填补国内空白 天津电动车检测技术突破

徐土帝

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天津检验检疫局在开展《自行车质量安全关键技术研究与应用》科研课题中，坚持科技创新与实际需要并举，竭力打造自行车检测领域的“航空母舰”，最终研制出一系列信息化系统监控下的自行车检测设备和检测方法，填补了国内相关领域的空白。

      该课题将计算机控制技术理论、工业设计技术和材料加工及处理技术进行融合，克服了计算机控制过程中实时信号同步捕捉、有效载荷位移分析补偿、伺服电机的多路况模拟控制等技术上的重大难题。

      行业形势引出三项科研

      近几年来，天津自行车产业坚持自主改革、自主创新，产业整体实力、生产制造能力和国际市场竞争力显著增强。飞鸽、凤凰、富士达等一批防骗的国有自主品牌分别走出国门，输出到世界各地，为“中国制造”变为“中国创造”提供了良好的信誉及形象，据统计，2011年，天津 自行车产量达到3808.8万辆，同比增长5.87%，其中出口1988.2万辆，同比增长17%；电动自行车产量1434万辆，同比期增长6.7%，其中出口12.8万辆，同比增长36.2%。天津自行车企业在加强自主创新投入、加快产业升级步伐中，迎来了产业的春天。

      随着中国自行车出口全球化深入，美国、欧洲和日本等国家和地区相继提高本国市场的准入门槛，不断设置技术性贸易措施，将中国出口的自行车类产品质量控制标准不断提高，同时作为强制性安全项目加以限制，削弱了中国自行车产品在国际市场上的竞争优势。

      为帮助自行车企业应对这种局面，提高应对国外技术性贸易措施的能力。2010年，天津检验检疫局与天津“中华自行车王国”产业园就共建国家级重点自行车实验室签署协议，利用实验室检测仪器及科研优势，为园区内自行车企业提供检验检疫服务。

      科研人员先后在5年时间内申请3项质检总局科研课题，开展了各国自行车检测标准研究的论证，根据国外技术标准的要求，将突破研究验证其标准的内容作为课题的首要重点。同时，将先进的计算机控制技术、工业设计技术和材料加工及处理技术有机地融合，开发相应的检测仪器设备，实现计算机实时监控，室内高度模拟仿真，经过论证能完成不同国家标准的检测要求。

      科技创新推出四项成果

      课题组自主研发的系列试验台由自行车动态高频疲劳系列试验台系统、电动自行车综合检测台、DIN自行车制动性能检测台、自行车综合振动检测台四套检测系统组成，可分别按照ISO4210：1996、EN14764：2005、EN14766：2005、DIN79100：2000及GB17761：1999等标准对自行车零件（车把、前叉、鞍管、链轮曲柄）疲劳试验、自行车制动性能试验、自行车脚踏力疲劳试验及电动车安全项目进行测试。课题组突破了自行车产品检测领域不同检测系统计算机控制信号同步反馈、处理上的技术难点和不同检测系统室内高度模拟仿真上的技术难点。

      自行车动态高频疲劳系列试验台系统。该系列试验台是由自行车曲柄组合件、自行车前叉、自行车车把和自行车鞍管四台高频检测设备组成，按国际标准要求进行自主研发的，分别可对自行车曲柄组合件、前叉、车把和鞍管进行高频疲劳试验。

      电动自行车系列检测台系统。电动车综合检测台系统能够完全模拟电动车在各种道路上骑行时的状况，客观真实地反映出被测试电动车的各种性能、特性和试验数据。采用机械传动、自动夹紧加载，对转矩、转速、噪音、行程采用传感器测量，结合计算机控制，实现了在室内对电动自行车的整车性能进行检测，且可实现在线检测，具有效率高、精度高、重复性好、成本低等优点，便于操作。

      DIN自行车制动性能检测台。高精度伺服电机是一种性能优越的自动控制组件。以电流为控制手段，达到控制制动或传递转矩的目的，其输出转矩与电流呈良好的线性关系而与转速或滑差无关，数据产生和采集全部由计算机自动完成，不确定度小，试验过程和试验数据不受检验人员和外部条件影响，得出的试验结果较准确。可以极大地提高试验的工作效率，有利于标准的贯彻和实施。

      自行车综合振动检测台系统。检测系统完全由计算机自动控制，实现了车架上下振动和扭摆振动的结合。通过变换不同的试验夹具可以实现对不同规格型号的自行车架施以2Hz左右的振动。课题组采用进口采集卡，配合基于Labview软件平台编写的专用软件，专用的力量和位移传感器，组成一个特殊的系统，实现了机、电、液和计算机软件的有机结合。利用计算机处理采集卡从力量和位移传感器采集来的信号，再反馈给高速电磁阀，高速电磁阀再驱动低阻尼的气缸去进行工作，完全符合DIN、EN标准的要求。

      研究成果发挥大作用

      提升产品质量。该课题成果广泛应用于自行车、电动车等研发、生产、制造行业及相关监控、检测领域，提高了生产效率、检测效率和产品合格率。

      扩大经济效益。从相关单位3年应用推广效果来看，已取得的直接经济效益和二次经济效益，使天津自行车生产企业在开源节流、产业水平提升等方面全面获益，为促进天津乃至全国自行车产品的出口，提升创汇提供有力的技术保障。

      倡导绿色环保。在人性化、安全化、低耗环保化设计、开发调试、规模生产、全面监控、批次检测等方面具有更丰富的潜力和更广阔的应用和推广前景，为社会创造潜在的环境效益，生态效益，营造更好的自然和社会环境。

      引领技术标准。所研发的设备目前已投入使用，并获得数家国外检验机构的认定。这将进一步提高国际自行车商品检测标准与定价的话语权，提升我国在此领域的国际影响力，为天津乃至全国自行车出口插上腾飞的翅膀。