模块式电液比例压力阀性能试验系统研究

　　1.引言

　　随着机电液气一体化技术的发展，电液比例技术的应用越来越广泛，电液比例压力阀是电液比例控制中的关键元件，随着计算机辅助测试方法的发展，通过计算机建立起液压系统的数据采集和控制系统变得越来越广泛[1]，而原本的许多比例压力阀的试验项目在旧的试验系统上已经无法实现，本文提出了一种电液比例压力阀的性能测试方法，对电液比例压力阀的压力、流量等进行了测试，通过计算机的控制与处理，可以迅速准确地测试出有关参数、绘出性能曲线，实现了电液比例压力阀性能测试的快速性和准确性，为研究新型电液比例压力阀性能测试试验系统提供了参考。

　　2.电液比例压力阀液压测试系统原理

　　该比例压力阀测试系统主要由变量泵、溢流阀、节流阀、压力传感器、流量传感器、流量计、压力计和被测比例压力阀组成，此试验回路可以完成比例压力阀的稳态和动态试验测试[2]。这里以电液比例减压阀为例说明其稳态和动态测试过程。

　　稳态压力控制特性试验：调节泵的流量为被测试阀试验流量的1.25 倍。调节溢流阀3 为额定压力，关闭电磁换向阀4 和节流阀5a，给被试阀额定信号，调节节流阀5b 使流量通过被试阀7。通过计算机调节输入放大器的信号从小到大，测试并记录这个过程中压力随电信号的变化情况。

　　输入电信号阶跃特性响应试验：调节液压泵的流量为被试阀的试验流量的1.25 倍，调节溢流阀 3 的压力为额定压力。关闭电磁换向阀 4和节流阀 5a，调定输入电信号使被试阀输出压力为75%额定压力。调节加载节流阀5b 使通过被试阀的流量为试验流量。阶跃输入电信号至调定值，直至输出压力达到稳定;然后再阶跃断开输入电信号，同时记录阶跃信号和输出压力，即得到输入电信号阶跃响应特性曲线。频率响应特性测试试验：调节泵的流量为被试阀试验流量的1.25倍，调节溢流阀 3 的压力为额定压力，关闭电磁换向阀4 和节流阀5a，调定输入电信号使被试阀输出压力为75%额定压力，调节加载节流阀5b，使通过被试阀的流量为试验流量，调节输入电信号的直流分量为0.5(IN- IA)+IA，将峰值为0.25(IN- IA)的正弦信号分量叠加于直流分量上，改变正弦信号的频率，从小于等于0.2Hz 开始逐渐增加，记录测得的幅值比和相位移，在半对数坐标上绘制频率响应特性曲线。

　　3.计算机辅助测试系统原理

　　为了准确、迅速地测试被试比例减压阀的有关参数，设计了如图2所示的计算机辅助测试系统。该计算机辅助测试系统分为硬件部分和软件部分，硬件部分包括PCI数据采集卡、比例控制器、压力传感器和流量变送器。计算机辅助测试软件采用的是 C语言，分别将各硬件设备和软件做如下介绍。