本發(fā)明涉及電磁閥測試設(shè)備，尤其是一種關(guān)于電磁閥的非接觸檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在汽車、航空、軍工、電力和船舶工業(yè)等領(lǐng)域,對電磁閥特別是高壓高性能電磁閥的需求越來越大,對其啟動特性和停止特性中的各項性能指標要求越來越高。尤其在航空工業(yè)領(lǐng)域,對于高壓高性能電磁閥性能的綜合測試具有十分重要的戰(zhàn)略意義,高壓高性能電磁閥的動態(tài)響應(yīng)特性將直接影響到整個飛機控制系統(tǒng)對發(fā)動機的控制。所以,設(shè)計和開發(fā)快速、精確、高智能化的電磁閥特性測試系統(tǒng)非常必要。
電磁閥的動態(tài)響應(yīng)特性分析：電磁閥勵磁線圈通電后,線圈的負載電流按指數(shù)曲線從零開始增加,銜鐵所受到的電磁吸力也相應(yīng)上升。當電磁吸力上升至足以克服負載力時,銜鐵開始運動,并切割磁力線產(chǎn)生很強的反電勢,使電流急劇下降,直至銜鐵完全吸合。之后,電流按指數(shù)曲線繼續(xù)增至穩(wěn)態(tài)。在電磁閥的工作過程中,銜鐵的釋放過程與其吸合過程相似。通過這種機電耦合的關(guān)系,可以把閥門內(nèi)部的機械運動與電流變化情況相關(guān)聯(lián),監(jiān)測勵磁線圈上加載的電流在時域上變化的情況，可獲得電磁閥動作時的電流曲線。由電流曲線可以知道閥門的開啟和釋放的響應(yīng)時間、電流儲備系數(shù)以及時間常數(shù)，這些參數(shù)都是反映閥門性能優(yōu)劣的重要指標。
傳統(tǒng)的電磁閥檢測方法是電流檢測法，其原理是把測試電阻串聯(lián)在電磁閥回路中，即傳感器的探頭介入測量電路中，通過測試電阻兩端分壓信號測量換算出閥門線圈電流值。采樣電阻兩端的電壓信號通過隔離放大器轉(zhuǎn)換成0-5伏之間的電壓信號輸入A/D板中轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，再進行數(shù)據(jù)處理與分析，從而對電磁閥進行判讀。但這種方法由于探頭的介入對測量電路產(chǎn)生一定的干擾，不能夠準確對電磁閥的電流波形進行測量。
隨著傳感器檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，非接觸式傳感技術(shù)不斷成熟，將取代傳感器探頭介入測量電路的檢測方式。用無接觸的測量方法代替了過去測量部件機械連接的方法。
電磁感應(yīng)法是以電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ)的磁場測量方法，是一種應(yīng)用感應(yīng)線圈的無接觸點測量方法，探測線圈構(gòu)成的感應(yīng)式磁敏傳感器結(jié)構(gòu)精巧堅固、體積小、重量輕、功耗低，和外電路接口方便，能在惡劣的環(huán)境下工作，并可抗電磁干擾。其特點是無觸點傳感，可靠性高，用以檢測電流電壓，不需要接入主電路即可進行無位檢測，無插入損耗，且實現(xiàn)輸入和輸出信號的完全隔離，無過載損壞。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種能夠利用感應(yīng)式磁敏傳感器進行非接觸式測量，對磁場信號進行采集、放大、轉(zhuǎn)化、過濾，得到精確的測量信號，從而檢測電磁閥的動作情況的檢測系統(tǒng)，還提供了一種非接觸電磁閥檢測方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
本發(fā)明非接觸電磁閥檢測方法，包括以下幾個步驟：
步驟一：磁場傳感器檢測電磁閥周圍的漏磁，將漏磁磁場的磁場變化轉(zhuǎn)化為電壓信號，發(fā)送到A/D采集板，途中經(jīng)過調(diào)理放大電路；
步驟二：在調(diào)理放大電路中，用儀表放大器ＩＮＡ１１８對傳感器傳輸?shù)碾妷盒盘栠M行前期的放大，用ＲＣ電路對信號進行粗調(diào)，濾去一部分高頻干擾；
步驟三：A/D采集板接收經(jīng)過調(diào)理放大電路放大的電壓信號，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并發(fā)送到多功能測控板；
步驟四：多功能測控板卡實現(xiàn)針對每一只被測閥的單獨控制、單獨數(shù)據(jù)采集；同時I/O輸出的信號經(jīng)過功率驅(qū)動電路板卡放大隔離后控制電磁閥切換動作，實現(xiàn)電磁閥全開和全閉的動作過程。
步驟五：工控機接收多功能測控板卡上傳的信號，再進行數(shù)據(jù)處理與分析，從而對電磁閥進行判讀。
步驟六：工控機可以發(fā)送執(zhí)行信號到多功能測控板卡，通過多功能測控板卡控制ＡＤ數(shù)據(jù)的采集和驅(qū)動電磁閥；
步驟七：功率驅(qū)動電路板利用高電壓、高電流的達林頓晶體驅(qū)動芯片作為前置放大，再利用小尺寸固體繼電器對驅(qū)動信號進行功率放大和電壓隔離，以驅(qū)動電磁閥。
