摘 要：汽車制動(dòng)效果的好壞汽車制動(dòng)部件的密封性是主要影響因素之一。文章研究了基于嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)的汽車制動(dòng)部件的氣壓密封性測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了高精度的氣壓傳感器和高可靠性的氣壓電磁閥為基本元件作為測(cè)試的回路，通過氣壓直壓測(cè)試的方法對(duì)汽車制動(dòng)部件進(jìn)行快速測(cè)試。該系統(tǒng)具有便攜、微型、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：制動(dòng)；密封性能；嵌入式系統(tǒng)；測(cè)試

1 前言

汽車制動(dòng)系統(tǒng)是車輛安全性的最主要表現(xiàn)之一，隨著汽車技術(shù)的進(jìn)步和汽車速度的不斷提高以及人們對(duì)安全性要求的不斷增強(qiáng)，對(duì)汽車制動(dòng)性能的要求也越來(lái)越高[1]。如果汽車在制動(dòng)過程中某些制動(dòng)部件如制動(dòng)主缸、制動(dòng)分泵等密封不良，就會(huì)使汽車制動(dòng)器總成出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，從而降低制動(dòng)力，使制動(dòng)效果降低。嚴(yán)重的可能會(huì)造成交通事故[2]，造成慘重的人身和財(cái)產(chǎn)損失。因此研究汽車制動(dòng)部件的檢測(cè)儀就顯得非常有應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。目前檢測(cè)汽車產(chǎn)品的密封性能的設(shè)備大多采用單片機(jī)或是工控機(jī)等硬件設(shè)備。該儀器的缺點(diǎn)是成本高（一般需要上萬(wàn)元）、攜帶不方便。因此研制具有小型化、攜帶方便、成本較低特點(diǎn)的基于嵌入式系統(tǒng)的檢測(cè)儀器是當(dāng)前的研發(fā)重點(diǎn)。

2 嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

嵌入式系統(tǒng)[3-4]是指嵌入于各種設(shè)備及應(yīng)用產(chǎn)品內(nèi)部、用于執(zhí)行獨(dú)立功能的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在便攜式電子類產(chǎn)品中，觸摸屏的應(yīng)用很廣泛，已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)鍵盤成為嵌入式系統(tǒng)的輸入設(shè)備[5]。因?yàn)橛|摸屏具有輕便、小巧、方便靈活等優(yōu)點(diǎn)?；贏RM16/32位微處理器具有超低功耗，處理速度快，價(jià)格低廉等特點(diǎn)，其市場(chǎng)占有率目前已經(jīng)達(dá)到80%，世界上絕大多數(shù)IC制造商都推出了自己的ARM結(jié)構(gòu)芯片[6]。本系統(tǒng)基于ARM架構(gòu)嵌入式芯片SamsungS3C44B0X的觸摸屏按照產(chǎn)品測(cè)試的要求進(jìn)行了軟件界面的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)界面如圖1、圖2所示。

圖1 設(shè)計(jì)初界面 圖2 參數(shù)設(shè)計(jì)界面

3 密封性檢測(cè)系統(tǒng)原理

該系統(tǒng)以嵌入式系統(tǒng)為測(cè)試控制平臺(tái)，測(cè)試回路采用高精度的氣壓傳感器和高可靠性的氣壓截止閥作為基本元件，通過氣壓直壓測(cè)試的方法對(duì)汽車水泵進(jìn)行快速測(cè)試。如果在一定時(shí)間內(nèi)測(cè)試回路中的氣壓保持不變，則這個(gè)水泵的密封性是合格的，如果氣壓下降，則這個(gè)水泵的密封性不合格，存在泄漏之處。

該儀器系統(tǒng)由工作臺(tái)、裝夾系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理模塊、測(cè)試系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。其中測(cè)試系統(tǒng)的氣動(dòng)回路的原理圖如圖3所示。

圖3 氣動(dòng)回路原理簡(jiǎn)圖

在檢測(cè)過程中，操作人員根據(jù)嵌入式觸摸屏上的信息給出啟動(dòng)信號(hào)后，控制模塊將根據(jù)內(nèi)部設(shè)定的程序依次執(zhí)行裝夾、充氣、平衡、檢測(cè)、排氣的過程，然后做出合格/不合格的判斷。

