电液伺服阀分布式测试系统研发

发布时间：2020-06-14 07:13

【摘要】： 传统的手工测试系统，结构复杂、成本高、故障率高，测试精度低，远不能满足现代液压元器件的测试需求。为提高测试的精度及速度，降低试验成本，本文设计开发了一套具有远程测试功能的电液伺服阀分布式测试系统。本系统主要由液压试验平台和分布式测控系统二大部分组成。伺服阀的性能测试是通过PLC、触摸屏和PC机配合实现。PLC管理整个测试系统的底层电气控制和低速数据采集，触摸屏实现试验人员与PLC系统的人机交互，而PC计算机采集高速数据并与PLC进行低速数据交换，再进行数据计算处理。这种控制模式，既发挥了PLC控制精度高、抗干扰能力强、可靠性好的特点，又充分利用了PC机良好的数据分析和处理的能力。本测试系统的特点之一是实现了伺服阀性能测试过程的远程监测，允许多个远程终端在与试验现场相距甚远的位置上对测试过程进行与本地测试系统同步的远程监测。本文在对大量文献作了深入研究后，提出了测试系统的整体结构，并对测试系统的两大主要问题，频率特性测试方法及分布式数据通信策略进行详细研究，在此基础上设计并实现了测控软件及硬件系统，最后对电液伺服阀的两个典型性能进行了测试，验证了测试系统的功能完整性和可靠性。论文主要章节安排如下：第一章论述了液压测试技术和远程监控技术的发展及现状，，并对本课题的研究背景、研究意义，以及研究内容做了阐述。第二章介绍了电液伺服阀的性能指标及液压试验平台结构，在此基础上，设计了分布式测试系统的整体方案，并对测控系统划分了功能层次，同时提出了PLC及PC机系统的软硬件构成。第三章介绍了频率特性测试的互相关原理，并以互相关原理为基础设计了电液伺服阀频率特性的测试方案，研究了频率特性测试过程中的关键技术——软件信号合成、高速数据采集、动态液压缸位置纠偏、计算机信号处理。第四章研究分布式数据通信解决方案，包括本地串口通信和远程TCP／IP网络通信，针对不同的通信特点，制定行之有效的通信协议和通信格式；针对远程用户争用试验台控制权问题，给出了相应的解决方案；同时研究了独立数据请求机制，保证远程用户在任意时刻加入网络系统均可获得整个试验过程的试验数据。第五章对分布式测控系统的本地及远程测控软件进行统一设计，实现了软件复用，并完成了软件的模块化开发。设计了伺服阀放大板的通用输出接口电路，并在电气系统中设计了有效的抗干扰措施。本章从软硬件两方面完成了测控系统设计与实现。第六章在所研发的电液伺服阀测试系统上，对电液伺服阀的两个典型性能进行了测试，验证了测试系统的功能完整性和可靠性。第七章做了总结和回顾，并对将来的工作确定了研究方向。 【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH137.52

【图文】：

电液伺服阀,球阀,压力表,压力传感器

2)伺服阀静态测试台伺服阀静态测试台设计的目的主要是用于检测电液伺服阀的各种静态特性，标准的静态性能试验液压回路如图2.2所示。高压球阀51.10是电液伺服阀静态试验回路进油总阀门;通过球阀51.11、51.12、51.13、51.14、51.15、51.16、51.17的开、关组合，可以测试电液伺服阀的静态特性。球阀的开关状态由各自配套的接近开关检测并将信号返回计算机。国标中电液伺服阀关闭控制油口试验所要求测试电液伺服阀两控制油口的压力分别由压力传感器642、压力表34.6和压力传感器64.1、压力表34.7测定，回油压力由压力传感器52.3和压力表48.4测定，流量由流量计65.1测定。国标中电液伺服阀打开控制油口试验要求测试电液伺服阀两控制油口之间的流量，设计有流量计65.2，如要求对电液伺服阀加载，完成流量对负载压降特性的试验，则关闭球阀 51.15?

动态测试,电液伺服阀,消振

3)伺服阀动态测试台电液伺服阀动态测试台设计目的是用于检测电液伺服阀的动态特性。动态性能测试试验回路如图2.3所示，高压球阀51.6是电液伺服阀动态试验回路进油总阀门，球阀的状态由各自配套的接近开关检测并将检测信号传给计算机，设计有蓄能器68.3、68.4(最高工作压力31.SMPa)，用于蓄能、瞬间补充流量和吸收冲击等作用，设计消振容腔100用于回油消振。流过电液伺服阀控制油口之间的流量，是通过检测与动态液压缸活塞杆固定一体的速度传感器99(最大量程士IOhaS)输出信号实现的，设计有位移传感器%.2(量程士100~，对应输出信号为4一201llA)用于纠偏

【引证文献】