專利名稱：壓力測試裝置的制作方法
壓力測試裝置
技術領域：
本發明涉及一種壓力測試裝置，用于電子產品的結構抗壓力可靠性測試。背景技術：
隨著電子產品使用的范圍越來越廣，消費者對電子產品的質量要求也越來 越高。電子產品的結構抗壓力可靠性作為衡量質量的一項重要標準，被各生產 廠商和研發機構所格外看重，而國家信息產業部更是在中華人民共和國通信
行業標準YD/T1539-2006《移動通信手持機可靠性技術要求和測試方法》的3.2.2 和4.2.2中明確規定了手機應當承受(250±10) N力擠壓1000次。
過去完成這項測試使用的設備只能簡單的完成擠壓的動作，但對于測試樣 品實際受到的壓力無法進行準確的測量，更談不上控制施加的壓力大小了，所 以測試的誤判率很高，而且由于測試的力度不能被精確測量，常常由此發生質 量糾紛。因此，業界人士一直希望有更先進的測試裝置和測試方法，以提高測 試準確度和效率。
發明內容
本發明的技術方案提供一種測試電子產品結構抗壓力可靠性的裝置。 本發明的技術方案還揭示了一種可以精確測量并控制施加在測試樣品上實 際壓力并將壓力的施力過程用曲線顯示出來的方法。
為實現以上的技術方案，本發明提供了一種測試電子產品結構抗壓力的裝 置，包括測試機構和控制系統。所述測試機構，其包括用于擠壓測試樣品的 氣動組件，用于固持氣動組件的固定機構，用于放置測試樣品的測試臺面；其
中氣動組件包括氣缸、與氣缸活塞連結的測試元件和氣量調節閥。所述氣量調 節閥分別連接在氣缸的上下兩端，用來調節氣缸活塞上下缸體壓縮空氣的流量， 從而可以調節氣缸活塞上下移動的速度。所述控制系統與測試機構電氣連接可
以控制氣動組件按照設定的程序進行測試。如附圖2。
所述與氣缸活塞連結的測試元件由壓力傳感器和壓力測試頭以可拆卸方式 安裝在一起組成并與氣缸活塞連接在一起，可根據不同測試要求更換不同材料 的壓力測試頭。另外，所述測試臺面安裝在氣缸的正下方且以可拆卸方式固定 在固定板上，可根據不同測試要求更換不同材料的測試臺面，如附圖5、 6。
所述控制系統包括用于控制氣動組件進行測試并可以接收壓力傳感器的輸 出模擬信號并將其轉換為數字信號的PLC (Programmable Logic Controller)可 編程控制器和可以控制氣缸活塞上下移動的電磁閥，以及用來操作整個控制系 統并顯示所有測試數據的HMI (Human Machine Interface)觸摸屏。
本發明的技術方案還揭示了一種可以精確測量并控制施加在測試樣品上實 際壓力并將壓力的施力過程用曲線顯示出來的方法，其步驟包括
1) 設定測試參數；
2) 啟動測試程序；
3) 壓力測試頭下移，并逐漸接觸到測試樣品；
4) 判斷樣品所受壓力是否達到設定值，根據判斷結果決定是繼續(3)步驟 還是進行下一步驟；
5) 壓力測試頭停止移動，并保持設定的壓力在測試樣品上；
6) 判斷壓力保持的時間是否達到設定值，根據判斷結果決定是繼續(5)步 驟還是進行下一步驟； 7) 壓力測試頭上移，并最終離開測試樣品；
8) 判斷測試次數是否達到設定值，根據判斷結果決定是終止測試還是返回
(3)步驟進行新一輪循環；
9) 記錄所有測試數據；
10) 由HMI (Human Machine Interface)觸摸屏將測試過程中測試樣品所受的 壓力曲線顯示出來。
步驟(10)中的曲線圖的顯示過程為將壓力傳感器與壓力測試頭連接， 當壓力測試頭與樣品接觸產生壓力時其反作用力作用與傳感器，傳感器就有模 擬電信號轉換產生通過信號線傳遞到PLC的模擬接口，再由PLC將電信號轉換 為數字信號通過數據線傳輸到HMI的CPU, HMI的CPU再將其轉化為力的大小顯 示出來，由于PLC每個掃描周期就會輸出一個傳感器傳來的受力信號，而PLC 的掃描周期為10ms左右，故HMI的CPU采集的信號與時間就形成函數關系，即 可在HMI的屏幕上顯示出力與時間的對應函數曲線圖，如附圖3。
圖1是本發明程序運行的流程圖。
圖2是本發明系統示意圖。
圖3是觸摸屏上顯示的壓力的曲線圖。
圖4是本發明設備立體圖。
圖5、 6是本發明設備按照不同測試要求更換的不同測試形式。
具體實施方式
以下具體實施的過程主要參考附圖1、 2。將測試樣品放置在測試樣品放置 臺上，在HMI (Human Machine Interface)觸摸屏上設置好壓力大小，該壓力保 持的時間、測試次數(如附圖3)，再在HMI上點擊啟動鍵測試即開始。
