CN216815586U - 一种便携式高性能阀门动态特性测试数据采集箱 - Google Patents

Abstract

一种便携式高性能阀门动态特性测试数据采集箱，包括设置在采集箱中的压力、流量、位移、温度、加速度信号数据采集卡，数据采集卡集成微型总线槽座，电源转换模块，PLC控制模块，外部电源接口，USB数据传输接口，接线端子，转接端子，信号接头，采集仪箱体。数据信号采集箱可以同时采集阀门系统的不同的动态数据并且通过USB数据线传输到上位机上由配套软件进行处理并储存在上位机上。本实用新型可适用于不同场景，不同阀门动态数据的采集，而且采集的通道可以同时同步的对这些信号数据进行采集，精度高，效率高，采集箱重量轻体积小便于搬运，使用简单，可实现随时连接随时采集数据的需求，成本低，便于推广，为阀门动态特性测试数据的采集提供保障。

Description

一种便携式高性能阀门动态特性测试数据采集箱

技术领域

本实用新型涉及阀门动态数据采集箱领域，具体而言，涉及一种便携式高性能阀门动态特性测试数据采集箱。

背景技术

阀门在日常生活中起着重要得作用，阀门是液压系统，管道系统的重要组成元件。在正式生产一款阀门前需要对阀门样品进行实验检测，检测阀门的进出口及阀腔等处压力、阀杆位移等数据，通过这些数据来分析评判阀门的性能。而在此项测试领域中，大多数的阀门动态特性数据采集箱会存在一些缺点：1）箱内的组件较多，箱体过大过重，不方便携带与搬运；2）测试数据精度较低，数据采集的效率较低；3）适用于单一的场景；4）采集箱的连接与操作比较复杂，使用不便。

实用新型内容

针对现有阀门动态数据采集箱的技术缺陷，本实用新型的目的是提供一种便携式高性能阀门动态特性测试数据采集箱，本实用新型可以用于普通阀门的动态测试数据采集，也可以用于含有电磁先导阀的阀门系统的动态测试数据采集；采集通道可以同步进行数据的采集，可以采集不同的信号，有压力信号、流量信号、位移信号、温度信号、加速度信号；采集箱与传感器的连接方式简单；而且采集箱壳体采用铝合金材料加工而成，重量轻，箱体体积小，便于携带。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种便携式高性能阀门动态特性测试数据采集箱，包括信号采集仪箱体19，及多个数据采集卡、数据采集卡集成微型总线槽座16、电源转换模块17、PLC控制模块18，外部电源接口25、USB数据传输接口24。所述信号采集仪箱体19上设有把手1。

所述的数据采集卡集成微型总线槽座16设有6个卡槽，总线槽座16与USB数据传输接口24连通。数据采集卡集成微型总线槽座16最多可以支持6个数据采集卡的接入，最多可以同时采集6种不同的数据信号，数据采集卡集成微型总线槽座16直接通过螺钉固定在采集仪箱6内部。

所述的数据采集卡包括数据采集卡A13、Ni数据采集卡B21、数据采集卡C14、数据采集卡D22、数据采集卡E15，不同的数据卡用来采集不同的信号数据，按照顺序依次可以采集压力信号、流量信号、位移信号、温度信号、加速度信号数据。各个数据采集卡直接插入数据采集卡集成微型总线槽座16中，拆装方便。

所述的电源转换模块17通过外部电源接口25与外部电源连接，通过电源转换模块将外部电源电压转换成所需电压，可以为整个采集箱以及传感器供电。

所述的USB数据传输接口24与上位机8通过USB数据传输线7连接，用于将数据采集箱6采集到的数据信号传输到上位机8，采集到的信号数据可以在上位机8上进行处理存储。

