FESTO TP511试验台的电液伺服阀静态特性测试

　　电液伺服控制系统在控制领域中占有重要地位,特别是在大功率、快速、精确的控制系统中起到重要作用.电液伺服阀是其中的主要执行机构.在阀出厂前和维修后进行性能测试是必不可少的环节[1, 2].工业中常用的液压伺服阀性能测试实验设备造价高、占地面积大、施工复杂、噪声大[3].TP511试验台[4]是德国FESTO公司生产的液压伺服试验台,该试验台具有占地面积小、噪声小、各元件的安装和固定都非常容易、密封性好以及操作过程快捷方便等特点.利用该试验台可以完成常规的电液伺服阀的静态特性测试.

　　FESTO液压伺服试验台除泵源以外,还配备了滤油器、三位四通伺服阀、液压缸、位移传感器、压力传感器、压力表、流量计等液压元件及测量元件,试验台还提供信号发生器、PID控制箱等控制元件.

　　本文在完成试验台配备的压力传感器标定的基础上,给出电液伺服阀的静态特性测试的液压回路和电路,提出完成电液伺服阀的静态特性测试的测试步骤,并给出了某液压系统上即将应用的一个电液伺服阀的部分测试数据及曲线.

　　1　传感器的标定

　　传感器的静态标定[5]主要用于检验测试传感器的静态特性指标,如线性度、灵敏度、滞后和重复性等.

　　常用的力、压力、位移、流量等传感器的标定步骤如下:

　　1)将传感器测量范围分成若干等间距点;

　　2)根据传感器量程分点情况输入量由小到大逐渐变化,并记录各输入输出值;

　　3)再将输入值由大到小逐渐减小,同时记录各输入输出值;

　　4)重复上述两步,对传感器进行正反行程多次重复测量,将得到的测量数据用表格列出或绘制曲线;

　　5)进行测量数据处理,根据处理结果确定传感器的线性度、灵敏度、滞后和重复性等静态性能指标.

　　本文着重对FESTO TP511试验台提供的用于试验测试的压力传感器进行了静态标定.在标定中,压力传感器的供油压力首先从小到大(0. 08~6MPa)依次增加,再从大到小依次减小,用万用表得到相对应的输出电压值.为了减小测量误差,进行了多次重复测量,将测量值取平均值后,在Mat-lab下对实验数据进行了最小二乘法拟合,得到的特性曲线图如图1所示.

　　由图1可以看出,该传感器的传递系数为1V/MPa,滞环为0. 1%,线性度及重复度很高.

　　2　电液伺服阀的静态特性测试

　　2. 1　电液伺服阀的静态特性

　　电液伺服阀的静态特性主要包括压力-电信号特性、流量-电信号特性、压力-流量特性以及内泄漏特性等.利用FESTO TP511实验台可以完成伺服阀的压力-电信号特性、流量-电信号特性以及压力-流量特性等的测试.由于设备及测量元件精度的原因,不能完成伺服阀的内泄漏特性.