水泵压力控制器自动测试系统

摘要

本发明公开了一种水泵压力控制器自动测试系统，包括用于安装水泵压力控制器的固定装置、用于形成测试用水流量的水流泵送装置、用于检测测试用水流量大小的流量检测装置、用于显示测试结果的显示装置、以及用于逻辑控制系统各装置的控制器，固定装置上设有可与压力控制器快速连接的进水管和出水管，所述流量检测装置包括一个固定支架，固定支架上固设有竖直的玻璃转子流量计，在玻璃转子流量计的旁侧设有上下两个金属接近开关，玻璃转子流量计通过管路与水流泵送装置相连接，上下两个金属接近开关与控制器电连接。本发明可自动调整测试系统的水流量，并自动检测流量启动控制开关的动作，从而自动判断被检测产品是否合格，显著地提高测试效率。

权利要求

1.一种水泵压力控制器自动测试系统，包括用于安装固定水泵压力控制器的固定装置、用于形成测试用水流量的水流泵送装置、用于检测测试用水流量大小的流量检测装置、用于显示测试结果的显示装置、以及用于逻辑控制系统各装置的控制器，固定装置上设有可与压力控制器快速连接的进水管和出水管，其特征是，所述流量检测装置包括一个固定支架，固定支架上固设有竖直的玻璃转子流量计，在玻璃转子流量计的旁侧设有上下两个金属接近开关，玻璃转子流量计通过管路与水流泵送装置相连接，上下两个金属接近开关与控制器电连接，所述水流泵送装置包括储水的水箱、输出水流的水泵、以及用以调节水泵所在水路流量的减压阀，所述减压阀具有一个可转动调节的调节端，调节端通过连接件与一个伺服电机的电机轴相连接，所述减压阀包括一个具有圆柱形空腔的阀体，在阀体的圆柱形空腔内适配有可转动的阀芯，阀芯的一端与圆柱形空腔的内端面之间具有空隙从而构成进液腔，阀芯的另一端与圆柱形空腔的内端面之间具有空隙从而构成出液腔，阀体靠近进液腔的一端侧壁设有与内部的进液腔连通的进液管，阀体靠近出液腔的一端侧壁设有与内部的出液腔连通的出液管，阀芯的两端面分别同轴地设有抵靠阀体内侧端面的限位柱，进液腔一侧的限位柱端面设有与阀芯同轴并穿出阀体外的调节圆杆，从而构成减压阀的调节端，阀芯的圆周面上设有沿圆周方向延伸的调节槽，所述调节槽的起点到终点所对应的圆心角为250°～300°，调节槽的横截面为矩形，调节槽的宽度从起点到终点由窄到宽成线性递增，阀体的圆柱形空腔内侧壁上设有轴向延伸的进液槽，进液槽一端与调节槽交叉重叠，另一端与进液腔连通，进液槽的横截面面积大于调节槽终点处的横截面面积，阀芯在调节槽的终点处设有径向出液孔，阀芯在出液腔一侧的端面上设有与径向出液孔连通的轴向出液孔。

2.根据权利要求1所述的水泵压力控制器自动测试系统，其特征是，所述固定支架包括由水平的底板、竖直的安装板构成的L形的架体，在架体的安装板侧面间隔地设有两块竖直的调节板，调节板上竖直地设有调节滑槽，所述玻璃转子流量计竖直地设置在安装板上位于两块调节板之间的侧面上，上下两个金属接近开关分别设置在两块调节板的调节滑槽上。

3.根据权利要求2所述的水泵压力控制器自动测试系统，其特征是，所述金属接近开关外套设有宽度与调节滑槽宽度适配的固定块，固定块的两端面上分别设有夹片，两个夹片分别贴合在调节板的两侧面上，所述调节滑槽的下端螺纹连接有竖直地向下伸出底板表面的调节螺杆，调节螺杆的上端设有抵压固定块下表面的连接球头，调节螺杆伸出底板表面部分螺纹连接有锁紧螺母，调节滑槽的上端固设有竖直向下的固定套管，固定套管内插接有活动杆，固定套管内还设有压簧，压簧抵压活动杆位于固定套管内的上端，活动杆的下端抵压固定块的上表面。

