[發明專利]一種脈寬調制數控比例方向閥故障診斷系統及測試方法

在審

• 申請號: 201811569259.2
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN111351650A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 舒芝鋒;朱翠云;朱漢武;劉賽楠;沈勇波;黃萍;楊威;李宏博;符帥;羅偉
• 申請（專利權）人: 核動力運行研究所;中核武漢核電運行技術股份有限公司
• 主分類號: G01M13/003
• 分類號: G01M13/003
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 王潔

1.一種脈寬調制數控比例方向閥故障診斷系統，包括：氣壓調節模(1)、氣動泵(2)、蓄能器及油路管線模塊(3)，其特征在于：比例方向閥(4)與油動機(5)相連；比例閥控制器(7)和傳感器模塊(6)相連；油動機(5)與位移傳感器(601)連接；傳感器模塊(6)與系統控制采集模塊(8)連接；比例閥控制器(7)與系統控制采集模塊(8)、位移傳感器(601)連接，形成數控比例方向閉環控制系統；

比例閥控制器(7)發出PMW驅動信號至比例方向閥(4)，傳感器模塊(6)接收比例方向閥(4)發出的信號、位移傳感器(601)測量油動機(含負載)(5)位移信號，傳感器模塊(6)分別測量比例閥方向閥P、A、B口壓力；傳感器模塊(6)將信號傳輸至系統控制采集模塊(8)；

氣壓調節模塊(1)與氣動泵(2)連接，為氣動泵(2)提供工作氣源；氣動泵(2)入口與油路管線模塊(3)的儲油箱相連，氣動泵(2)輸出口與蓄能器及油路管線模塊(3)的蓄能器相連；蓄能器及油路管線模塊(3)另一端和比例方向閥(4)相連。

2.如權利要求1所述的一種脈寬調制數控比例方向閥故障診斷系統，其特征在于：所述的傳感器模塊(6)包括位移傳感器(601)、壓力傳感器(602)、壓力傳感器(603)、壓力傳感器(604)。

3.如權利要求2所述的一種脈寬調制數控比例方向閥故障診斷系統，其特征在于：所述的位移傳感器(601)與油動機(5)運動桿相連，保持同步運動，壓力傳感器(602)、壓力傳感器(603)、壓力傳感器(604)分別與比例閥方向閥(4)的P、A、B口壓力管路相連。

4.如權利要求1所述的一種脈寬調制數控比例方向閥故障診斷系統，其特征在于：所述系統控制采集模塊(8)與上位機(9)通過以太網連接。

5.如權利要求1所述的一種脈寬調制數控比例方向閥故障診斷系統，其特征在于：所述的系統控制采集模塊(8)接收傳感器模塊(6)的輸出信號、比例閥控制器(7)監控點信號，進行調理和模數轉換。

6.如權利要求1所述的一種脈寬調制數控比例方向閥故障診斷系統，其特征在于：所述的上位機(9)與系統控制采集模塊(8)通過以太網進行信息交互，上位機(9)接收控制系統控制采集模塊(8)的信號，并對信號進行分析處理、顯示、儲存、報告，并對系統控制采集模塊(8)發出控制指令。

7.一種脈寬調制數控比例方向閥故障診斷測試方法，其特征在于：包括如下步驟：步驟一：初始條件測試；步驟二：信號采集；步驟三：信號分析；步驟四：生成報告：在上位機(9)上自動生成word版測試報告，包括上述試驗中的參數特征值、曲線，得出綜合結論，完成一次比例方向閥性能檢測試驗。

8.如權利要求7所述的一種脈寬調制數控比例方向閥故障診斷測試方法，其特征在于：所述的步驟一：初始條件測試，包括如下步驟：

(1)打開氣壓調節模塊(1)，調節氣動泵供氣壓力，氣動泵(2)啟動并相應升壓，蓄能器維持壓力穩定，通過油路管線系統(3)輸出至比例方向閥(4)的P口；

(2)傳感器模塊(6)輸出信號至系統控制采集模塊(8)，進行信號調理、模數轉換后輸出給上位機(9)；

(3)調節氣壓調節模塊(1)，使比例方向閥(4)的P口壓力至指定壓力范圍。

9.如權利要求8所述的一種脈寬調制數控比例方向閥故障診斷測試方法，其特征在于：所述的步驟二：信號采集，包括如下步驟：

(1)確認滿足測試初始條件后，上位機(9)根據要求發出控制指令(恒定或者變化的信號)至比例閥控控制器(7)，比例閥控控制器(7)發出PMW驅動信號至比例方向閥(4)，比例方向閥(4)動作繼而使油動機(帶負載)(5)運動；

(2)傳感器模塊(6)采集油動機(5)的位置信號、比例方向閥(4)的壓力P、A、B口信號，采集模塊(8)采集先導閥位置信號、主閥位置信號，一并輸出到上位機(9)顯示、保存；

10.如權利要求9所述的一種脈寬調制數控比例方向閥故障診斷測試方法，其特征在于：所述的步驟三：信號分析，包括如下步驟：

在上位機(9)上進行信號分析，包括分析先導閥、主閥、油動機的動作隨控制信號變換的相應變化、比例方向閥(4)A、B口壓力的相應改變；若曲線基本趨勢正常，則進一步分析出穩態性能、動態響應性能、頻率響應特性、死區、動作時間等參數，若不正常，需要先排除比例閥控制器的故障，然后再針對性確認比例方向閥的故障。