CAT在液压试验中的应用研究

　　1 概述

　　计算机软/硬件技术的飞速发展，特别是虚拟仪器概念的提出及图形化编程语言的出现，极大促进了 CAT(Computer Aided Test)技术的推广［1，2］。通过分析液压元件试验的工况特点，探讨液压 CAT 的硬件系统结构及应用模式，以求充分发挥 CAT 技术的优势，构建高性价比的测试系统，提高液压试验精度及效率［3］。

　　2 液压试验工况分析

　　(1) 试验类型及特点

　　按照试验内容可分为静态特性试验、动态特性试验及耐久试验。按照试验目的可分为出厂试验和型式试验。

　　1) 静态特性试验

　　出厂试验项目较少，对精确度的要求也相对较低。当同步采集多个数据并对其进行计算、处理时，(如液压泵试验，需同步采集压力、流量、转矩、转速等数据，并计算功率、效率等)，使用 CAT 技术可以有效提高试验效率。

　　型式试验要全面、准确地考核被试件的静态性能。采集数据多，还要保证数据采集的同步性和连续性，要求测试系统有足够的采样频率，以充分记录变化过程;借助计算机的数据处理能力，提供要求格式的表格和曲线。

　　2) 动态特性试验

　　动态特性试验和耐久试验都是型式试验要求的内容。液压元件的动态特性试验包括阶跃响应和频率响应试验。

　　阶跃响应试验时，被试件的阶跃响应动作一般在数十 ms 内完成。手动发送阶跃信号，会造成信号斜坡较大，不能满足试验要求;频率响应试验，被试件的激励信号频率可达数百赫兹。动态特性试验要求数据采集和动作控制具有很好的动态特性。

　　3) 耐久试验

　　试验动作连续、重复进行，试验周期长达数百甚至数千小时。需要实时监测试验情况，发生异常情况需立即采取停车等处置措施。耐久试验台需要较高的自动化程度，以减轻试验人员的劳动强度和保证试验的精度要求。

　　(2) 测控参数类型及数量

　　1) 测量参数

　　一台专用液压试验台通常设有 5 ～ 6 个压力测点，1 ～2 个流量测点，1 ～2 个温度测点，泵/马达试验台还设有 1 个转矩测点、1 个转速测点。为了提高精度，一个测点可能配备两档甚至多档测量元件。

　　2) 控制参数

　　控制信号的数量根据试验台回路设计、自动化程度的不同，有很大变化。动作控制是对被试件及试验系统中的电动机、电磁阀、比例阀等元件进行操作。控制信号包括开关量及模拟量。

　　综上所述，液压试验台属于小型测试系统。

　　3 液压元件试验 CAT 硬件系统结构

　　计算机的 I/O 接口设备类型很多，其中 GPIB、VXI 及 PXI 等总线仪器适合大型高精度集成系统，系统构建相对复杂，造价较高。PCI 插槽及串行端口(RS232C)是 PC 机的标准配置，使用基于 PCI 总线的多功能板卡以及 RS232C(通信距离超过 15 m时，RS232C 转接 RS485)串行通信技术，系统构建便捷、性价比高，适用于液压元件试验系统。