说明书

水泵压力控制器自动测试系统

技术领域

[0001] 本发明涉及水泵的压力控制器制造技术领域，尤其是涉及一种压力控制器制造时的自动测试系统。

背景技术

[0002] 在水泵的压力控制器生产制造过程中，我们需要对生产出来的产品进行最终的测试，以确定其是否合格，其中一个重要的测试步骤是测试产品的流量启动，所谓流量启动也就是当测试产品时的水流量值达到一定的值（通常有一个允许误差的范围）——即在额定的下限流量和上限流量之间时，产品相应的控制开关应启动，从而去控制水泵的启闭，如果在流量小于下限流量时就启动、或者在流量大于上限流量使尚未启动则为不合格。上述测试步骤即是给产品施加一个逐步递增的流量，然后测试产品在流量处于下限流量和上限流量之间时相应的流量启动控制开关是否正常启动，如没有正常启动，则判为不合格。现有技术中，为了提高测试效率，人们发明了许多自动化的测试装置和系统，例如，在中国专利文献上公开的“一种调压测试台”，公告号CN103064406A，，其中的第一电磁阀与第一减压阀串联在管路上形成第一进气通道；第二电磁阀与第二减压阀串联在管路上形成第二进气通道；第三电磁阀与第三减压阀串联在管路上形成第三进气通道；第四电磁阀与第四减压阀串联在管路上形成第四进气通道；所述每个进气通道的一端分别与进气端连通，另一端分别与被测试的水泵压力开关控制器和排气阀连通；所述排气阀通过管路与被测试的水泵压力开关控制器连通；所述连通排气阀与被测试的水泵压力开关控制器的管路上设置有压力表；所述控制电路分别控制排气阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀的开启与关闭。该测试台可同时控制两个水泵的水泵压力控制器和水泵恒压变频控制器进行调压测试，从而有利于提高测试效率。然而，到目前为止，在测试水泵压力控制器时，还是需要通过人工的方式逐步调整测试系统的水流量，然后相应地观察流量启动控制开关的动作，以确定产品是否合格。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于解决现有的水泵压力控制器测试方法所存在的测试效率低的问题，提供一种水泵压力控制器自动测试系统，可自动调整测试系统的水流量，并自动检测流量启动控制开关的动作，从而自动判断被检测产品是否合格，显著地提高测试效率。

[0004] 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种水泵压力控制器自动测试系统，包括用于安装固定水泵压力控制器的固定装置、用于形成测试用水流量的水流泵送装置、用于检测测试用水流量大小的流量检测装置、用于显示测试结果的显示装置、以及用于逻辑控制系统各装置的控制器，固定装置上设有可与压力控制器快速连接的进水管和出水管，所述流量检测装置包括一个固定支架，固定支架上固设有竖直的玻璃转子流量计，在玻璃转子流量计的旁侧设有上下两个金属接近开关，玻璃转子流量计通过管路与水流泵送装置相连接，上下两个金属接近开关与控制器电连接。

[0005] 需要检测时，我们可先将被测产品固定在固定装置上，并与进水管、出水管连通。为了能准确地检测到水流的流量值，本发明采用的是玻璃转子流量计，属于一种机械式的流量计，通过观察其内部的不锈钢浮子上升时所对应的玻璃管上的刻度值，即可读出相应的流量值，具有结构简单、性能可靠并且成本低的特点。测试开始时，水流泵送装置可使测试的水路形成一个流量由小至大逐步递增的水流，此时玻璃转子流量计中有水流通过，玻璃转子流量计中的不锈钢浮子就会随之上升，流量越大，不锈钢浮子上升的高度就越高。当不锈钢浮子到达玻璃转子流量计旁侧下部的金属接近开关位置时，该金属接近开关即可向控制器输出一个下限流量信号，此时的流量为额定的下限流量；当不锈钢浮子到达玻璃转子流量计旁侧上部的金属接近开关位置时，该金属接近开关即可向控制器输出一个上限流量信号，此时的流量为额定的上限流量。当流量在下限流量和上限流量范围时，控制器可依据测试产品的流量启动控制开关是否给出启动信号作出产品是否合格的判断，从而实现产品的自动检测，显著地提高测试效率。通过调整上下两个金属接近开关的高度，使其能准确地发出下限流量信号和上限流量信号，也就是说，本发明通过将玻璃转子流量计与金属接近开关的巧妙结合，实现流量信号的高精度输出，而玻璃转子流量计本身的测量精度并不会影响最终的测试准确性，从而用较低的成本实现可输出电信号的高精度液体流量计的功效。

[0006] 作为优选，所述水流泵送装置包括储水的水箱、输出水流的水泵、以及用以调节水泵所在水路流量的减压阀，所述减压阀具有一个可转动调节的调节端，调节端通过连接件与一个伺服电机的电机轴相连接。

