專利名稱：一種便攜式手持式壓力測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種壓力測試儀，特別是關(guān)于一種用于大功率車輛變速箱壓力信號測試的便攜式手持式壓力測試儀。
背景技術(shù)：
目前，濕式離合器變速箱在眾多履帶車輛和工程機(jī)械上得到廣泛應(yīng)用，該變速箱是機(jī)、電、液的有機(jī)綜合，具有液力傳動、液壓無級轉(zhuǎn)向、動力換擋和自動變速等技術(shù)特點，其功能完整、技術(shù)水平先進(jìn)，隨著變速箱性能和信息化水平的快速提高，故障率也隨之加大。濕式離合器變速箱內(nèi)部有大量的液壓油介質(zhì)，該油既是齒輪、軸承的潤滑油、又是摩擦片的冷卻用油、離合器的工作用油、還是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓用油，并且不同的系統(tǒng)和部位油壓高低也不同。所以油壓是表征濕式離合器變速箱不同部位和功能部件的重要特征參數(shù)之一。開展對濕式離合器變速箱狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷研究，首先需要監(jiān)測不同系統(tǒng)和部位的壓力 高低和變化規(guī)律，進(jìn)而開展深入分析和故障診斷研究，壓力測試是進(jìn)行濕式離合器變速箱狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的重要技術(shù)途徑。近幾年來機(jī)械裝置狀態(tài)監(jiān)測、信號測試技術(shù)發(fā)展迅速，研究的手段和方法日新月異，特別是在機(jī)械故障診斷、狀態(tài)監(jiān)測儀器研發(fā)領(lǐng)域內(nèi)已取得了較好效果。然而，對于大功率履帶車輛濕式離合器變速箱這一復(fù)雜的傳動系統(tǒng)，還未見有專門的便攜式壓力測試儀器，雖然國內(nèi)外有不少專門的壓力測試設(shè)備，但是這些設(shè)備存在以下缺點1、設(shè)備接頭與變速箱壓力測點接口不匹配，需要專門設(shè)計加工過渡接頭，安裝使用不方便。2、只簡單顯示瞬間壓力數(shù)值大小，并未記錄壓力變化過程，更不能給出壓力變化規(guī)律曲線，不滿足變速箱壓力測試需要。3、壓力傳感器抗干擾能力不強(qiáng)，測壓范圍較小，配套的壓力傳感器不適合高溫高壓環(huán)境下壓力測量。4、無專用配套扳手和壓力油表，傳感器安裝拆卸不方便。5、一般只能單通道或雙通道采集數(shù)據(jù)，通道數(shù)量偏少。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種環(huán)境適用性強(qiáng)、能實現(xiàn)對變速箱壓力值進(jìn)行實車快速測試記錄、精度較高且成本較低的便攜式手持式壓力測試儀。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案一種便攜式手持式壓力測試儀，其特征在于它包括四個電流式壓力傳感器、四個電纜通道接口、信號調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)化模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、中央處理器、數(shù)據(jù)存儲模塊、人機(jī)交互模塊和電池能量模塊；所述四個電流式壓力傳感器采集的壓力信號分別經(jīng)所述四個電纜通道接口輸入所述信號調(diào)理模塊內(nèi)，將壓力信號轉(zhuǎn)換為直流電壓信號后，經(jīng)所述A/D轉(zhuǎn)化模塊輸入所述數(shù)據(jù)處理模塊內(nèi)進(jìn)行量程和單位換算，換算后的信號輸入所述中央處理器內(nèi)，處理后的信號存入所述數(shù)據(jù)存儲模塊內(nèi)；所述中央處理器的輸出端還連接所述人機(jī)交互模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，所述中央處理器的輸入端還連接所述電池能量模塊。