所述的PLC模块18与电源转换模块17、采集卡集成微型总线槽座16、电磁先导阀中的电磁继电控制器连接，其不仅可以控制电源转换模块17为整个数据采集箱6和传感器供电，而且可以控制电磁先导阀的开启与关闭，PLC控制模块18的存在使数据采集箱可以适用于含有电磁先导阀的阀门系统测试数据的采集。控制按钮A5设于采集仪箱体19侧面，用于控制PLC模块发出信号让电源转换模块17为数据采集箱6和传感器供电。控制按钮B12设于采集仪箱体19侧面，用于控制PLC模块发出信号让电磁阀先导阀开启或关闭。所述的电磁先导阀中的电磁继电器与PLC控制模块18连接，当PLC控制模块发出信号让电磁继电器的得电失电进而使电磁先导阀开启或关闭。

所述的接线端子23与转接端子20设于信号采集仪箱体19内部，与数据采集卡及信号接头连通，用于方便数据采集卡通道与信号接头通道的快速连接。

所述的数据采集箱6内有6个压力信号接头9、6个流量信号接头2以及6个位移信号接头10和温度信号接头11，加速度信号接头4有3个，还有6个多余的备用信号接头3。信号接头通过传感器连接线与各类传感器相连通。

所述的信号采集仪箱体19通过铝合金薄板拼接组装而成，整个箱体的材料为铝合金，重量较轻，强度较高而且具有一定的耐腐蚀性，所以采集箱适用于不同的环境中。

所述的采集卡集成微型总线槽座16、电源转换模块17、PLC模块18、接线端子23与转接端子20的排布位置都是确定好的：所述的接线端子23与转接端子20位于采集箱内部，且放置在采集卡集成微型总线槽座16的前方，为了方便采集卡集成微型总线槽座16中采集卡与信号接头的接线连接；所述的电源转换模块17放置在采集卡集成微型总线槽座16的右侧，为了便于与外部电源接口25连接；所述的PLC模块18放在电源转换模块17的前方，便于与电源转换模块17的连接以及控制按钮A5、按钮B12的连接。采集卡集成微型总线槽座16与PLC模块18通过接线连接，当按钮A5按下后，PLC模块发出信号，电源转换模块就可以通过PLC模块给整个信号采集仪6及传感器供电。

一种便携式高性能阀门动态特性测试数据采集箱，包括以下使用步骤：

第一步，将各个传感器信号传输线的信号接头与数据信号采集仪6上的信号接头按顺序连接在一起，然后将外部电源与数据信号采集箱6的外部电源接口25连接。

第二步，用USB数据传输线7将数据信号采集箱6与上位机8相连接，打开上位机8，首先运行上位机8上配套的软件，根据实际传感器的参数来调整软件的参数，可以让软件更好的处理数据信号，保证数据的准确性。

第三步，按下数据采集箱6上的按钮A5，PLC控制模块18发出控制信号开启电源转换模块17为整个信号采集仪6及传感器供电。

第四步，开启整个阀门系统，进行阀门开启时动态特性测试数据的采集，关闭整个阀门系统，进行阀门关闭时动态特性测试数据的采集。数据采集完毕后就可以再次按下数据采集箱6上的按钮A5，PLC控制模块18发出控制信号让电源转换模块17为整个信号采集仪6及传感器停止供电。数据采集完成，可以直接在上位机8上查看采集的数据。

本实用新型技术方案的优点主要体现在：

（1）本实用新型所涉及的便携式阀门动态数据采集箱可以适用于普通阀门系统的动态数据采集，还可以用于含有电磁先导阀的阀门系统的数据采集，适用于不同的测试场景。

（2）本实用新型所涉及的便携式个阀门动态数据采集箱，可以连接多种传感器，如位移传感器、流量传感器、压力传感器、温度传感器等，通用性高，应用范围广，可以适用于不同需求的阀门动态数据采集的场合。

（3）本实用新型所涉及的便携式阀门动态数据采集箱有配套的采集箱信号数据处理软件，在采集信号数据时可以实时的处理储存数据，并且可以显示与查看各个时间节点数据，也会显示出相应的数据曲线，通过数据曲线与数据值来评定阀门系统。

