跑步机载荷形变量测试系统研制①

唐喜利

摘 要：该测试系统依据EN957-6[1]、ISO20957-6、GB17498.6《固定式健身器材第6部分：跑步机附加的特殊安全要求和试验方法》中的5.6、6.6静态负荷及5.9、6.9形变量的测试要求加以研制[2]。该系统针对现有技术的问题，研制一种载荷形变量测试系统，包括本体、控制器和配电设备，提供了一种方便、响应快速、作用力检测可达性高的载荷形变量测试系统。该文主要介绍跑步机载荷及形变量测试系统的研制背景、工作原理、性能参数、结构特点、应用情况及推广前景。

关键词：跑步机 静态载荷 形变量 试验方法

中图分类号：TM30 文献标识码：A 文章编号：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

随着台湾健身器材产业大规模西进，厦门及周边地区已经超过长三角、珠三角，成为我国大陆最大的健身器材出口基地，这些健身器材95%以上产品外销，跑步机又是这些健身器材出口的大项。这些生产企业规模大小不一，产品质量也参差不齐，对于我局检验检疫监管造成一定难度，我局技术中心电气室虽已基本具备了此类产品电气安全方面的检测能力，但在静态负荷测试等部分项目还缺少仪器。为了更好加强监管，严把国门，同时也服务当地经济，为使厦门成为健身器材生产基地做好检测配套服务，该文依据EN957-6、ISO20957-6、GB17498.6中5.6、6.6静态负荷及5.9、6.9形变量测试[3]的要求，研发跑步机载荷及形变量测试系统。

1 工作原理

本系统针对现有技术的问题，提供了一种载荷形变量[4]测试系统，用以给物体施加额定压力并检测受力后所产生的永久变形量。系统整体结构示意图构成如图1，测试台部分

结构示意图如图2，控制器的整体结构示意图如图3所示。系统包括本体、控制器和配电设备，所述本体包括测试台、位移传感器、油压机、油压头和固定装置，所述油壓机与油压头连接，油压头上游压力传感器。所述测试台上设置有固定装置，油压头设置在固定装置上，所述位移传感器设置在测试台表面，系统实物图如图4所示。

2 结构特点

2.1 系统的主要技术参数

油泵电机功率（kW）：2.2

电源：380 V/50 Hz

最大压力：600 kg

触控屏（HMI）：7”

环境温度（℃）：25±1（CLASSA）

行程（mm）：200

本机外形尺寸（mm）：1040*1530*500

2.2 系统的整体结构

系统主要由机体、油压部分、传感器、及相关PLC控制电路、触摸屏组成。该系统通过液压系统来加力，通过位移传感器来测试形变量，使用触摸屏操作，采用PLC可编程控制器来作设备的主控制系统，来实现试验力并进行数据换算，实现自动化控制。使用PLC是因为其相当于多个常规继电器，时间继电器，计数器的集合体，使用方便，体积小，可根据须要更改程序，节省了改动线路的麻烦。PLC的主要优点是外部接线简单，内部程序可变，在不改变接线的情况下，可以重新设计程序，内部软继电器是寄存器，没有触点，出故障的概率低，使用寿命长，抗干扰能力强，操作方便，应用指令较多，可实现复杂的控制功能。

3 系统操作流程

先将配电设备的电控箱空气开关推合上，接通设备电源，旋转电气控制面板上电源开关旋钮在开位，触控屏显示出开机画面。

再轻触画面进入系统，轻触屏幕“油启”旋钮，油压机启动，点击手动模式，按需要分别设置“保压时间”及“压力设定”，调整测试台下方位移传感器高度应高于被测物体下方变形点1 mm，此时方入被测物体，手动点击上升、下降，看是否位于物体被测点。调整到位后点击至自动模式，按下自启按钮，测试开始，油压头开始向物体施压，测试中如果因被测物变形产生的压力下降，系统会自动补偿至压力设定值，到保压时间后，油压头会自动退回，读出形变量的值，完成一个测试循环。

4 技术应用和推广前景

本项目研制的“跑步机载荷及形变量测试系统”已在厦门出入境检验检疫局检验检疫技术中心的“国家级健身器材安全检测重点实验室”投入试用近四年时间，该系统性能稳定，数据准确，检测有关跑步机产品453批次，检出载荷或形变量等不合格项目23批次。在使用过程中该系统操作方便、功能全面、性能稳定、对标准的符合性好，滿足ISO 20957-6/EN 957-6/GB 17498.6等标准的试验要求。同时该系统也帮助厦门相关健身器材出口企业突破发达国家的有关技术壁垒[5]，扩大健身器材的出口，完善厦门本地检测认证资源配套，促进本地持续引进健身器材生产、销售、研发周边相关企业，进一步巩固厦门国内最大的健身器材跑步机生产出口基地的地位，更加完善健身器材跑步机类产品[6]的产业链。

5 结语

该测试装置的研究开发解决了EN957 -6、ISO20957-6、GB17498.6关于跑步机载荷及形变量测试的问题。本装置的研究开发成功提升了厦门出入境检验检疫局技术中心的技术检测能力，完善了健身器材的检测手段，提升了检验检疫机构形象。该仪器目前应用于本局实验室对跑步机的载荷及形变量测试检测。以本局管辖范围内的进出口企业来看，由于涉及健身器材的大量生产，该装置每年所带来的检测费用远超越于仪器本身的价值所在。如果从检测、提升产品质量这方面来考虑，该项目所带来的经济效益是很难衡量的。如果从快速通关、提升检测质量这方面来考虑，该项目所带来的社会效益更加是极其可观的。

参考文献

[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：跑步机附加的特殊安全要求和试验方法.

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

[4] 唐军，卓建议，李翠.固定式健身器材有关变形量测试的研究[J].电子技术与质量工程，2011（8）：61-63.

[5] 孙声伟.新型跑步机的设计[J].电子世界，2012（14）：122-123.

[6] 朱梁.健康监测跑步机的研发[D].浙江理工大学，2013.