所述信號調(diào)理模塊包括四個低通濾波模塊、四個電流轉(zhuǎn)換模塊和四個電壓隔離模塊，每個所述電流式壓力傳感器輸出的電流信號分別經(jīng)一個所述電纜通道接口后，輸入所述低通濾波模塊內(nèi)進(jìn)行濾波處理；每個所述低通濾波模塊輸出端分別連接每個所述電流轉(zhuǎn)換模塊輸入端，所述電流轉(zhuǎn)換模塊將所述電流式壓力傳感器輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號后，輸入所述電壓隔離模塊內(nèi)隔離處理，所述電壓隔離模塊輸出端連接所述A/D轉(zhuǎn)化模塊輸入端。所述電池能量模塊輸出端連接電量指示燈，所述電池能量模塊輸入端連接充電接□。所述中央處理器采用32位處理芯片，所述A/D轉(zhuǎn)化模塊采用12位高速模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，所述數(shù)據(jù)存儲模塊采用能夠插拔的SD存儲卡。所述四個電纜通道接口均采用帶螺紋連接的放松防水航空接頭。各所述電流式壓力傳感器均采用最高測壓達(dá)到60MPa、測壓溫度達(dá)到150度的壓力傳感器。本實用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點1、本實用新型由于采用四個電流式壓力傳感器和四個電纜通道接口，將采集到的壓力信號通過信號調(diào)理模塊內(nèi)的電壓隔離模塊和數(shù)據(jù)處理模塊處理后，提高了信號抗干擾能力，便于實車傳感器安裝。2、本實用新型由于電流式壓力傳感器采用最高測壓達(dá)到60MPa的壓力傳感器，測壓溫度達(dá)到150度，可完全適應(yīng)車載變速箱高溫、高壓的測試環(huán)境。3、本實用新型由于采用的電池能量模塊不僅為便攜式手持式壓力測試儀供電，同時還負(fù)責(zé)給電流式壓力傳感器供電，測試時不需要為電流式壓力傳感器額外提供電源，提高了使用的方便性。4、本實用新型由于最多支持四通道壓力數(shù)據(jù)采集，采樣間隔5毫秒，滿足變速箱多通道同時壓力采集的要求。5、本實用新型將信號采集、數(shù)據(jù)處理和分析顯示報警等功能模塊進(jìn)行集成化設(shè)計，結(jié)構(gòu)小巧，人機(jī)交互操作簡單，便攜性強(qiáng)。因此本實用新型可以廣泛應(yīng)用于各種大功率車輛變速箱液壓系統(tǒng)在線檢測和數(shù)據(jù)記錄。

圖I是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的信號調(diào)理模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型使用時的操作流程示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖I所示，本實用新型包括四個電流式壓力傳感器I、四個電纜通道接口 2、信號調(diào)理模塊3、A/D轉(zhuǎn)化模塊4、數(shù)據(jù)處理模塊5、中央處理器6、數(shù)據(jù)存儲模塊7、人機(jī)交互模塊8、電池能量模塊9、電量指示燈10和充電接口 11。四個電流式壓力傳感器I采集的壓力信號分別經(jīng)四個電纜通道接口 2輸入信號調(diào)理模塊3內(nèi)，將壓力信號轉(zhuǎn)換為O IOV之間的直流電壓信號后，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)化模塊4輸入數(shù)據(jù)處理模塊5內(nèi)進(jìn)行量程和單位換算，使之以MPa的形式表示油壓的大小。換算后的信號輸入中央處理器6內(nèi)處理,處理后的信號存入數(shù)據(jù)存儲模塊7內(nèi)，中央處理器6的輸出端還連接人機(jī)交互模塊8進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示；中央處理器6的輸入端還連接電池能量模塊9。其中，電池能量模塊9輸出端連接用于提示充電的電量指示燈10，輸入端連接充電接口 11，當(dāng)電量不足五分之一時以I秒鐘的間隔時間進(jìn)行閃爍，不足十分之一時以O(shè). 5秒鐘的間隔時間進(jìn)行閃爍，提示用戶利用充電接口 11進(jìn)行充電。