唐喜利

摘 要：該測(cè)試系統(tǒng)依據(jù)EN957-6[1]、ISO20957-6、GB17498.6《固定式健身器材第6部分：跑步機(jī)附加的特殊安全要求和試驗(yàn)方法》中的5.6、6.6靜態(tài)負(fù)荷及5.9、6.9形變量的測(cè)試要求加以研制[2]。該系統(tǒng)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，研制一種載荷形變量測(cè)試系統(tǒng)，包括本體、控制器和配電設(shè)備，提供了一種方便、響應(yīng)快速、作用力檢測(cè)可達(dá)性高的載荷形變量測(cè)試系統(tǒng)。該文主要介紹跑步機(jī)載荷及形變量測(cè)試系統(tǒng)的研制背景、工作原理、性能參數(shù)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、應(yīng)用情況及推廣前景。

關(guān)鍵詞：跑步機(jī) 靜態(tài)載荷 形變量 試驗(yàn)方法

中圖分類(lèi)號(hào)：TM30 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）03（b）-0029-02

Research on Load and Deformation Testing System of the Treadmill

Tang xili

（Xiamen Entry-Exit Inspection And Quarantine Bureau，xiamen Fujian，361022，China）

Abstract：The test system about treadmill has been researched and developed according to Clause 5.6，6.6，（static load about） and 5.9，6.9（form variable about）of the EN957-6，ISO20957-6，GB17498.6《Stationary training equipment——Part 6：Treadmills， additional specific safety requirements and test methods》.A test system about static load and form variable was developed which based on the problems of technical exist in this system.The test system of static load and form variable provide a convenient，rapid response，force detection and high accessibility.This article mainly introduced the Background，working principle， construction，characteristic，application and prospect of testing system.

Key Words：Treadmill；Static Load；Form Variable；Test Methods

隨著臺(tái)灣健身器材產(chǎn)業(yè)大規(guī)模西進(jìn)，廈門(mén)及周邊地區(qū)已經(jīng)超過(guò)長(zhǎng)三角、珠三角，成為我國(guó)大陸最大的健身器材出口基地，這些健身器材95%以上產(chǎn)品外銷(xiāo)，跑步機(jī)又是這些健身器材出口的大項(xiàng)。這些生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模大小不一，產(chǎn)品質(zhì)量也參差不齊，對(duì)于我局檢驗(yàn)檢疫監(jiān)管造成一定難度，我局技術(shù)中心電氣室雖已基本具備了此類(lèi)產(chǎn)品電氣安全方面的檢測(cè)能力，但在靜態(tài)負(fù)荷測(cè)試等部分項(xiàng)目還缺少儀器。為了更好加強(qiáng)監(jiān)管，嚴(yán)把國(guó)門(mén)，同時(shí)也服務(wù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)，為使廈門(mén)成為健身器材生產(chǎn)基地做好檢測(cè)配套服務(wù)，該文依據(jù)EN957-6、ISO20957-6、GB17498.6中5.6、6.6靜態(tài)負(fù)荷及5.9、6.9形變量測(cè)試[3]的要求，研發(fā)跑步機(jī)載荷及形變量測(cè)試系統(tǒng)。

1 工作原理

本系統(tǒng)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供了一種載荷形變量[4]測(cè)試系統(tǒng)，用以給物體施加額定壓力并檢測(cè)受力后所產(chǎn)生的永久變形量。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖構(gòu)成如圖1，測(cè)試臺(tái)部分

結(jié)構(gòu)示意圖如圖2，控制器的整體結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。系統(tǒng)包括本體、控制器和配電設(shè)備，所述本體包括測(cè)試臺(tái)、位移傳感器、油壓機(jī)、油壓頭和固定裝置，所述油壓機(jī)與油壓頭連接，油壓頭上游壓力傳感器。所述測(cè)試臺(tái)上設(shè)置有固定裝置，油壓頭設(shè)置在固定裝置上，所述位移傳感器設(shè)置在測(cè)試臺(tái)表面，系統(tǒng)實(shí)物圖如圖4所示。

2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2.1 系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)

油泵電機(jī)功率（kW）：2.2

電源：380 V/50 Hz

最大壓力：600 kg

觸控屏（HMI）：7”

環(huán)境溫度（℃）：25±1（CLASSA）

行程（mm）：200

本機(jī)外形尺寸（mm）：1040*1530*500

2.2 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)主要由機(jī)體、油壓部分、傳感器、及相關(guān)PLC控制電路、觸摸屏組成。該系統(tǒng)通過(guò)液壓系統(tǒng)來(lái)加力，通過(guò)位移傳感器來(lái)測(cè)試形變量，使用觸摸屏操作，采用PLC可編程控制器來(lái)作設(shè)備的主控制系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)力并進(jìn)行數(shù)據(jù)換算，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。使用PLC是因?yàn)槠湎喈?dāng)于多個(gè)常規(guī)繼電器，時(shí)間繼電器，計(jì)數(shù)器的集合體，使用方便，體積小，可根據(jù)須要更改程序，節(jié)省了改動(dòng)線路的麻煩。PLC的主要優(yōu)點(diǎn)是外部接線簡(jiǎn)單，內(nèi)部程序可變，在不改變接線的情況下，可以重新設(shè)計(jì)程序，內(nèi)部軟繼電器是寄存器，沒(méi)有觸點(diǎn)，出故障的概率低，使用壽命長(zhǎng)，抗干擾能力強(qiáng)，操作方便，應(yīng)用指令較多，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。