[0007] 为了精确地调节流量，本发明创造性地将简单廉价的减压阀与伺服电机相接合，通过控制器精确地设定伺服电机转动角度的步进值，使得伺服电机能以极小的步进值调节减压阀，以实现流量由小至大的逐步自动递增，便于实现产品的自动测试。特别是，控制器还可方便地控制伺服电机在不同转动角度时的步进频率，从而使减压阀在对应上、下限流量时的步进频率相应变慢，有利于流量检测装置准确地发出信号，确保测试的准确性。

[0008] 作为优选，所述减压阀包括一个具有圆柱形空腔的阀体，在阀体的圆柱形空腔内适配有可转动的阀芯，阀芯的一端与圆柱形空腔的内端面之间具有空隙从而构成进液腔，阀芯的另一端与圆柱形空腔的内端面之间具有空隙从而构成出液腔，阀体靠近进液腔的一端侧壁设有与内部的进液腔连通的进液管，阀体靠近出液腔的一端侧壁设有与内部的出液腔连通的出液管，阀芯的两端面分别同轴地设有抵靠阀体内侧端面的限位柱，进液腔一侧的限位柱端面设有与阀芯同轴并穿出阀体外的调节圆杆，从而构成减压阀的调节端，阀芯的圆周面上设有沿圆周方向延伸的调节槽，所述调节槽的起点到终点所对应的圆心角为250°～300°，调节槽的横截面为矩形，调节槽的宽度从起点到终点由窄到宽成线性递增，阀体的圆柱形空腔内侧壁上设有轴向延伸的进液槽，进液槽一端与调节槽交叉重叠，另一端与进液腔连通，进液槽的横截面面积大于调节槽终点处的横截面面积，阀芯在调节槽的终点处设有径向出液孔，阀芯在出液腔一侧的端面上设有与径向出液孔连通的轴向出液孔。

[0009] 测试时，水流从进液管处进入到内部的进液腔，然后通过与进液腔连通的调节槽进入调节槽，在通过径向出液孔、轴向出液孔进入出液腔，然后从出液管流出。由于进液槽一端与调节槽交叉重叠，因此，交叉处调节槽的横截面面积决定了水流的流速和流量。当伺服电机驱动调节圆杆转动时，进液槽与调节槽的交叉处逐步由调节槽的起点向终点移动，此时调节槽的宽度成线性递增，因而交叉处调节槽的横截面面积逐步增加，从而使流量逐步增大。由于伺服电机可方便精确地控制调节圆杆的转动角度和步进频率，因而可实现流量的精确控制，从而使测试的准确性得以显著地提高，并且该减压阀结构简单成本低。

[0010] 作为优选，所述固定支架包括由水平的底板、竖直的安装板构成的L形的架体，在架体的安装板侧面间隔地设有两块竖直的调节板，调节板上竖直地设有调节滑槽，所述玻璃转子流量计竖直地设置在安装板上位于两块调节板之间的侧面上，上下两个金属接近开关分别设置在两块调节板的调节滑槽上。

[0011] L形的架体有利于调节板的可靠固定，而调节板上的调节槽便于金属接近开关的上下调节，从而确保其能准确地送出上、下限流量信号。

[0012] 作为优选，所述金属接近开关外套设有宽度与调节滑槽宽度适配的固定块，固定块的两端面上分别设有夹片，两个夹片分别贴合在调节板的两侧面上，所述调节滑槽的下端螺纹连接有竖直地向下伸出底板表面的调节螺杆，调节螺杆的上端设有抵压固定块下表面的连接球头，调节螺杆伸出底板表面部分螺纹连接有锁紧螺母，调节滑槽的上端固设有竖直向下的固定套管，固定套管内插接有活动杆，固定套管内还设有压簧，压簧抵压活动杆位于固定套管内的上端，活动杆的下端抵压固定块的上表面。

[0013] 固定块与两端的夹片构成工字型结构，从而能可靠地卡设在调节滑槽内，并可沿调节滑槽上下滑移。通过转动调节螺杆可方便地调整金属接近开关的高度，从而确保流量检测装置的高精度，而活动杆则可在压簧的作用下始终紧紧地抵压固定块的上表面，从而确保金属接近开关的可靠定位。

[0014] 因此，本发明具有如下有益效果：可自动调整测试系统的水流量，并自动检测流量启动控制开关的动作，从而自动判断被检测产品是否合格，显著地提高测试效率。

附图说明

[0015] 图1是本发明的一种结构示意图。

[0016] 图2是减压阀的连接结构示意图。

[0017] 图3是本发明中减压阀的一种结构示意图。

[0018] 图4是图3中阀芯表面调节槽的展平示意图。

[0019] 图5是流量检测装置的一种结构示意图。

[0020] 图6是另一种流量检测装置的侧视图。

[0021] 图7是图6中A-A处的剖视图。

[0022] 图中：1、测试台 2、固定装置 3、减压阀 31、调节端 32、阀体 321、进液槽 33、阀芯 331、限位柱 332、调节槽 333、径向出液孔 334、轴向出液孔 34、进液腔 35、出液腔 36、进液管 37、储液罐 4、伺服电机 5、固定支架 51、底板 52、安装板 53、调节板 531、调节滑槽 54、调节螺杆 55、锁紧螺母 56、固定套管 57、活动杆 58、压簧 59、手柄 6、玻璃转子流量计 7、金属接近开关 71、固定块 72、夹片 8、连接杆。