上述實施例中，中央處理器6采用32位處理芯片，A/D轉(zhuǎn)化模塊4采用12位高速模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，保證單通道處理速率不低于1K。數(shù)據(jù)存儲模塊7采用可插拔的SD存儲卡，最大容量支持8G，滿足實車測試對數(shù)據(jù)存儲要求。上述各實施例中，四個電纜通道接口 2并排設(shè)置在本實用新型的便攜式手持式壓力測試儀的上部面板，各電纜通道接口 2開孔直徑均為8毫米，均采用帶螺紋連接的放松防水航空接頭，保證測試過程中不出現(xiàn)虛接現(xiàn)象。上述各實施例中，人機(jī)交互模塊8包括彩色顯示屏和4X4按鍵，通過控制按鍵，可實現(xiàn)選擇顯示通道、數(shù)據(jù)存儲、故障碼查詢、歷史數(shù)據(jù)回放和開關(guān)機(jī)功能。上述各實施例中，各電流式壓力傳感器I均采用最高測壓達(dá)到60MPa的壓力傳感 器，其測壓溫度達(dá)到150度。如圖2所示，本實用新型的信號調(diào)理模塊3包括四個低通濾波模塊31、四個電流轉(zhuǎn)換模塊32和四個電壓隔離模塊33，每個電流式壓力傳感器I輸出的電流信號分別經(jīng)一個電纜通道接口 2后，輸入低通濾波模塊31內(nèi)進(jìn)行濾波處理并去除干擾信號。每個低通濾波模塊31的輸出端分別連接每個電流轉(zhuǎn)換模塊32的輸入端，電流轉(zhuǎn)換模塊32將電流式壓力傳感器I輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為O IOV之間的電壓信號,最后每路電壓信號均進(jìn)入同樣的電壓隔離模塊33進(jìn)行相互隔離處理，避免相互干擾。電壓隔離模塊44的輸出端連接A/D轉(zhuǎn)化模塊4的輸入端，經(jīng)隔離后的電壓信號進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)化模塊4轉(zhuǎn)化為數(shù)字量信號。上述實施例中，各低通濾波模塊31、各電流轉(zhuǎn)換模塊32和各電壓隔離模塊33統(tǒng)一設(shè)計在一塊集成電路板上，縮小了信號調(diào)理模塊3的實際體積，保證了本實用新型的便攜式手持式壓力測試儀的小型化和輕便性，提高了使用時的便攜性。如圖3所示，本實用新型在使用時，其使用步驟如下(I)安裝四個電流式壓力傳感器，用高溫屏蔽電纜連接四個電流式壓力傳感器和本實用新型的便攜式手持式壓力測試儀，檢查該便攜式手持式壓力測試儀電池電量；(2)啟動便攜式手持式壓力測試儀，設(shè)置所連接的每個電流式壓力傳感器壓力正常和異常界限值范圍，啟動測試對象；(3)進(jìn)行車輛變速箱換檔操作，觀察換檔過程中各電流式壓力傳感器信號，若信號顯示正常則自動進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，若信號異常則進(jìn)行故障數(shù)據(jù)存儲。(4)完成數(shù)據(jù)記錄后，關(guān)閉便攜式手持式壓力測試儀，取出可以插拔的SD存儲卡即可。上述各實施例僅用于說明本實用新型，各部件的結(jié)構(gòu)和連接方式都是可以有所變化的，在本實用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本實用新型原理對個別部件的連接和結(jié)構(gòu)進(jìn)行的改進(jìn)和等同變換，均不應(yīng)排除在本實用新型的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求1.一種便攜式手持式壓カ測試儀，其特征在于它包括四個電流式壓カ傳感器、四個電纜通道接ロ、信號調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)化模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、中央處理器、數(shù)據(jù)存儲模塊、人機(jī)交互模塊和電池能量模塊； 所述四個電流式壓カ傳感器采集的壓カ信號分別經(jīng)所述四個電纜通道接ロ輸入所述信號調(diào)理模塊內(nèi)，將壓カ信號轉(zhuǎn)換為直流電壓信號后，經(jīng)所述A/D轉(zhuǎn)化模塊輸入所述數(shù)據(jù)處理模塊內(nèi)進(jìn)行量程和単位換算，換算后的信號輸入所述中央處理器內(nèi)，處理后的信號存入所述數(shù)據(jù)存儲模塊內(nèi)；所述中央處理器的輸出端還連接所述人機(jī)交互模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，所述中央處理器的輸入端還連接所述電池能量模塊。