3 系統(tǒng)操作流程

先將配電設(shè)備的電控箱空氣開(kāi)關(guān)推合上，接通設(shè)備電源，旋轉(zhuǎn)電氣控制面板上電源開(kāi)關(guān)旋鈕在開(kāi)位，觸控屏顯示出開(kāi)機(jī)畫(huà)面。

再輕觸畫(huà)面進(jìn)入系統(tǒng)，輕觸屏幕“油啟”旋鈕，油壓機(jī)啟動(dòng)，點(diǎn)擊手動(dòng)模式，按需要分別設(shè)置“保壓時(shí)間”及“壓力設(shè)定”，調(diào)整測(cè)試臺(tái)下方位移傳感器高度應(yīng)高于被測(cè)物體下方變形點(diǎn)1 mm，此時(shí)方入被測(cè)物體，手動(dòng)點(diǎn)擊上升、下降，看是否位于物體被測(cè)點(diǎn)。調(diào)整到位后點(diǎn)擊至自動(dòng)模式，按下自啟按鈕，測(cè)試開(kāi)始，油壓頭開(kāi)始向物體施壓，測(cè)試中如果因被測(cè)物變形產(chǎn)生的壓力下降，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)補(bǔ)償至壓力設(shè)定值，到保壓時(shí)間后，油壓頭會(huì)自動(dòng)退回，讀出形變量的值，完成一個(gè)測(cè)試循環(huán)。

4 技術(shù)應(yīng)用和推廣前景

本項(xiàng)目研制的“跑步機(jī)載荷及形變量測(cè)試系統(tǒng)”已在廈門(mén)出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心的“國(guó)家級(jí)健身器材安全檢測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”投入試用近四年時(shí)間，該系統(tǒng)性能穩(wěn)定，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，檢測(cè)有關(guān)跑步機(jī)產(chǎn)品453批次，檢出載荷或形變量等不合格項(xiàng)目23批次。在使用過(guò)程中該系統(tǒng)操作方便、功能全面、性能穩(wěn)定、對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的符合性好，滿足ISO 20957-6/EN 957-6/GB 17498.6等標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)要求。同時(shí)該系統(tǒng)也幫助廈門(mén)相關(guān)健身器材出口企業(yè)突破發(fā)達(dá)國(guó)家的有關(guān)技術(shù)壁壘[5]，擴(kuò)大健身器材的出口，完善廈門(mén)本地檢測(cè)認(rèn)證資源配套，促進(jìn)本地持續(xù)引進(jìn)健身器材生產(chǎn)、銷(xiāo)售、研發(fā)周邊相關(guān)企業(yè)，進(jìn)一步鞏固廈門(mén)國(guó)內(nèi)最大的健身器材跑步機(jī)生產(chǎn)出口基地的地位，更加完善健身器材跑步機(jī)類(lèi)產(chǎn)品[6]的產(chǎn)業(yè)鏈。

5 結(jié)語(yǔ)

該測(cè)試裝置的研究開(kāi)發(fā)解決了EN957 -6、ISO20957-6、GB17498.6關(guān)于跑步機(jī)載荷及形變量測(cè)試的問(wèn)題。本裝置的研究開(kāi)發(fā)成功提升了廈門(mén)出入境檢驗(yàn)檢疫局技術(shù)中心的技術(shù)檢測(cè)能力，完善了健身器材的檢測(cè)手段，提升了檢驗(yàn)檢疫機(jī)構(gòu)形象。該儀器目前應(yīng)用于本局實(shí)驗(yàn)室對(duì)跑步機(jī)的載荷及形變量測(cè)試檢測(cè)。以本局管轄范圍內(nèi)的進(jìn)出口企業(yè)來(lái)看，由于涉及健身器材的大量生產(chǎn)，該裝置每年所帶來(lái)的檢測(cè)費(fèi)用遠(yuǎn)超越于儀器本身的價(jià)值所在。如果從檢測(cè)、提升產(chǎn)品質(zhì)量這方面來(lái)考慮，該項(xiàng)目所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是很難衡量的。如果從快速通關(guān)、提升檢測(cè)質(zhì)量這方面來(lái)考慮，該項(xiàng)目所帶來(lái)的社會(huì)效益更加是極其可觀的。

參考文獻(xiàn)

[1] EN 957-6：2001.Stationary training equipment——Part 6： Treadmills， additional specific safety requirements and test methods[S].

[2] GB 17498.6-2008固定式健身器材第6部分：跑步機(jī)附加的特殊安全要求和試驗(yàn)方法.

[3] EN957-1：2004.Stationary training equipment——Part1：General safety requirements and test methods[S].

[4] 唐軍，卓建議，李翠.固定式健身器材有關(guān)變形量測(cè)試的研究[J].電子技術(shù)與質(zhì)量工程，2011（8）：61-63.

[5] 孫聲偉.新型跑步機(jī)的設(shè)計(jì)[J].電子世界，2012（14）：122-123.

[6] 朱梁.健康監(jiān)測(cè)跑步機(jī)的研發(fā)[D].浙江理工大學(xué)，2013.