確，正確，進(jìn)入下一步驟，否則重新登錄；2)進(jìn)入試驗(yàn)狀態(tài)，所述的進(jìn)入試驗(yàn)狀態(tài)，是初始化試驗(yàn)數(shù)據(jù)后開始實(shí)驗(yàn)，所述的初始化試驗(yàn)數(shù)據(jù)包括設(shè)定試驗(yàn)壓力、水泵所需電壓、水泵工作電流以及水泵消耗功率；3)根據(jù)設(shè)定的壓力設(shè)定電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度，本發(fā)明采用多功能I/O卡的模擬量輸出功能，輸出一個(gè)4_20mA的電流信號(hào)給電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，從而控制閥門的開度實(shí)現(xiàn)壓力的變化。上位機(jī)軟件界面將開度0-100經(jīng)過換算對應(yīng)實(shí)際的4-20mA模擬信號(hào)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥接收4-20mA信號(hào)后調(diào)節(jié)開度；4)判斷連接在上位機(jī)上的多功能I/O卡觸發(fā)周期是否已到，是進(jìn)入下一步驟，否則繼續(xù)判斷；5)采集并處理數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)主要采集水泵進(jìn)出口的壓力、水泵的工作電流、工作溫度和水泵運(yùn)行時(shí)的流量。水泵的工作電流由電流傳感器進(jìn)行檢測，輸出信號(hào)連接至多功能I/o卡；水泵的進(jìn)出口壓力分別由進(jìn)、出口壓力傳感器進(jìn)行測量，同時(shí)將輸出信號(hào)連接至多功能I/o卡；流量計(jì)帶遠(yuǎn)程傳輸功能，不僅可本地顯示流量外，實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸至多功能I/o卡；溫度由溫度傳感器采集并上傳至多功能I/o卡。上位機(jī)軟件讀取多功能I/O卡各個(gè)通道的信號(hào)，并對其中信號(hào)分別進(jìn)行基于限幅、中位值、遞推平均的數(shù)字濾波方法的處理，最終將用戶所需數(shù)據(jù)顯示在界面上，并實(shí)時(shí)保存以備歷史查詢分析。6)顯示并保存數(shù)據(jù)；7)判斷試驗(yàn)是否終止，是結(jié)束試驗(yàn)，否則返回第6步驟。本發(fā)明的電動(dòng)汽車用水泵性能測試系統(tǒng)及控制方法用于試驗(yàn)的過程是(I)前期準(zhǔn)備。給水箱加水，觀測水位計(jì)的水位；選用和被測水泵相適合的連接管件，連接好被測水泵；對開關(guān)電源進(jìn)行供電，保證各傳感器正常工作；打開第一、第二手動(dòng)閥，檢測管路是否正常。(2)上位機(jī)軟件準(zhǔn)備。上位機(jī)電源供電；輸入用戶名和密碼，登錄上位機(jī)測試軟件；撰寫被測水泵的型號(hào)、電壓功率等主要參數(shù)進(jìn)行保存數(shù)據(jù)的前期錄入；打開測試畫面。(3)試驗(yàn)。閉合水泵電源；根據(jù)試驗(yàn)大綱內(nèi)容，由軟件調(diào)節(jié)水泵試驗(yàn)臺(tái)上電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度，以達(dá)到大綱上所需壓力，實(shí)現(xiàn)對不同壓力等級(jí)下水泵電流、功率、流量、壓差的采集。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)汽車用直流水泵性能測試系統(tǒng)，包括有水箱(I)和直流水泵(2)，其特征在于，還設(shè)置有計(jì)算機(jī)(3)，所述的水箱(I)的出水口端通過第一手動(dòng)閥(4)連接直流水泵(2)的進(jìn)水口端，所述的直流水泵(2)的出水口端依次通過第二手動(dòng)閥(8)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(9)和流量計(jì)(10)連接水箱(I)的進(jìn)水口端，所述的直流水泵(2)的進(jìn)水口端設(shè)置有進(jìn)口壓力傳感器(5)，所述的直流水泵(2)的出水口端分別設(shè)置有溫度傳感器(6)和出口壓力傳感器(7)，其中，所述的進(jìn)口壓力傳感器(5)、溫度傳感器(6)、出口壓力傳感器(7)和流量計(jì)(10)分別連接計(jì)算機(jī)(3)的信號(hào)輸入端，所述的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(9)連接計(jì)算機(jī)(3)的信號(hào)輸出端，所述的直流水泵(2)依次通過開關(guān)(13)和電流傳感器(12)連接可調(diào)直流電源(11)，所述的電流傳感器(12)連接計(jì)算機(jī)(3)的信號(hào)輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動(dòng)汽車用直流水泵性能測試系統(tǒng)，其特征在于，所述的進(jìn)口壓力傳感器(5)、溫度傳感器(6)、出口壓力傳感器(7)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(9)、流量計(jì)(10)和電流傳感器(12)通過多功能I/O卡(14)與計(jì)算機(jī)(3)相連接。
專利摘要一種電動(dòng)汽車用直流水泵性能測試系統(tǒng)，包括有水箱和直流水泵，還設(shè)置有計(jì)算機(jī)，水箱的出水口端通過第一手動(dòng)閥連接直流水泵的進(jìn)水口端，直流水泵的出水口端依次通過第二手動(dòng)閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和流量計(jì)連接水箱的進(jìn)水口端，直流水泵的進(jìn)水口端設(shè)置有進(jìn)口壓力傳感器，直流水泵的出水口端分別設(shè)置有溫度傳感器和出口壓力傳感器，其中，進(jìn)口壓力傳感器、溫度傳感器、出口壓力傳感器和流量計(jì)分別連接計(jì)算機(jī)的信號(hào)輸入端，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥連接計(jì)算機(jī)的信號(hào)輸出端，直流水泵依次通過開關(guān)和電流傳感器連接可調(diào)直流電源，所述的電流傳感器連接計(jì)算機(jī)的信號(hào)輸入端。本實(shí)用新型通過上位機(jī)實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的精確控制，對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、運(yùn)算、保存及顯示。
文檔編號(hào)F04B51/00GK202510337SQ20122002575
公開日2012年10月31日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者劉允昌, 李欣欣, 趙春明, 馬中原, 馬寧 申請人:天津清源電動(dòng)車輛有限責(zé)任公司