（4）箱体内部组件少，整个壳体的尺寸也较小，而且壳体的材料为铝合金，材料轻，强度好，具有耐腐蚀性。

（5）数据采集箱中的信号接头与各种传感器的连接方式简单便捷，能够实现随时连接随时采集数据，这为阀门动态测试数据的采集提供了极大的便利，缩短数据采集时间。

（6）数据采集箱内部配置了PLC控制模块，不仅可以控制数据采集箱及传感器的供电，保护整个数据箱，还可以控制电磁先导阀的启闭，当遇到含有电磁先导阀的阀门系统时不需要其其它的PLC控制器来控制电磁先导阀，只需要将电磁先导阀与采集箱的PLC控制模块通过控制线相连即可，不仅方便数据的采集，而且可以采集到高精度的数据。

（7）本实用新型所涉及的便携式阀门动态数据采集箱机构比较简单，成本较低，使用简单方便，对于阀门领域动态数据的采集的实用性强。

附图说明

图1为高性能阀门动态特性测试数据采集箱整体结构图

图2为信号数据采集箱的结构图

图3为高性能阀门动态特性测试数据采集系统工作流程图

图中：1把手；2流量信号接头；3备用信号接头；4加速度信号接头；5按钮A；6信号数据采集箱；7USB数据传输线；8上位机；9压力信号接头；10位移信号接头；11温度信号接头；12按钮B；13数据采集卡A；14数据采集卡C；15数据采集卡E；16数据采集卡集成微型总线槽座；17电源转换模块；18PLC控制模块；19信号采集仪箱体；20转接端子；21Ni数据采集卡B；22数据采集卡D；23接线端子；24 USB数据传输接口；25外部电源接口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更详细的描述

高性能阀门动态特性测试数据采集箱结构如图1所示。把手1与信号采集仪箱体18通过螺纹连接，方便数据采集箱6的搬运。信号采集箱6前端有7列信号接头，分别为压力信号接头9，流量信号接头2，位移信号接头10，备用信号接头3，温度信号接头11，加速度信号接头4,信号接头与传感器的信号线上的接头相连接，用于将传感器的信号传输到信号采集箱6内部的数据采集卡中。信号采集仪6前端还有两个按钮，按钮A5，按钮B12,两个按钮分别用来控制PLC控制模块来发出不同的控制信号。信号采集箱6通过USB数据线7与上位机8相连。

信号采集箱6除了上述说所的结构，其他结构如图2信号数据采集仪的结构图所示，信号采集仪6前端有USB数据线接口24，后端有外部电源接口25。数据采集箱16，电源转换模块17，PLC控制模块18，转接端子23，接线端子23通过螺纹连接固定在信号采集仪箱体内部，数据采集卡A13；数据采集卡B21；数据采集卡C14；数据采集卡D22；数据采集卡E15直接插在数据采集卡集成微型总线槽座16中。

高性能阀门动态特性测试数据采集箱的工作流程如图3所示，将各个传感器信号传输线的信号接头与数据信号采集仪6上的信号接头按顺序连接在一起，然后将外部电源与数据信号采集箱6的外部电源接口25连接。用USB数据传输线将数据信号采集箱6与上位机8相连接，打开上位机8，首先运行上位机8上配套的软件，根据实际传感器的参数来调整软件的参数。判断阀门系统是否有电磁先导阀，如果有电磁先导阀需要提前将PLC控制模块18与电磁阀控制器相连接，如果没有就不需要，然后按下数据信号采集仪6上的按钮A5，PLC控制模块18发出控制信号开启电源转换模块17为整个信号采集箱6及传感器供电。开启整个阀门系统，进行阀门开启时动态特性测试数据的采集，关闭整个阀门系统，进行阀门关闭时动态特性测试数据的采集。数据采集完毕后就可以再次按下数据采集箱6上的按钮A5，PLC控制模块18发出控制信号让电源转换模块17为整个信号采集仪6及传感器停止供电。数据采集完成，可以直接在上位机8上查看采集的数据。如果有电磁先导阀，就需要按下按钮B12，PLC控制模块18发出控制信号，开启电磁先导阀从而开启阀门系统，进行数据的采集处理与储存。

