曹雅文 張威 劉芳 / 上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗技術研究院

0 引言

隨著房地產(chǎn)及裝飾裝修業(yè)的快速發(fā)展，室內(nèi)感應門市場不斷壯大，制造和銷售室內(nèi)感應門的企業(yè)越來越多。室內(nèi)感應門是由感應（控制）裝置、驅(qū)動裝置及門扇等部件組成，受感應信號控制的自動啟閉系統(tǒng)總稱[1]，主要用于各類建筑室內(nèi)隔斷（例如書房門、廚房門、衛(wèi)生間門等）以及衣柜柜門、電視柜門等家具門[2]。室內(nèi)感應門產(chǎn)品近幾年開始普及[3]，目前，我國室內(nèi)感應門制造企業(yè)年產(chǎn)量約300萬套，年產(chǎn)值約60億元。隨著人們生活水平的不斷提高以及對美好生活的需求，室內(nèi)感應門將會受到越來越多消費者的關注和使用。

近年來，室內(nèi)感應門新產(chǎn)品、新技術、新工藝不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)品不斷推陳出新，但質(zhì)量水平參差不齊[4]，行業(yè)內(nèi)尚未建立相應成熟的質(zhì)量評價體系。QB/T 5340-2018《室內(nèi)感應門》于2019年7月1日正式實施，目前，國內(nèi)尚無滿足相應標準的室內(nèi)感應門測量成套設備。室內(nèi)感應門的開閉門速度、遇阻反彈力、響應時間、使用壽命等項目不達標，會存在安全隱患，損害消費者利益并危及人身安全。

為了提升室內(nèi)感應門測量能力，適應當前的室內(nèi)感應門制造技術水平，規(guī)范行業(yè)市場，促進產(chǎn)品質(zhì)量提升，維護消費者的利益與安全，研制與開發(fā)了一臺室內(nèi)感應門智能化綜合性能測量裝置。

1 室內(nèi)感應門智能化綜合性能測量裝置

室內(nèi)感應門智能化綜合性能測量裝置是依據(jù)QB/T 5340-2018中的開閉門速度、遇阻反彈力、緩沖性能、響應時間、開門保持時間、堵門保護延時、運行噪聲、使用壽命、消耗功率等性能測量項目要求研制的，該標準中給出了室內(nèi)感應門性能測量項目的具體要求，如表1所示。

表1 室內(nèi)感應門性能測量要求

測量裝置主要由信號發(fā)生裝置、位置感應開關、電氣控制柜、測試安裝架、安裝梁（高度可調(diào)節(jié)）、平開門安裝框（可左右調(diào)節(jié)）、分貝計測試裝置、沖擊檢測儀、貼尺、功率計、模擬物體等組成，如圖1所示。驅(qū)動機構由伺服電機、同步輪、同步帶及玻璃吊夾組成，可輕易實現(xiàn)運動。感應裝置由距離傳感器、沖擊力檢測儀、按壓汽缸、鍍鉻棒、十字夾、立式光軸支架等組成。本測量裝置可用于測量不同開啟方式（單扇單軌單開型、雙扇單軌對開型、雙扇雙軌雙開型、平開型）的室內(nèi)感應門，同時感應裝置配置紅外動體感應、微波動體感應、柔墊靜體感應、光電靜體感應、超聲波靜體感應、電容接觸感應等多位一體功能，并附帶汽缸和擋板，能適應多種感應方式的室內(nèi)感應門檢測。

圖1 室內(nèi)感應門智能化綜合性能測量裝置

2 裝夾固定機構

位置感應開關固定工裝由鍍鉻棒、異徑十字夾、十字夾、感應開關、立式光軸支架組成，如圖2所示。安裝方法：固定立式光軸支架，異徑十字夾抱緊感應開關與鍍鉻棒，移動異徑十字夾與鍍鉻棒調(diào)節(jié)傳感器上下位置，移動十字夾與鍍鉻棒調(diào)節(jié)傳感器前后位置。

