一種液位傳感器性能檢測裝置及檢測方法與流程

本發明專利涉及一種液位傳感器性能檢測裝置，具體涉及的是一種浮子式干簧管液位傳感器的性能檢測設備。

背景技術：

浮子式干簧管液位傳感器如圖1所示，是液位傳感器眾多類型中的一種，因安裝簡單、無火花、使用壽命長和免維護的特點，被廣泛應用于各種液體液位自動檢測，如汽車燃油箱液位、飲水機或咖啡機中飲料液位的自動檢測。其工作原理如圖2所示，浮子內裝有磁環，隨著液位上下移動，控制金屬管內的干簧管吸合斷開，從而使傳感器內電阻成線性變化，輸出電阻信號，也可通過轉換器轉換為標準電壓信號或標準電流信號輸出。

在浮子式干簧管液位傳感器制作過程中，可能會因干簧管損壞或封裝失誤造成輸出信號不符合設計要求，必須要進行性能測試。傳統采用萬用表測試輸出信號的方式簡單，數據不能自動記錄，效率低，不符合大批量自動化生產和汽車產品測試記錄可追溯的需求。

技術實現要素：

本發明針對現有技術的不足，提供了一種液位傳感器性能自動化檢測裝置。

一種液位傳感器性能自動化檢測裝置，該裝置外殼上設有溫度傳感器和八個連接端子，裝置內設有第一電阻采集電路、電壓采集電路、電流采集電路、第二電阻采集電路和報警信號采集電路以及溫度采集電路；所述八個連接端子分別為電阻、電壓、電流、高電位報警和低電位報警信號連接端子，以及直流電源+5V、+24V端子和直流電源地COM端子。電阻、電壓、電流連接端子依次與電阻采集電路、電壓采集電路、電流采集電路連接；高電位報警和低電位報警信號連接端子與報警信號采集電路連接，溫度傳感器與溫度采集電路連接；第一電阻采集電路、電壓采集電路、電流采集電路、第二電阻采集電路、報警信號采集電路、溫度采集電路的信號輸出端接標準數據采集板卡。

一種液位傳感器性能檢測方法，該方法具體包括以下步驟：

步驟一：將被測傳感器到測試裝置其中一個測試接口；

步驟二：手動操作浮子動作，從第一個采集信號上升沿開始記錄信號波形；

步驟三：將采集到的上升沿或下降沿個數與設定參數進行比對，如果上升沿或下降沿個數不同，則判定被測傳感器波形不合格；將采集到的每個波段內所有采樣值的平均值作為該波段的信號值與設定信號值進行比對，如果信號值與設定信號值大于5％，判定被測傳感器信號值不合格；

步驟四：如被測傳感器波形不合格或者信號值不合格則判定該被測傳感器不合格；

步驟五：更改測試接口，重復步驟二～步驟四；

步驟六：測試完所有接口后，記錄測試結果，拆下被測傳感器。

本發明的有益效果：可方便的測試浮子式干簧管液位傳感器的功能是否正常；容易實現全檢，保證產品質量；檢測結果真實反映傳感器的電氣性能。

附圖說明

圖1為浮子式干簧管液位傳感器結構示意圖；

圖2為浮子式干簧管液位傳感器工作原理圖；

圖3為系統裝置圖；

圖4為測試接線原理圖；

圖5為信號波形圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

本發明提供了一種液位傳感器性能檢測設備，包括信號采集裝置、電腦和一套測試程序。

如圖3所示，所述的信號采集裝置包括環境溫度傳感器2、連接端口3、裝置4，通過連接線纜5與電腦主機6相連，顯示器和鍵盤7用于人機交互。被測傳感器1的接線連接到連接端口2上。

外部接線電路原理圖如圖4所示，連接端口3共有[1]-[8]個端子，[4]為直流電源地COM，也是數據采集的模擬地AGND，[1]是電阻測試輸入端，[2]和[3]分別是低電位報警和高電位報警輸入端，[5]為直流電源+5V端,[6]為電壓輸入端，[7]為電流輸入端,[8]為直流電源+24V端。產品根據類型不同分別按照8～12接線圖連接到信號采集裝置端口3的相應端子上。

能夠測試產品類型包括6種，分別是電阻型、NCT(負溫度系數)型、電阻+報警、電壓型、電流型和報警。電阻型、NCT型和電阻+報警三類產品的電阻測試接線如圖4中8所示，在被測試產品上串接510歐精密電阻后施加5V直流電源，根據被測試產品上的測試得到的分壓計算出電阻。報警測試接線圖如圖4中9所示，高位報警信號和低位報警信號為開關信號，采集端子2,3上的電壓判斷報警信號是否正常輸出。NCT型產品要根據采集到的室溫數據和NCT參數表得到標準電阻值再判斷產品的輸出阻值是否合格，室溫數據的采集如圖4中12所示。電壓型產品需提供工作電源+5V或+24V,如圖4中10所示，可直接采集產品輸出電壓值與標準值比對，判定是否合格。電流型產品接線如圖4中11所示，在輸出信號上并聯精密采樣電阻將電流信號轉換為電壓信號進行采集。

圖5為典型的信號波形圖，無論電阻、電壓還是電流信號都轉化為電壓信號采集，原理是相同的。判定包括波形判定和信號值判定兩個方面，因為是手動操作模擬浮子隨液面變化的運動，所以每個波段長度可能不同，每次測試采集的波形也會有差異。因此采用波形上升沿和下降沿個數(如果浮子運動方向相反)進行波形判定，上升沿或下降沿個數與設定信號段個數相同則判定波形合格。在每個波段內所有采樣值的平均值作為該波段的信號值與設定信號值比較，差異在設定信號值的5％以內判定合格。

一種液位傳感器性能檢測方法，該方法具體包括以下步驟：

步驟一：將被測傳感器到測試裝置其中一個測試接口；

步驟二：手動操作浮子動作，從第一個采集信號上升沿開始記錄信號波形；

步驟三：將采集到的上升沿或下降沿個數與設定參數進行比對，如果上升沿或下降沿個數不同，則判定被測傳感器波形不合格；將采集到的每個波段內所有采樣值的平均值作為該波段的信號值與設定信號值進行比對，如果信號值與設定信號值大于5％，判定被測傳感器信號值不合格；

步驟四：如被測傳感器波形不合格或者信號值不合格則判定該被測傳感器不合格；

步驟五：更改測試接口，重復步驟二～步驟四；

步驟六：測試完所有接口后，記錄測試結果，拆下被測傳感器。