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種便攜式手持式壓カ測試儀，其特征在于所述信號調(diào)理模塊包括四個低通濾波模塊、四個電流轉(zhuǎn)換模塊和四個電壓隔離模塊，每個所述電流式壓カ傳感器輸出的電流信號分別經(jīng)ー個所述電纜通道接ロ后，輸入所述低通濾波模塊內(nèi)進(jìn)行濾波處理；每個所述低通濾波模塊輸出端分別連接每個所述電流轉(zhuǎn)換模塊輸入端，所述電流轉(zhuǎn)換模塊將所述電流式壓カ傳感器輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號后，輸入所述電壓隔離模塊內(nèi)隔離處理，所述電壓隔離模塊輸出端連接所述A/D轉(zhuǎn)化模塊輸入端。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種便攜式手持式壓カ測試儀，其特征在于所述電池能量模塊輸出端連接電量指示燈，所述電池能量模塊輸入端連接充電接ロ。
4.如權(quán)利要求I或2或3所述的ー種便攜式手持式壓カ測試儀，其特征在于所述中央處理器采用32位處理芯片，所述A/D轉(zhuǎn)化模塊采用12位高速模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，所述數(shù)據(jù)存儲模塊采用能夠插拔的SD存儲卡。
5.如權(quán)利要求I或2或3所述的ー種便攜式手持式壓カ測試儀，其特征在于所述四個電纜通道接ロ均采用帶螺紋連接的放松防水航空接頭。
6.如權(quán)利要求4所述的ー種便攜式手持式壓カ測試儀，其特征在于所述四個電纜通道接ロ均采用帶螺紋連接的放松防水航空接頭。
7.如權(quán)利要求I或2或3或6所述的ー種便攜式手持式壓カ測試儀，其特征在于各所述電流式壓カ傳感器均采用最高測壓達(dá)到60MPa、測壓溫度達(dá)到150度的壓カ傳感器。
8.如權(quán)利要求4所述的ー種便攜式手持式壓カ測試儀，其特征在于各所述電流式壓力傳感器均采用最高測壓達(dá)到60MPa、測壓溫度達(dá)到150度的壓カ傳感器。
9.如權(quán)利要求5所述的ー種便攜式手持式壓カ測試儀，其特征在于各所述電流式壓力傳感器均采用最高測壓達(dá)到60MPa、測壓溫度達(dá)到150度的壓カ傳感器。
專利摘要本實用新型涉及一種便攜式手持式壓力測試儀，其特征在于它包括四個電流式壓力傳感器、四個電纜通道接口、信號調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)化模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、中央處理器、數(shù)據(jù)存儲模塊、人機(jī)交互模塊和電池能量模塊；四個電流式壓力傳感器采集的壓力信號分別經(jīng)四個電纜通道接口輸入信號調(diào)理模塊內(nèi)，將壓力信號轉(zhuǎn)換為直流電壓信號后，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)化模塊輸入數(shù)據(jù)處理模塊內(nèi)進(jìn)行量程和單位換算，換算后的信號輸入中央處理器內(nèi)，處理后的信號存入數(shù)據(jù)存儲模塊內(nèi)；中央處理器的輸出端還連接人機(jī)交互模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，中央處理器的輸入端還連接電池能量模塊。本實用新型可以廣泛應(yīng)用于各種大功率車輛變速箱液壓系統(tǒng)在線檢測和數(shù)據(jù)記錄。
文檔編號G01L9/08GK202471336SQ20122008908
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者王立勇 申請人:北京信息科技大學(xué)