圖2 位置感應開關固定工裝

遙控器按壓工裝由按壓汽缸、光軸十字夾、鍍鉻棒、立式光軸支架組成，如圖3所示。安裝方法：將立式光軸支架固定并抱緊鍍鉻棒，通過移動光軸支架與鍍鉻棒進行上下調(diào)節(jié)，也可以進行左右調(diào)節(jié)和前后調(diào)節(jié)。壽命測試時，調(diào)節(jié)按壓汽缸位置，對遙控器進行多次按壓，測量使用壽命；響應時間測量時，使用遙控器按壓裝置按壓打開感應門，同時通過計時器與位置感應開關監(jiān)測響應時間。

圖3 遙控器按壓工裝

沖擊力測量支架由傳感器壓頭、拉壓力傳感器、傳感器固定型材、型材固定角件、安裝架組成，如圖4所示。將所有元器件固定好后，打開室內(nèi)感應門，使用沖擊力檢測儀正面對準迎面而來的活動扇前豎梃（或吸震材料）中心，當活動扇前豎梃與傳感器發(fā)生碰撞[5]，保持6 s后取下儀器，觀察并記錄沖擊力。

圖4 沖擊力測量支架

3 技術路線與電氣方案

室內(nèi)感應門智能測試系統(tǒng)測量技術路線如圖5所示。該智能測試系統(tǒng)準確度高，操作便捷，安裝省力。主要項目測試技術方法如下：

圖5 室內(nèi)感應門智能測試系統(tǒng)測量技術路線

1）開閉門速度

采用信號發(fā)生裝置、位置感應開關裝置和計時器，準確測量感應門移動距離和時間，從而計算感應門開閉速度。

2）遇阻反彈力

采用高精度力值傳感器（由高精度力值傳感器、數(shù)據(jù)采集卡組成），采集數(shù)據(jù)并描繪力值-時間曲線，可瞬時準確捕捉每個時間點力值并以曲線方式呈現(xiàn)，直觀清晰，便于分析。

3）響應時間、開門保持時間、堵門保護延時

采用信號發(fā)生裝置、計時器、位置感應開關，信號觸發(fā)以及門扇啟動均反應及時，計時器記取時間，數(shù)據(jù)可靠，測量時間準確度可達10 ms。

4）使用壽命

采用信號發(fā)生裝置，配置計數(shù)器且計數(shù)范圍：0～999 999次，運行頻率10～30 s/次可調(diào)節(jié)。感應裝置配置紅外動體感應、微波動體感應、柔墊靜體感應、光電靜體感應、超聲波靜體感應、電容接觸感應等多位一體功能，并附帶汽缸和擋板，能適應多種感應方式的室內(nèi)門測量。

整個系統(tǒng)的控制程序包含上位機和下位機程序。其中上位機程序配置觸摸屏軟件，上位機實現(xiàn)的主要功能如下：自動開門操作、數(shù)據(jù)記錄（時間、位移、力值、啟閉次數(shù)等，其中時間準確度為10 ms，力值每1 s刷新一次，能夠進行曲線分析，可以判斷運行趨勢，保存相應曲線）、報警功能等。系統(tǒng)核心控制程序為下位機，接受上位機指令[6]，實現(xiàn)各項測量要求進行正常運行，下位機的程序流程如圖6所示。

圖6 下位機程序流程

4 設備技術參數(shù)

本檢測裝置溯源指標為力值、時間、運行頻率，系統(tǒng)主要技術參數(shù)為：

1）力值：量程0～300 N，分辨力0.01 N，準確度1級。

2）計時器：量程1～3 600 s，分辨力10 ms，準確度1級；響應時間通過PLC抓取信號，時間間隔10 ms。

3）運行頻率：10～30 s/次可調(diào)節(jié)（運行速度與室內(nèi)感應門的驅(qū)動器相關）。

4）計數(shù)器計數(shù)范圍：0～999 999次。

5 結(jié)語

室內(nèi)感應門智能化綜合性能測量裝置覆蓋標準面廣，可滿足不同開啟方式和不同感應類型的室內(nèi)感應門產(chǎn)品測量要求。此外，本測量裝置具有外觀簡潔、操作便捷、安裝簡單、智能化程度高、準確度和效率高等優(yōu)點，為室內(nèi)感應門產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)管提供可靠的技術支撐，在提高質(zhì)檢機構和生產(chǎn)企業(yè)的測量水平方面將發(fā)揮積極作用，對提高產(chǎn)品質(zhì)量、保護消費者利益和人身安全有著重要的意義，由此可帶來較大的社會效益。