基于PCI-8333的电液比例溢流阀性能测试系统

　　电液比例控制技术在工业领域取得了较好的应用,它既可以根据输入电信号的大小连续地、成比例的对液压系统的流量、压力、方向实现远距离计算机控制,又在制造成本、抗污染等方面优于伺服控制。电液比例溢流阀是电液比例控制中的关键元件,其性能主要是流量-压力稳态特性和压力-时间动态特性。随着计算机技术的发展,计算机辅助测试方法不断出现。自动测试技术显示出一系列的优点:测试速度快、精度高、效率高,在液压阀的性能测试方面起着越来越大的作用,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。文献[1-3]从理论上提出了基于虚拟仪器的电液比例溢流阀的测试方法,为各种比例

　　阀的特性试验研究提供了强有力的工具,极大地提高了测试精度和效率;文献[4-6]提出了在Windows环境下的液压系统的测试方法,利用软件实现电液比例溢流阀的性能测试;文献[7]提出了基于单片机的电液比例溢流阀的静态性能测试方法。本文通过试验,提出了一种基于PCI-8333多功能数据采集卡的电液比例溢流阀的性能测试方法,对电液比例溢流阀阀口溢流时的压力、流量、稳压时间及动态响应等进行了测试,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,实现了电液比例溢流阀性能测试的快速性和准确性,为新阀研制及工业用比例溢流阀的性能测试提供了良好的平台。

　　1　电液比例溢流阀的测试要求

　　电液比例阀测试系统的测试原理和方法参照机械行业标准规定的电液比例阀试验方法,主要完成稳态压力控制特性测试、输入电信号阶跃响应特性测试、负载流量阶跃响应特性测试、频率响应特性测试。稳态特性参数主要有调压偏差、滞环误差、线性误差、重复性误差以及在最高工作压力下的压力振摆量。动态性能一般用压力超调量、升压时间和稳压时间来衡量。通过这些特性参数分析研究电液比例溢流阀的稳定性和快速性,评定其动态特性。

　　2　电液比例溢流阀的测试原理

　　电液比例溢流阀的测试原理如图1所示,该测试系统主要由液压系统、控制和数据采集部分组成。

　　如图1所示,液压系统主要由变量泵、溢流阀、节流阀、电磁换向阀、被测试的电液比例溢流阀(图中编号7)组成。溢流阀在整个系统中起安全阀的作用,能够提供最大32 MPa的最大系统压力。此外,在液压回路中安装了压力表、流量计、压力传感器和流量变送器,用来采集压力和流量信号。

　　控制和数据采集部分主要由PC计算机、PCI-8333多功能数据采集卡、压力传感器、流量变送器、比例控制器、信号发生器、固态继电器组成,利用C语言编程实现数据的采集和处理,其中PCI-8333是核心组件。