[發明專利]一種高速開關閥動態特性直接檢測方法

在審

• 申請號: 202210186850.X
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114563175A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 鐘麒;賈體偉;徐恩光;余誠;謝耿;汪謝樂;李研彪
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01M13/003
• 分類號: G01M13/003;G01M7/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

本發明提出了一種高速開關閥動態特性直接檢測方法，該方法通過觀察傳感器的振動信號就可以準確判斷高速開關閥的開啟階段與關閉階段，并以此分析高速開關閥的動態特性，該種測量方法突破了現存測試方法對高速開關閥工作狀態有要求的局限性，不需要改變高速開關閥的機械結構，測試更便捷，測試成本較低，也可以極大減小現存測試方法中存在的測量誤差，有助于解決數字液壓領域關于測量的難題。

技術領域

本發明屬于高速開關閥動態特性檢測領域，具體涉及一種高速開關閥動態特性直接檢測方法。

背景技術

在數字液壓領域存在一種小型高速開關閥，該類型高速開關閥進油口和出油口的尺寸很小，而且該種小型高速開關閥機械結構過于緊湊，而且密封性能很好，無法通過在內部加裝位移傳感器直接測量閥芯的位移，而且加裝位移傳感器會增加閥芯運動部件的質量，從而影響高速開關閥的動態特性，因此在高速開關閥運動過程中準確檢測閥芯的位移是一個相當大的難題，在現有的研究中主要有兩種高速開關閥動態特性檢測方法。

(1)在空氣中非通油狀態下，從閥體內部運動部件中引出細長且剛性很好的連接物，當高速開關閥啟閉時會帶動連接物的運動，位移傳感器發射的光束通過識別引出連接物的運動狀態從而直接檢測內部閥芯的運動狀態，從而達到了高速開關閥動態特性檢測的目的，具體的示意圖如圖1所示，其中1為高速開關閥閥芯，2為進油口，3為連接物，4為激光位移傳感器檢測的金屬片。

(2)在通油狀態下間接測量高速開關閥的動態特性，在出油口和油箱油路之間安裝壓力傳感器，當高速開關閥開啟時，油液從進油口流入出油口流出，此時壓力傳感器檢測到的壓力值快速上升至供油壓力，當高速開關閥關閉時，油液無法從進油口流入到出油口，使得壓力傳感器檢測到的壓力值迅速下降至油箱壓力，因此該方法通過測量高速開關閥出油口和油箱油路之間壓力變化情況間接測試高速開關閥的動態特性。

通過從高速開關閥內部引出連接物的方式測動態特性改變了高速開關閥運動部件的質量，從而改變高速開關閥的動態性能，因此存在測量誤差，而且存在在工作中通油情況下存在無法檢測的問題，在高速開關閥通油狀態下對測試腔壓力測試，測試精準度會受到油壓體積與油腔形狀的影響，存在測試誤差，而且在非通油狀態下在空氣中存在無法測量的問題。高速開關閥是否通油壓對動態特性影響很大。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供了一種高速開關閥動態特性直接檢測方法，本發明提出的檢測方法基于加速度傳感器振動信號的高速開關閥動態特性，在空氣中與通油壓的情況下都可以對高速開關閥的動態特性進行測試，而且測量方便，測試成本低，可以減小現存測試方法中存在的測量誤差，有助于解決數字液壓領域關于測量的難題。

本發明的技術方案如下：

本發明提供了一種高速開關閥動態特性直接檢測方法，將加速度振動傳感器的端面與待測高速開關閥軸向連接，保證加速度振動傳感器與閥芯同軸；電壓源的輸出電壓經控制器輸入給待測高速開關閥的線圈，控制器根據控制信號控制線圈加載電壓的大小和作用時間；

所述方法具體為：

當加速度振動傳感器信號開始有下降的趨勢，且下降幅度大于設定閾值，即判定高速開關閥開始開啟運動，當振動信號瞬間向上并達到幅值時，判定閥芯完全開啟。

當加速度振動傳感器信號開始有上升的趨勢，且上升幅度大于設定閾值，即判定高速開關閥開始關閉運動，當振動信號瞬間向下并達到幅值時，判定閥芯完全關閉；

根據控制信號上升沿時刻與閥芯開啟時振動信號起點對應的時刻，得到該高速開關閥的開啟滯后時間，根據控制信號下降沿時刻與閥芯關閉時振動信號起點對應的時刻，得到該高速開關閥的關閉滯后時間。

進一步的，所述加速度振動傳感器經信號調理器連接示波器，通過示波器讀取加速度振動傳感器信號的變化。

進一步的，所述待測高速開關閥在檢測時固定在泡沫墊上。