[发明专利]一种基于衔铁位移的电磁阀动作极性检测系统及方法

说明书

本发明涉及一种电磁阀动作极性检测系统，特别涉及一种基于衔铁位移的电磁阀动作极性检测系统及方法。包括磁三向传感器、微处理器系统及上位机系统；磁三向传感器固定于电磁阀外壁，用于接收电磁阀中衔铁的位移信息，并用于将衔铁的位移信息转化为XYZ三个方向的数字信号发送至微处理器系统；微处理器系统用于接收磁三向传感器发出的数字信号，并将数字信号转化为磁感应强度模拟信号后发送至上位机系统；上位机系统用于将接收到的磁感应强度模拟信号经过计算得到电磁阀中衔铁位移，为衔铁位移；K为计算系数；B为磁感应强度；并用于根据电磁阀中衔铁位移大小判断电磁阀是否动作。解决了两个电磁阀距离较近时的动作极性难以判断的技术问题。

技术领域

本发明涉及一种电磁阀动作极性检测系统，特别是一种基于衔铁位移的电磁阀动作极性检测系统。

背景技术

随着导弹与运载火箭技术的发展，对发动机启闭控制用电磁阀的轻质化、快响应和高可靠性要求越加突出。弹/箭动力系统依靠电磁阀的多次开闭实现发动机多次启动，电磁阀的可靠性及性能决定着发动机工作的成败与性能水平。电磁阀在多次启动的发动机中极其重要，特别是在姿控发动机中，正是由于采用了电磁阀，才实现了发动机的重复启动和脉冲工作。

电磁阀主要由固定铁芯、衔铁、线圈、弹簧等零部件组成，如附图1所示。通电时，线圈产生电磁力，带动衔铁克服弹簧反作用力运动，阀门打开；断电时，线圈电磁力消失，弹簧推动衔铁返回原位置，阀门关闭。为保证电磁阀的可靠性及性能，需要对电磁阀的动作极性，即阀门开启和关闭进行测试并判断。

目前对电磁阀动作极性测试的方法主要有吹气法、振动检测法、电流测试法、漏磁检测法等。吹气法是在喷管尾端悬挂纸片等轻质物体，利用电磁阀通电导通时高压气体吹动，通过观察纸片有无动作进行导通判断，该方法简单直观、可靠，适合于各种类型发动机电磁阀的极性测试。其缺点是两电磁阀距离较近时容易产生误判。振动检测法是通过设备给电磁阀施加振动，但是当两电磁阀相距较近时，其形成的振动易被相邻的振动传感器捕获，难以分辨，振动检测法应用受到限制。电流测试法是将极性测试仪串联在控制系统与动力系统之间，通过采集采样电阻上的电压曲线，获取电磁阀电流曲线，进行电磁阀导通判断。由于引入了电缆的影响，此方法可靠性下降。漏磁检测法是通过测量电磁阀导通和关断时产生的漏磁场进行导通判断。曹雷团等人设计了基于漏磁原理的非接触式动力系统极性测试装置，其采用磁场传感器、信号调理模块、A/D转换模块、处理模块等实现动力系统极性测试，该方法只能实现远距离测量；李辉等人设计了电磁阀启闭特性非接触测量装置，实现整弹、箭状态下姿控发动机电磁阀启闭特性的测量，当两个电磁阀距离较近时，该测试装置不能判断是哪个电磁阀动作，因此也不能解决电磁阀动作极性判断问题。

发明内容

为了解决两个电磁阀距离较近时的动作极性难以判断的技术问题，本发明提供一种基于衔铁位移的电磁阀动作极性检测系统，通过磁三向传感器进行衔铁位移大小和方向的测量与判断，实现发动机用各种单组元和双组元电磁阀极性测试与判断。

本发明的技术方案如下提供一种基于衔铁位移的电磁阀动作极性检测系统，其特殊之处在于：包括磁三向传感器、微处理器系统及上位机系统；

上述磁三向传感器固定于电磁阀外壁，用于接收电磁阀中衔铁的位移信息，并用于将衔铁的位移信息转化为XYZ三个方向的数字信号发送至微处理器系统；

上述微处理器系统用于接收磁三向传感器发出的数字信号，并将数字信号转化为磁感应强度模拟信号后发送至上位机系统；

上述上位机系统用于将接收到的磁感应强度模拟信号经过计算得到电磁阀中衔铁位移，为衔铁位移；K为计算系数(k通过后期标定得到)；B为磁感应强度；

并用于根据电磁阀中衔铁位移大小判断电磁阀是否动作。

优选地，上述磁三向传感器与电磁阀中衔铁位移方向平行。