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摘要:本文利用无线压力传感器的特点和优点,结合电气实验室压力测试现有的一些不足,通过研究家用电器内部压力的无线测量、传输以及计算机实时记录的功能,研制出一套有效实用的无线压力测试系统。本文研究内容主要集中在家用电器产品进行无线压力测试时无线压力传感技术与计算机实时记录系统的有效结合上。同时出于压力测试大多是在危险环境下进行,从安全角度考虑,本文研究的系统需要实现远程断开被测样品电源功能,这也是本文研究的内容之一。
关键词:无线压力;传感技术;家用电器;压力测试
1概述
家用电器产品压力测试在电气实验室中,是一项具有危险性的测试项目,测试人员常常冒着一定的风险进行测试,同时由于人工读出压力值,导致测量误差较大,测量不够准确。而在我国和国外市场上销售的油汀、压力式蒸汽电熨斗等产品数量很多,同时大多数产品需要满足强制性安全标准的要求从而进行安全测试,因此相应的压力测试在电气实验室中经常需要进行,这就要求找出一种既能准确测量,又能安全测量的方法来进行压力测试。
2国内外电气产品的压力测量分析
目前,国内外电气产品的压力测量普遍还是采用直读式压力表测量,不能做到远距离、安全和准确测量,同时不能实时记录监控测试结果。经查新,基于无线传感技术的压力测试系统在国内电气产品检测中还未实现,通过国外检测机构了解,国外大的检测机构如BV、UL等并无相应的系统应用在电气产品的检测工作中。因此,有必要对无线压力测试技术在电气实验室中的应用进行研究,找出一套适合电气实验室对家用电器产品进行压力测试的无线解决方案。
3基于无线压力传感技术的家用电器压力测试系统
基于无线压力传感技术的家用电器压力测试系统由无线压力数据采集模块、无线数据接收模块和计算机监控系统三大部分组成。无线压力数据采集模块有两个功能:一是实时采集试验样品的压力数据,二是把压力数据转化为无线数据向外传输。无线数据接收模块负责控制无线数据接收装置的启动和接收计算机监控系统发出的指令,同时把接收到的压力数据传输给计算机监控系统。计算机监控系统实现对压力数据实时存储记录,并对整个系统的测试过程进行监测和控制。
无线压力测试系统运行时,无线压力传感器安装到测试样品上,测试样品按照规定条件工作,其内部产生的压力通过无线压力传感器传输出去,无线数据接收模块根据计算机指令接收无线数据,然后实时传送到计算机监控系统,计算机监控系统对采集到的压力数据进行分析、存储和可视化显示,从而完成整个系统的数据采集存储功能。对于在测试过程中或测试完毕后需要远距离切断被测样品电源以进一步保障安全的需要,系统增加了无线控制模块,以此模块为基础,结合继电器控制,实现了无线状态下的远程断电功能。
4基于无线压力传感技术的家用电器压力测试系统软件的实现
系统的软件主要用来实现压力数据存储、人机交互、图形界面显示等功能,其使用平台需要便于开发,运行稳定。
课题开发的系统需要一个工业级的稳定的软件开发平台,经综合对比调研,并考虑到经济性和可靠性,选用了北京三维力控科技有限公司的监控组态软件ForceControlV6.1作为课题开发系统的软件开发平台。ForceControlV6.1是一个完全集成的工业控制软件产品,具有易用的配置工具和强大的功能,非常适合开发简单实用的软件监控平台。其开发界面如图1所示。本系统图形界面重点是实现采集到无线压力数据的图形化显示,并且需要在图形界面中显示出压力采集过程中的最大压力值。除此之外,图形界面另外一个重要的功能就是需要在图形界面中提供一个可视化的远程控制功能。除了这两个重要功能外,其他的图形界面显示,如被测环境的温湿度值、图形化的保存、打印数据等等功能也需要在图形界面中显示出来。为此,在软件图形界面的开发过程中,使用ForceControlV6.1现有的图形单元,如实时曲线、按钮等,加上动作驱动的编程语言,完美实现系统软件图形界面的开发。最终的图形界面运行如图5。从图中可以看到,系统实时采集到的压力值、被测环境的温湿度值使用曲线的型式显示出来。在图形界面上还有两个按钮,用来远程控制被测样品的电源的通断。同时,图形界面还集成了放大、缩小、保存、打印等功能。
图1家用电器压力测试系统开发界面
5结语
本课题研究成果已经在宁波检验检疫局慈溪电气实验室实际应用,目前已经测试200余批次的被检测样品,反映使用效果良好。同时,在其他检测机构如上海LCIE、慈溪艾肯电器有限公司实验室也对本课题的研究成果进行了验证使用,均反映使用效果明显,解决了长期以来困扰检测人员一直担心压力测试过程中的爆炸问题。在科研成果产业化上,已经和一家上海的检测设备制造商进行商谈,准备将此产品商品化后推向市场。对于科研成果的推广应用前景,由于本科研成果在国内外检测实验室中从未使用,同时国内外检测设备制造商也未有类似的产品推广,因此本课题研究成果将有很大的应用前景,如推广得当,将取得很好的经济效益。
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