[發明專利]一種柱塞泵轉速測量方法和裝置

在審

• 申請號: 201911344809.5
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN110887974A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 史杰
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司;中國商用飛機有限責任公司上海飛機設計研究院
• 主分類號: G01P3/26
• 分類號: G01P3/26
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 韓俊

本發明公開了一種柱塞泵轉速測量方法和裝置。該裝置可包括應變片傳感器，所述應變片傳感器位于與柱塞泵輸出端相連接的液壓管路上；數據采集模塊，其在所述柱塞泵向所述液壓管路輸出脈動流體時采集所述應變片傳感器上的測量信號；以及信號處理模塊，其基于所述測量信號的能量譜密度來確定所述液壓管路中的脈動流體的脈動頻率，并基于所述脈動頻率來確定所述柱塞泵的轉速。

技術領域

本發明一般涉及液壓系統，尤其涉及一種柱塞泵轉速測量方法和裝置。

背景技術

液壓系統由電機提供動力基礎，使用液壓泵將機械能轉化為液體壓力，再驅動負載作直線往復運動或回轉運動。一種液壓系統使用柱塞泵作為關鍵動力元件。液壓柱塞泵在高轉速、高壓力工況條件下工作，它將動力機械(例如，發動機傳動機匣、電動機、輔助動力、沖壓空氣渦輪等)的機械能轉換成液壓能(壓力、流量)輸出，從而給用戶系統提供液壓動力。

飛機液壓系統用于為飛控系統、起落架系統以及反推力系統等用戶系統提供液壓動力。飛機液壓系統是飛機起飛、飛行操縱和著陸過程的關鍵系統，一旦液壓系統癱瘓將可能造成災難性后果，因此新型飛機對液壓系統的可靠性、維修性及維修保障性要求越來越高。由于柱塞泵在飛機液壓系統中的關鍵作用，因此需要實時提供該復雜產品的健康狀態，準確快速地進行故障診斷與定位，預測故障和剩余壽命，達到視情維修。

在液壓系統試驗以及數據分析過程中經常需要了解柱塞泵轉速的變化。在現有技術中，一般是通過安裝轉速傳感器的方法測量轉速，轉速傳感器一般有霍爾元件、紅外激光測轉速等。遺憾的是，這些方法存在局限性，要么需要一定的安裝空間，要么需要改裝管路。

因此，本領域需要改進的用于柱塞泵轉速測量方法和裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種柱塞泵轉速測量方法，解決在柱塞泵附近安裝轉速傳感器困難的問題。通過在液壓管路上加裝不破壞原本構型的傳感器，達到測量液壓柱塞泵轉速的目的。

根據本發明的一個實施例，提供了一種用于柱塞泵轉速測量的裝置，其包括：應變片傳感器，所述應變片傳感器位于與柱塞泵輸出端相連接的液壓管路上；數據采集模塊，其在所述柱塞泵向所述液壓管路輸出脈動流體時采集所述應變片傳感器上的測量信號；以及信號處理模塊，其基于所述測量信號的能量譜密度來確定所述液壓管路中的脈動流體的脈動頻率，并基于所述脈動頻率來確定所述柱塞泵的轉速。

在一方面，所述信號處理模塊將所述測量信號轉換到頻域，并基于所述頻域中最高的能量譜密度來確定所述脈動流體的脈動頻率。

在一方面，所述柱塞泵的轉速為所述脈動頻率除以所述柱塞泵的柱塞數量。

在一方面，所述柱塞泵的轉速是勻速的或者隨時間推移而變化。

在一方面，所述應變片傳感器包括環向應變片或縱向應變片。

根據本發明的一個實施例，提供了一種用于柱塞泵轉速測量的方法，其包括：在柱塞泵向液壓管路輸出脈動流體時采集位于所述液壓管路上的應變片傳感器上的測量信號；基于所述測量信號的能量譜密度來確定所述液壓管路中的脈動流體的脈動頻率；以及基于所述脈動頻率來確定所述柱塞泵的轉速。

在一方面，確定所述液壓管路中的脈動流體的脈動頻率進一步包括：將所述測量信號轉換到頻域；以及基于所述頻域中最高的能量譜密度來確定所述脈動流體的脈動頻率。

在一方面，所述柱塞泵的轉速為所述脈動頻率除以所述柱塞泵的柱塞數量。

在一方面，所述柱塞泵的轉速是勻速的或者隨時間推移而變化。

在一方面，所述應變片傳感器包括環向應變片或縱向應變片。

在一方面，所述應變片傳感器包括位于所述液壓管路上的一個或多個應變片。