（1）裝夾。在整個(gè)測(cè)試過程中，首先將汽車制動(dòng)部件放置到夾具上，然后根據(jù)程序夾具會(huì)自動(dòng)進(jìn)行裝夾。如果裝夾牢固符合要求，顯示進(jìn)行下步操作，如果裝夾不合格，防止發(fā)生意外，設(shè)備會(huì)處于停止工作狀態(tài)，直至裝夾符合要求為止。

（2）充氣。待測(cè)物為要檢測(cè)的汽車制動(dòng)部件，標(biāo)準(zhǔn)物為與待測(cè)物容積相同的無(wú)縫鋼管。電磁閥SV1是常閉的，電磁閥SV2和SV3為常開的。按照觸摸屏上的提示進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，調(diào)整好測(cè)試行程后，通過壓縮機(jī)向標(biāo)準(zhǔn)容器及測(cè)試產(chǎn)品內(nèi)充氣，設(shè)定一定壓力的空氣，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值后電磁閥SV1打開，壓縮空氣進(jìn)入系統(tǒng)，通過常開電磁閥SV2和SV3分別向標(biāo)準(zhǔn)物和待測(cè)物內(nèi)充氣。

（3）平衡。根據(jù)設(shè)定的時(shí)間和壓力，待測(cè)物和標(biāo)準(zhǔn)物充氣完成后，差壓傳感器檢測(cè)待測(cè)物與標(biāo)準(zhǔn)物內(nèi)壓力差，如果為零并且穩(wěn)壓一定時(shí)間后保持恒定不變的時(shí)候，電磁閥SV2和SV3就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，切斷氣源停止加壓，進(jìn)入保壓過程，進(jìn)而進(jìn)行下一過程-檢測(cè)過程。

（4）檢測(cè)。通常在該過程中做出有無(wú)小泄漏的判斷，如果有大的泄漏，在上一步平衡過程中會(huì)發(fā)現(xiàn)，差壓傳感器會(huì)出現(xiàn)迅速的反應(yīng)，所以大的泄漏較容易發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)主要對(duì)細(xì)微的泄漏進(jìn)行綜合檢測(cè)，確保產(chǎn)品的合格率以及汽車行駛安全性。該過程中實(shí)時(shí)檢測(cè)泄漏引起的差壓變化，并顯示泄漏氣壓、測(cè)試時(shí)間。在設(shè)定時(shí)間內(nèi)，壓力下降量超過設(shè)定的上限時(shí)，自動(dòng)報(bào)警，指出該產(chǎn)品為合格品，綠色等亮。如果合格就累積合格的數(shù)量，進(jìn)行下一個(gè)產(chǎn)品的檢測(cè)，如果不合格就發(fā)出“滴滴”的報(bào)警聲，嵌入式觸摸屏上將有紅色燈閃爍進(jìn)行提醒，同時(shí)系統(tǒng)停止繼續(xù)檢測(cè)。如圖4，圖5所示。

圖4 合格界面 圖5 不合格界面

（5）排氣。檢測(cè)結(jié)束后，將汽車制動(dòng)部件和標(biāo)準(zhǔn)物內(nèi)的空氣排放到大氣中。然后準(zhǔn)備進(jìn)行下一產(chǎn)品的密封性檢測(cè)。通常生產(chǎn)廠家只有提供這樣的檢測(cè)報(bào)告，才能保證產(chǎn)品的合格。

4 結(jié)束語(yǔ)

文章提出了一種采用嵌入式系統(tǒng)測(cè)試汽車部件密封性的測(cè)試系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)表明，該系統(tǒng)可精確測(cè)試汽車部件的密封狀況，保證了產(chǎn)品質(zhì)量的可靠，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和檢測(cè)結(jié)果的主觀性，提高了行車的安全性。此外采用嵌入式系統(tǒng)的低成本小型集散測(cè)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的思路，對(duì)今后系統(tǒng)設(shè)計(jì)的集成化、小型化具有積極的借鑒意義。隨著技術(shù)的進(jìn)步和勞動(dòng)力的缺乏，在線實(shí)時(shí)測(cè)試、檢測(cè)出不密封的部位，同時(shí)對(duì)合格品進(jìn)行包裝這樣的流水線設(shè)備是今后的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：朱桂英，女，碩士，講師，研究方向：汽車電子技術(shù)等。