進一步，所述功率驅(qū)動電路板上還連接有直流電源，為功率驅(qū)動電路板提供電源。
進一步，所述多功能測控板可以同時控制若干組的A/D信號采集。
本發(fā)明一種非接觸電磁閥檢測系統(tǒng)，包括磁場傳感器、調(diào)理放大電路、A/D采集板、多功能測控板、工控機；所述磁場傳感器設(shè)置于被測電磁閥的周圍，連接調(diào)理放大電路；所述A/D采集板連接調(diào)理放大電路，同時連接多功能測控板；所述多功能測控板分別連接工控機和功率驅(qū)動電路板。
進一步，所述工控機上安裝有自適應(yīng)濾波算法軟件。
以上結(jié)構(gòu)，由于安裝有自適應(yīng)濾波算法軟件，對復(fù)合信號中的噪聲部分進行提取和噪聲抑制，實現(xiàn)對干擾噪聲信號的消除。
進一步，所述調(diào)理放大電路采用的是儀表放大器ＩＮＡ１１８。
進一步，所述多功能測控板所使用的是阿爾泰測控板。
進一步，所述磁場傳感器使用的是由探測線圈作為探頭的感應(yīng)式磁敏傳感器。
綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：
1 電磁閥的磁場測量精度高。
感應(yīng)式磁敏傳感器的結(jié)構(gòu)精巧堅固、體積小、重量輕、功耗低，和外電路接口方便，能在惡劣的環(huán)境下工作，并可抗電磁干擾。其特點是無觸點傳感，可靠性高，用以檢測電流電壓，不需要接入主電路即可進行無位檢測，無插入損耗，且實現(xiàn)輸入和輸出信號的完全隔離，無過載損壞。
2 多組數(shù)據(jù)的同時采集、處理，提高檢測效率。
在檢測系統(tǒng)中設(shè)置了多個測試通道，多功能測控板可以同時接收多組采集信號，控制多組信號的采集，提高測試的效率。
3 經(jīng)過自適應(yīng)濾波算法軟件的過濾，測試精度高。
自適應(yīng)濾波算法軟件，對復(fù)合信號中的噪聲部分進行提取和噪聲抑制，可以實現(xiàn)對干擾噪聲信號的消除，從而得到完整的原始信號，使測試精度提高。
附圖說明
本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：
圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
本說明書（包括任何附加權(quán)利要求、摘要）中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
如圖1 ，本發(fā)明非接觸電磁閥檢測方法，包括以下幾個步驟：
步驟一：磁場傳感器檢測電磁閥周圍的漏磁，將漏磁磁場的磁場變化轉(zhuǎn)化為電壓信號，發(fā)送到A/D采集板，途中經(jīng)過調(diào)理放大電路；
步驟二：在調(diào)理放大電路中，用儀表放大器ＩＮＡ１１８對傳感器傳輸?shù)碾妷盒盘栠M行前期的放大，用ＲＣ電路對信號進行粗調(diào)，濾去一部分高頻干擾；
步驟三：A/D采集板接收經(jīng)過調(diào)理放大電路放大的電壓信號，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并發(fā)送到多功能測控板；
步驟四：多功能測控板卡實現(xiàn)針對每一只被測閥的單獨控制、單獨數(shù)據(jù)采集；同時I/O輸出的信號經(jīng)過功率驅(qū)動電路板卡放大隔離后控制電磁閥切換動作，實現(xiàn)電磁閥全開和全閉的動作過程。
步驟五：工控機接收多功能測控板卡上傳的信號，再進行數(shù)據(jù)處理與分析，從而對電磁閥進行判讀。
步驟六：工控機可以發(fā)送執(zhí)行信號到多功能測控板卡，通過多功能測控板卡控制ＡＤ數(shù)據(jù)的采集和驅(qū)動電磁閥；
步驟七：功率驅(qū)動電路板利用高電壓、高電流的達林頓晶體驅(qū)動芯片作為前置放大，再利用小尺寸固體繼電器對驅(qū)動信號進行功率放大和電壓隔離，以驅(qū)動電磁閥。
在實施中，所述功率驅(qū)動電路板上還連接有直流電源，為功率驅(qū)動電路板提供電源；所述多功能測控板可以同時控制若干組的A/D信號采集。
一種非接觸電磁閥檢測系統(tǒng)，包括磁場傳感器、調(diào)理放大電路、A/D采集板、多功能測控板、工控機；所述磁場傳感器設(shè)置于被測電磁閥的周圍，連接調(diào)理放大電路；所述A/D采集板連接調(diào)理放大電路，同時連接多功能測控板；所述多功能測控板分別連接工控機和功率驅(qū)動電路板。
在實施中，所述工控機上安裝有自適應(yīng)濾波算法軟件。
以上結(jié)構(gòu)，由于安裝有自適應(yīng)濾波算法軟件，對復(fù)合信號中的噪聲部分進行提取和噪聲抑制，實現(xiàn)對干擾噪聲信號的消除。
在實施中，所述調(diào)理放大電路采用的是儀表放大器ＩＮＡ１１８；所述多功能測控板所使用的是阿爾泰測控板；所述磁場傳感器使用的是由探測線圈作為探頭的感應(yīng)式磁敏傳感器。
本發(fā)明并不局限于前述的具體實施方式。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。