电液伺服阀自动测试方法的研究

　　0 前言

　　电液伺服控制系统在控制领域中占有重要的地位,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。传统的测试系统大都由分立的模拟仪表组成,在测试过程中,一般由模拟仪器在纸上记录模拟试验曲线或由试验人员记录试验数据,然后把数据进行手工处理得到性能指标。显然,该方法工作量大、速度慢、效率低、精度差。

　　随着微电子技术和计算机技术的飞速发展,计算机辅助测试(CAT)技术在液压系统测试中得到了广泛的应用。它具有测试精度高、速度快、性价比高、测试的重复性和可靠性高等优点,有着很好的应用前景。

　　因此,本文基于CAT技术,研究了实现电液伺服阀自动测试的方法。

　　1 自动测试系统工作原理

　　根据GB/T15623-1995B标准,电液伺服阀的自动测试需要完成静态性能测试(空载特性、压力增益特性、负载特性)和动态性能测试(幅频特性、相频特性),在性能曲线上直接读出性能指标,并可以把曲线保存成可以随时调用的数据文件。液压测试原理和国标相同[1]。

　　自动测试就是利用现代的传感器技术、电子技术和计算机技术,原来由试验人员手工单点测试、读取模拟仪表、记录数据、描绘曲线的过程用自动测试系统迅速地自动连续地对各点进行测试、保存数据文件并自动生成性能曲线,从而得出电液伺服阀的各个性能指标。其中,空载特性、负载特性、动态特性的测试最具代表性。

　　为实现自动测试功能,测试系统在结构上分为测试台液压系统和自动测控单元。

　　测试台液压系统结构原理如图1所示。在对电液伺服阀进行不同的特性测试时闸阀的开关状态如表1所示。闸阀采用手动开关阀可以很好地密封液压回路,避免电磁开关阀有时出现行程不到位的缺点,减少测试误差。

　　电液伺服阀8的各个测试点的自动变换由自动测控单元控制,完成空载特性测试和负载特性测试时被测阀开口度变换的自动化过程。

　　为实现系统的自动加载,采用比例溢流阀5做背压阀,自动调节系统负载压力,完成压力增益特性和负载特性测试的自动化过程,克服了手动加载的随机干扰和量化不准确、耗时长等缺点。

　　本系统采用液压缸和位移传感器的方式计算电液伺服阀的工作流量,计算的流量不仅精确,而且克服了大流量流量计误差偏大、有最小流量限制的缺点。静态缸23在限位开关22、24和电磁换向阀21的控制下,在静态性能测试时相当于缸有无限长的行程。对位移传感器25的位移信号进行微分与静态缸23的有效面积的积即得电液伺服阀的工作流量,流量的正负由控制被测阀的电信号的正负决定。