本说明书仅仅是对技术方案的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应该局限于实施例所述的具体形式，还应该涉及本领域技术人员根据本技术方案所想到的同等技术手段。

Claims (1)

1.一种便携式高性能阀门动态特性测试数据采集箱，其特征在于，所述的采集箱包括信号采集仪箱体(19)，多个数据采集卡、数据采集卡集成微型总线槽座(16)、电源转换模块(17)、PLC控制模块(18)，外部电源接口(25)、USB数据传输接口(24)；所述信号采集仪箱体(19)上设有把手(1)；

所述的数据采集卡集成微型总线槽座(16)过螺钉固定在信号数据采集箱(6)内部，设有6个卡槽，总线槽座(16)与USB数据传输接口(24)连通；所述数据采集卡集成微型总线槽座(16)最多可支持6个数据采集卡的接入，最多可同时采集6种不同的数据信号；

所述的数据采集卡包括数据采集卡A(13)、Ni数据采集卡B(21)、数据采集卡C(14)、数据采集卡D(22)、数据采集卡E(15)，不同的数据卡用来采集不同的信号数据，按照顺序依次可以采集压力信号、流量信号、位移信号、温度信号、加速度信号数据；各个数据采集卡直接插入数据采集卡集成微型总线槽座(16)中；

所述的电源转换模块(17)通过外部电源接口(25)与外部电源连接，通过电源转换模块将外部电源电压转换成所需电压，为整个采集箱以及传感器供电；

所述的USB数据传输接口(24)与上位机(8)通过USB数据传输线7连接，用于将信号数据采集箱(6)采集到的数据信号传输到上位机(8)，采集到的信号数据在上位机(8)上进行处理存储；

所述的PLC控制模块(18)与电源转换模块(17)、采集卡集成微型总线槽座(16)、电磁先导阀中的电磁继电控制器连接，其不仅可以控制电源转换模块(17)为整个信号数据采集箱(6)和传感器供电，而且可以控制电磁先导阀的开启与关闭，PLC控制模块(18)的存在使数据采集箱适用于含有电磁先导阀的阀门系统测试数据的采集；

控制按钮A5设于采集仪箱体(19)侧面，用于控制PLC模块发出信号让电源转换模块(17)为信号数据采集箱(6)和传感器供电；控制按钮B(12)设于采集仪箱体(19)侧面，用于控制PLC控制模块发出信号让电磁阀先导阀开启或关闭；所述的电磁先导阀中的电磁继电器与PLC控制模块(18)连接，当PLC控制模块发出信号让电磁继电器的得电失电进而使电磁先导阀开启或关闭；

接线端子(23)与转接端子(20)设于信号采集仪箱体(19)内部，与数据采集卡及信号接头连通；

所述的信号数据采集箱(6)内有6个压力信号接头(9)、6个流量信号接头(2)以及6个位移信号接头(10)和温度信号接头(11)，加速度信号接头(4)有3个，还有6个多余的备用信号接头(3)；信号接头通过传感器连接线与各类传感器相连通；

所述的信号采集仪箱体(19)通过铝合金薄板拼接组装而成；

所述的采集卡集成微型总线槽座(16)、电源转换模块(17)、PLC控制模块(18)、接线端子(23)与转接端子(20)的排布位置如下：所述的接线端子(23)与转接端子(20)位于采集箱内部，且放置在采集卡集成微型总线槽座(16)的前方；所述的电源转换模块(17)放置在采集卡集成微型总线槽座(16)的右侧，与外部电源接口(25)连接；所述的PLC控制模块(18)放在电源转换模块(17)的前方，与电源转换模块(17)的连接以及控制按钮A(5)、按钮B(12)的连接；采集卡集成微型总线槽座(16)与PLC控制模块(18)通过接线连接，当按钮A(5)按下后，PLC控制模块发出信号，电源转换模块就可以通过PLC控制模块给整个信号数据采集箱(6)及传感器供电。

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