电液比例阀静动态性能测试系统的研制

　　0 前言

　　电液比例阀在拥有优良的静态性能和适当的动态性能的同时,具有价格低廉、工作可靠、维护简单等优点,被广泛地应用在电液系统中,是将电信号转化 为液压信号的关键元件。系统的品质直接受到比例阀性能的影响,因此必须对比例阀特性进行试验。比例阀按功能分为比例压力阀、比例流量阀和比例方向阀。

　　本文介绍的比例阀测试系统针对国家机械行业标准所规定的各种电液比例阀,采用计算机辅助测试系统完成规定的各项试验。该测试系统在试验过程中能 够实时采集显示试验数据和绘制曲线,同时对试验数据在线处理、存储、打印,并且能够根据测试结果计算电液比例阀的静动态性能指标,判断电液比例阀的性能。

　　1 测试系统组成

　　电液比例阀测试系统由测控系统和试验台体两部分组成,系统框图如图1所示。

　　其中p为被试阀P口压力;pa为被试阀A口压力;pb为被试阀B口压力;pt为被试阀T口压力;Q为流量; T为温度;S为被试阀阀芯位移信号(对带位移反馈的比例阀);I为被试阀放大器电流信号。

　　试验台体油路原理如图2所示,其中包括各种传感器、电磁阀、节流阀和测试油路块等。

　　2 测控系统

　　测控系统由测控箱、信号发生器和测试计算机三部分构成。

　　2.1 测控箱

　　测控箱完成被试阀驱动、各种传感器信号的调理;手动自动切换;测试过程中压力和流量自动调节等功能。其中被试阀给定信号的放大采用比例放大板。 对于比例放大板,测控箱中共有18个位置,用来安装不同型号的比例放大板,能够适应各种比例阀测试的需要。但是放大板同一时刻只能有一路处于工作状态,通 过多路选择开关来选择。信号调理功能包括采集测试油路压力、流量、电流、温度等各种测试信号,并进行调理,以便于测试计算机进行处理。信号调理电路用于对 压力、流量、位移等信号进行放大、滤波、隔离并转换为?10V的标准信号,以便于计算机采集同时提高了抗干扰能力。手动自动切换功能,使系统能够在手动和 自动测试方式上进行切换,在手动方式下,能够通过操作面板上的电位计调节比例阀给定信号,自动状态下由计算机给定。

　　2.2 信号发生器

　　信号发生器为自主研发的多功能数字式仪器。它采用嵌入式芯片,配有串行通讯口、专用触摸键盘、液晶显示屏,能够产生比例阀性能试验中所需要的各 种测试信号,包括正弦波、三角波、方波、正弦扫描波等,输出信号幅值为-10 ~10V,信号频率为0.001Hz~2kHz,信号发生器采用16位的DA模块,因此发送的信号具有很高的准确性。信号发生器上的液晶显示屏幕,能够实 时显示输出信号的波形和幅值。