[發明專利]一種電液伺服閥性能測試系統

無效

• 申請號: 201410728175.4
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN104454790A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 孫鎮輝
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司金城南京機電液壓工程研究中心
• 主分類號: F15B19/00
• 分類號: F15B19/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術領域

本專利屬于電液伺服閥測試技術領域，涉及一種能夠自動切換測試狀態的電液伺服閥性能測試系統，主要應用于伺服閥生產廠家或高頻率使用伺服閥的廠家。

背景技術

電液伺服閥是電液伺服控制系統中的重要控制元件，在系統中起著電液轉換與功率放大的作用，電液伺服閥結合了精密機械、電子技術和液壓技術，具有控制精度高、響應速度快、信號處理靈活、結構緊湊、功率放大系數高與輸出線性度好等優點，廣泛應用于冶金機械、航空航天、艦船和兵器工業等主要領域。電液伺服閥的性能決定電液伺服控制系統的優劣，因此快速準確測試電液伺服閥的性能就顯得尤為重要。

當前很多電液伺服閥生產和使用廠家仍舊采用傳統的手工測試，利用低頻信號發生器、記錄儀、頻率特性分析儀等來實現測試。測試人員根據所測性能的不同，手動調整測試系統的上各個截止閥的開關狀態來切換測試狀態。然后，調整測試信號，在記錄儀上繪制出性能曲線，從而得到伺服閥性能參數。手工測試系統測試成本高、操作復雜，對測試人員技能的要求很高，測試時受人為因素影響大，測試準確性較差。已不能滿足對伺服閥性能測試的要求。

隨著電子技術的不斷發展，CAT技術也隨之快速發展并不斷完善，其在電液伺服閥性能測試領域的應用步伐也越來越快。所謂CAT技術，就是將計算機與普通測試系統(一、二次儀表)相結合，充分利用計算機存儲量大、運算速度快的優勢，采用各種功能軟件包實現測試中的各種數據處理功能。同時運用適當的外圍板卡，實現諸如信號發生器、頻率測試儀、比例閥控制器、電磁閥控制器以及記錄儀的功能，經過設計完全可以達到伺服閥性能全自動測試的需要。

發明內容

本發明的目的：設計一種能夠自動切換測試狀態的電液伺服閥性能測試系統。達到電液伺服閥所有性能全自動測試的目的。提高電液伺服閥的測試精度與效率，減小試驗人員的操作難度，避免引入人為誤差。

本發明的技術方案：一種電液伺服閥性能測試系統，主要包括泵站、測試臺架、伺服閥性能測試儀、計算機、采集卡、壓力、流量、溫度、液位傳感器；其特征在于：還包括一個自動切換裝置，伺服閥性能測試儀通過自動切換裝置自動切換伺服閥性能測試狀態，采集卡將測試信號傳輸給伺服閥性能測試儀，伺服閥性能測試儀將測試信號進行功率放大等處理后給被測伺服閥施加測試電流，伺服閥工作，伺服閥性能測試儀調理傳感器信號，采集卡通過硬件同步將經過調理后傳感器信號轉換成數字信號；最后測試軟件將采集數據經過濾波、擬合、計算出伺服閥各項性能參數，并繪制出相應性能曲線，打印測試報告；同時計算機實時監測測試系統中的各種狀態，并能夠在某些特定設置的故障狀態下自動停機，以確保整個測試系統的安全可靠；

伺服閥性能測試儀包括直流穩壓電源、信號調理電路；直流穩壓電源給測伺服閥性能測試儀調理電路提供直流電源，為測試臺架上切換測試狀態用的電磁閥組提供工作電流；信號調理電路具有硬件濾波、加減運算功能、信號放大跟隨、V/I轉換、恒流電路功能；

采集卡為16位NI6229數據采集卡，采集卡對數據進行采集，將模擬信號轉換成數字信號并通過總線傳輸給計算機；采集卡根據測試軟件設定通過I/O口為伺服閥靜態測試內部的自動切換裝置提供指令信號，測試自動切換裝置自動切換測試系統測試狀態。

計算電液伺服閥的各性能特性參數是通過最小二乘法擬合算法和牛頓迭代求解多項式算法實現的。測試伺服閥動態性能時，在對動態作動器的速度信號進行FFT變換時，對截斷的速度信號添加了Hanning窗，減小了速度信號的譜泄漏。

本發明開發的電液伺服閥動靜態測試軟件操作步驟如下：打開測試軟件，在測試軟件參數輸入界面上輸入被測電液伺服閥的必要參數(額定壓力、額定電流、額定流量等)，然后點選所需的特性試驗(流量、壓力、內漏等)，開始試驗后，測試系統能夠根據選擇的特性試驗，自動切換測試狀態，完成所有被選擇的特性試驗，計算出特性參數，并繪制出相應的測試曲線，打印測試報告。

本發明的有益效果：本發明解決了傳統電液伺服閥性能測試存在的問題，全自動測試電液伺服閥所有性能的。提高電液伺服閥的測試精度與效率，減小試驗人員的操作難度，避免引入人為誤差。

附圖說明：

圖1為本發明系統的原理結構圖；

圖2為本發明伺服閥性能測試儀中調理電路的原理圖；

圖3、4、5為本發明測試軟件的操作流程圖；

具體實施方式

下面結合說明書附圖以及實例對本發明作進一步的詳細描述。