具体实施方式

[0023] 下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

[0024] 如图1所示，一种水泵压力控制器自动测试系统，主要用于水泵压力控制器的自动检测，以确定该产品是否合格，具体包括一个测试台1，测试台上设置用于安装固定水泵压力控制器的固定装置2、用于形成测试用水流量的水流泵送装置、用于检测测试用水流量大小的流量检测装置、用于显示测试结果的显示装置、以及用于逻辑控制系统各装置的控制器，其中的显示装置可采用信号灯。具体地，水流泵送装置包括一个储水的水箱（图中未示出）、输出水流的水泵（图中未示出）、以及用以调节水泵所在水路流量的减压阀。如图2所示，减压阀3可采购现有技术的减压阀，其具有一个可转动调节的调节端31，以调节流量的大小。水泵启动时，将水箱中的水送出，此时调节减压阀，即可给被测的产品提供一个流量由小至大逐步增加的水流，水流最终通过管道流回到水箱内，从而形成一个循环水路。为了便于减压阀的精确控制，减压阀的调节端可通过联轴节一类的连接件8与一个伺服电机4的电机轴相连接，这样，控制器即可方便地控制伺服电机的转动角度从而精确地控制减压阀的输出流量，同时可实现流量缓慢准确的微调。

[0025] 为了进一步简化结构、降低成本，并提高流量控制的精度，本发明的减压阀也可采用如图3、图4所示的结构：其包括一个阀体32，阀体两端分别设置密封端盖，从而在阀体内形成一个圆柱形空腔，在阀体的圆柱形空腔内适配有可转动的阀芯33，阀芯的一端与圆柱形空腔一侧的内端面之间留有空隙从而构成进液腔34，阀芯的另一端与圆柱形空腔另一侧的内端面之间留有空隙从而构成出液腔35，阀体靠近进液腔的一端侧壁设置与内部的进液腔连通的进液管36，阀体靠近出液腔的一端侧壁设置与内部的出液腔连通的出液管37，进液管和出液管分别连接在水泵形成的循环水路中，阀芯的两端面分别同轴地设置抵靠阀体内侧端面的限位柱331，进液腔一侧的限位柱端面设置与阀芯同轴并穿出阀体外的调节圆杆，从而构成减压阀的调节端31。此外，在阀芯的圆周面上需设置沿圆周方向延伸的调节槽332，该调节槽在阀芯圆周方向上的起点到终点所对应的圆心角可在250°～300°之间，调节槽在阀芯的轴向上的横截面呈矩形，调节槽在阀芯的轴向上的宽度从起点到终点由窄到宽成线性递增，从而使调节槽展平后呈等腰三角形。另外，在阀体的圆柱形空腔内侧壁上还需设置轴向延伸的进液槽321，该进液槽的一端与调节槽交叉重叠，从而使调节槽对应交叉处的横截面构成减压阀的节流口，进液槽的另一端则与进液腔连通。进一步地，阀芯在调节槽的终点处设置一个径向出液孔333，同时阀芯在出液腔一侧的端面上设置与径向出液孔连通的轴向出液孔334。当水流通过减压阀时，首先通过进液管进入阀体内的进液腔，然后由进液槽进入到调节槽，并通过调节槽终点处的径向出液孔、轴向出液孔流到出液腔内，最后从出液管流出。当控制器驱动伺服电机转动时，调节槽对应与进液槽交叉处的横截面面积逐步增大，从而使减压阀的节流口逐步增大，相应地流量逐步增加。为了便于控制，控制器可采用可编程逻辑控制器，从而可精确地控制伺服电机转动的步进值以及频率等，使得水路中的流量可完全按照测试的需求逐步地由小到大递增。当然，需要说明的是，进液槽的横截面面积应大于调节槽终点处的横截面面积，并且径向出液孔和轴向出液孔的横截面面积也应大于调节槽终点处的横截面面积，从而确保节流口的横截面面积在整个减压阀内的水流通道上处于最小值，从而真正起到节流口的作用。