PLC在接受的啟動指令后，進入程序運行狀態(如附圖l的流程)，此時電 磁閥1被打開，壓縮空氣進入氣缸，活塞由于上下缸的氣壓差向下運動，進入 步驟(3)從而帶動與其連接的測試元件運動。壓力測試頭下移，并逐漸接觸到 測試樣品，壓力傳感器檢測到的壓力值傳輸到控制系統，控制系統對此壓力值 進行判斷若未達到設定壓力則繼續進行步驟(3)壓力測試頭繼續下移直到達 到設定值。達到設定值時PLC就同時關閉電磁閥1和2，氣缸上下氣壓不變活塞 就停止運動，壓力測試頭作用在測試樣品上的力保持不變。此時控制系統開始 計時，當所記錄的時間到達設定時間進入步驟(7)，電磁閥2被打開，氣缸活 塞下面的氣壓大于上面，活塞向上移動帶動壓力測試頭離開測試樣品。等到壓 力測試頭完全離開測試樣品后，控制系統記錄一次測試次數，同時進行步驟(8) 的判斷，若測試次數達到設定值則測試停止，若次數未達到則返回步驟(3)進 入下一輪測試中。
另外說明如附圖2所示，當壓力測試頭接觸到測試樣品時即會產生壓力， 這個壓力傳遞到壓力傳感器上，傳感器將輸出模擬電信號通過連線傳輸到PLC 的模擬信號接口。 PLC將模擬信號轉化為數字信號，再通過數據線傳輸到HMI的 CPU中。HMI的CPU將采集的數字信號轉換為之對應的壓力值顯示出來。由于PLC 的一個掃描周期輸出一次模擬信號，而PLC的掃描周期僅有10ms左右，故整個 壓力施加過程都會被記錄下來，形成曲線的圖形顯示。
權利要求
1.一種壓力測試裝置，用于電子產品的結構抗壓力可靠性測試，包括測試機構和控制系統。本裝置的特征在于所述測試機構，其包括用于擠壓測試樣品的氣動組件，用于固持氣動組件的固定機構，用于放置測試樣品的測試臺面；其中氣動組件包括氣缸、與氣缸活塞連結的測試元件和氣量調節閥。所述控制系統與測試機構電氣連接可以控制氣動組件按照設定的程序進行測試。
2. 如權利要求1所述的壓力測試裝置，其特征在于所述與氣缸活塞連結的測試元件由壓力傳感器和壓力測試頭以可拆卸方式安裝在一起組成并與氣缸活塞 連接在一起，可根據不同測試要求更換不同材料的壓力測試頭。
3. 如權利要求1所述的壓力測試裝置，其特征在于:所述氣量調節閥分別連接 在氣缸的上下兩端，用來調節氣缸活塞上下缸體壓縮空氣的流量。
4. 如權利要求l所述的壓力測試裝置，其特征在于所述固定機構包括固定板， 安放在固定板上的固定支架和安裝在裝置最下面的控制系統安裝箱，如附圖5。
5. 如權利要求1所述的壓力測試裝置，其特征在于:所述測試臺面安裝在氣缸 的正下方且以可拆卸方式固定在固定板上，可根據不同測試要求更換不同材料 的測試臺面。
6. 如權利要求1所述的壓力測試裝置，其特征在于所述控制系統包括用于控 制氣動組件進行測試并可以接收壓力傳感器的輸出模擬信號并將其轉換為數字 信號的PLC (Programmable Logic Controller)可編程控制器和可以控制氣缸活塞上下移動的電磁閥，以及用來操作整個控制系統并顯示所有測試數據的 HMI(Human Machine Interface)觸摸屏。
7. 如權利要求6所述的HMI(Human Machine Interface)觸摸屏，其特征還在 于通過數據線和PLC (Programmable Logic Controller)可編程控制器進行通訊連接，可以顯示測試樣品整個受力過程的力度曲線。
8.本發明還揭示了一種可以精確測量和控制施加在測試樣品上實際壓力，并且 可以將此壓力用力度曲線圖顯示出來的方法，其步驟包括1) 設定測試參數；2) 啟動測試程序；3) 壓力測試頭下移，并逐漸接觸到測試樣品；4) 判斷樣品所受壓力是否達到設定值，根據判斷結果決定是繼續(3)步驟 還是進行下一步驟；5) 壓力測試頭停止移動，并保持設定的壓力在測試樣品上；6) 判斷壓力保持的時間是否達到設定值，根據判斷結果決定是繼續(5)步 驟還是進行下一步驟；7) 壓力測試頭上移，并最終離開測試樣品；8) 判斷測試次數是否達到設定值，根據判斷結果決定是終止測試還是返回(3)步驟進行新一輪循環；9) 記錄所有測試數據；10) 由HMI(Human Machine Interface)觸摸屏將測試過程中測試樣品所受的 壓力曲線顯示出來。
全文摘要
一種壓力測試裝置，用于電子產品的結構抗壓力可靠性測試，包括下壓機構，控制系統，測試臺。本發明還揭示了一種可以精確測量并控制施加在測試樣品上實際壓力的方法將壓力傳感器受壓力后產生的信號反饋回控制系統，通過編制的PLC程序來控制整個測試過程，使實際作用在測試樣品上的壓力得到精確的測量和控制，并且可以使整個受力過程用曲線顯示出來。這不但提高測試的準確度和效率，更重要的是符合CNAS制定的ISO/IEC17025-2006中規定測試要達到量值溯源的要求，量值溯源的一致性是國際間相互承認測量結果的前提條件，中國合格評定國家認可委員會(英文縮寫CNAS)將量值溯源視為測量結果可信性的基礎。
文檔編號G01M99/00GK101187599SQ20071009400
公開日2008年5月28日 申請日期2007年8月6日 優先權日2007年8月6日
發明者蕓 王, 蓉 王, 帆 金 申請人:上海優立通信技術有限公司