[0026] 此外，固定装置为一可快速夹持、固定产品的快速夹具，在固定装置上分别设置可与产品快速连接的进水管和出水管。这样，被检测的产品可通过快速夹具迅速地固定住，然后将进水管、出水管和产品相连接。

[0027] 为了能自动检测产品的流量启动控制开关在给出启动信号时流量是否在额定的范围内，如图5所示，本发明的流量检测装置包括固定支架5、设置在固定支架上的玻璃转子流量计6以及两个金属接近开关7。固定支架包括由水平的底板51、竖直的安装板52构成的L形的架体，在架体竖直的安装板上靠近底板的内侧面间隔地设置两块竖直的调节板53，调节板上竖直地设置调节滑槽531，其中的玻璃转子流量计竖直地设置在安装板上位于两块调节板之间的内侧面上，玻璃转子流量计通过管路连接在水泵形成的循环水路中，而两个金属接近开关则上下错开地分别设置在两块调节板的调节滑槽上，上下两个金属接近开关与控制器电连接。

[0028] 需要检测时，我们可先将被测产品固定在固定装置上，并使进水管、出水管与产品连接。此时开启水泵输出水流，控制器驱动伺服电机逐步转动，从而使水路中的流量逐步增大。此时玻璃转子流量计中有水流通过，玻璃转子流量计中的不锈钢浮子就会随之上升，流量越大，不锈钢浮子上升的高度就越高。当流量到达额定的下限流量值时，不锈钢浮子到达玻璃转子流量计旁侧下部的金属接近开关位置，此时该金属接近开关即可向控制器输出一个下限流量信号；当流量继续增大到额定的上限流量值时，不锈钢浮子到达玻璃转子流量计旁侧上部的金属接近开关位置，此时该金属接近开关即可向控制器输出一个上限流量信号。此时，控制器可根据被测产品的流量启动控制开关是否在流量位于下限流量和上限流量范围内时给出启动信号作出合格与否的判断，如果流量小于下限流量，即下部的金属接近开关尚未送出下限流量信号，流量启动控制开关即已给出启动信号，控制器将产品判为不合格，此时显示装置中相应的不合格信号灯点亮；如果流量大于下限流量且小于上限流量时，即下部的金属接近开关送出下限流量信号，而上部的金属接近开关尚未送出上限流量信号，流量启动控制开关给出启动信号，控制器则将产品判为合格，此时显示装置中相应的合格信号灯点亮；如果流量大于上限流量，即上部的金属接近开关已经送出上限流量信号，而流量启动控制开关尚未给出启动信号，则控制器将产品判为不合格，此时显示装置中相应的不合格信号灯点亮，从而实现产品的自动快速检测。

[0029] 通过调整上下两个金属接近开关在调节滑槽上的位置，我们可使流量检测装置准确地送出下限流量信号和上限流量信号，从而使其具有可输出电信号的高精度液体流量计的功效。为了便于上下两个金属接近开关在调节滑槽上的移动和定位，如图6、图7所示，我们可在金属接近开关7外侧套设一个固定块71，该固定块外形为矩形，其宽度与调节滑槽宽度相适配，从而可沿着调节滑槽上下移动。此外，固定块的厚度和调节板的厚度一致，并且在固定块的两端面上分别设置夹片72，从而使两个夹片分别贴合在调节板的两侧面上。固定块与两侧的夹片构成一个工字型结构，从而可稳定地沿着调节滑槽上下移动。此外，调节滑槽的下端螺纹连接一根竖直的调节螺杆54，调节螺杆的上端设置抵压固定块下表面的连接球头541，调节螺杆的下端向下延伸并伸出底板的下表面，调节螺杆伸出底板下表面部分螺纹连接一个锁紧螺母55。进一步地，我们还可在调节滑槽的上端固定设置竖直向下的固定套管56，在固定套管的下端插接一根可伸缩的活动杆57，固定套管的上端内设一个压簧58，压簧的下端抵压活动杆位于固定套管内的上端，而活动杆的下端则抵压在固定块的上表面上，从而使固定块稳定可靠地定位在连接球头上，确保金属接近开关定位的准确可靠。
当我们需要调整金属接近开关的位置时，可松开锁紧螺母，然后转动调节螺杆使其上升或下降，此时调节螺杆上端的连接球头即可推动固定块升降以调整金属接近开关的位置，抵压在固定块上面的活动杆则克服压簧的弹力相应地缩进到固定套管内，此时拧紧锁紧螺母，即可使金属接近开关可靠地定位在合适的高度。当然，为了方便调节螺杆的转动，我们还可在调节螺杆的下端部连接一个手柄59。