液压比例换向阀故障诊断测试仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种液压比例换向阀故障诊断测试仪，包括外壳、0?3A脉宽调制输出接口、阀芯位移解码接口、显示与控制单元及电路板，在电路板上安装可充电锂电池、电源转换模块、中央处理单元、0?3A脉宽调制输出单元、阀芯位移解码单元；本实用新型通过0?3A脉宽调制输出单元可输出0?3A脉宽调制驱动电流，直接控制比例换向阀，同时本实用新型产生的5KHz正弦波作用在阀芯位移传感器的初级线圈，通过对阀芯位移传感器的次级线圈解码，将阀芯位移的准确位置以0?±10v的形式，发送给中央处理单元并在屏幕上以仪表或曲线的形式显示出来，一目了然。
【专利说明】
液压比例换向阀故障诊断测试仪
技术领域
[0001]本实用新型属于液压比例换向阀领域，涉及4WRE型液压比例换向阀，尤其是一种液压比例换向阀故障诊断测试仪。【背景技术】
[0002]在现代工业、冶金及机械制造行业，4WRE型液压比例换向阀应用广泛，该类型的阀阀芯带有位移传感器，需要专用的与之配套的电气放大板才能驱动;一旦电气放大板驱动部分、阀芯位移反馈部分或液压阀本体出现故障，很难判断故障点；针对这一特点，本实用新型结合大量现场故障判断过程的经验，可对4WRE型液压比例换向阀进行故障判断和性能测试。【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种使用灵活、携带方便的4WRE型液压比例换向阀故障诊断测试仪，可快速判断在线生产和离线检修的4WRE型液压比例换向阀故障，并对其进行性能测试。
[0004]本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是:
[0005]—种液压比例换向阀故障诊断测试仪，包括外壳、0-3A脉宽调制输出接口、阀芯位移解码接口、显示与控制单元及电路板，在电路板上安装可充电锂电池、电源转换模块、中央处理单元、0-3A脉宽调制输出单元、阀芯位移解码单元；中央处理单元分别与0-3A脉宽调制输出单元、阀芯位移解码单元I/O连接，0-3A脉宽调制输出单元与0-3A脉宽调制输出接口 I/O连接，阀芯位移解码单元与阀芯位移解码接口 I/O连接，中央处理单元输出连接显示与控制单元，可充电锂电池通过电源转换模块与中央处理单元连接，可充电锂电池还分别连接阀芯位移解码接口及0-3A脉宽调制输出接口。
[0006]而且，所述的0-3A脉宽调制输出单元包括中央处理芯片U1及模拟放大器芯片U4， U1产生2路占空比可调的脉宽调制信号，第一路连接分压电阻R5、R6;第二路连接分压电阻 R8、R9;模拟放大器芯片U4内部有4组放大器，分别为U4: A、U4: B、U4: C、U4: D，电阻R5连接U4: D的输入口，U4: D、U5: A与功率放大场效应管Q1及取样电阻R4组成0-3A的恒流源，在比例阀线圈RLA上产生0-3A稳定的脉宽调制信号；电阻R8连接U4: C的输入口，U4: C、U4: B与功率放大场效应管Q2及取样电阻R7组成0-3A的恒流源，换向后在比例阀线圈RLB上产生0-3A稳定的脉宽调制信号。
[0007]而且，所述的阀芯位移解码单元包括依次连接的5KHZ正弦波震荡电路模块、同步脉冲模块、解码电路模块及转换电路模块。
[0008]而且，所述0-3A脉宽调制输出接口采用5芯航空插头，所述阀芯位移解码接口采用 4芯航空插头。
[0009]而且，所述的可充电锂电池采用24v3000ma/h可充锂电池组，带充电和过流保护电路，同时配备限压25.2v的恒流充电器。
[0010]而且，所述的显示与控制单元采用串口触摸屏，通过串口与中央处理单元通信。
[0011]本实用新型的优点和积极效果是:[0012 ]1、本实用新型通过0-3A脉宽调制输出单元可输出0-3A脉宽调制驱动电流，直接控制比例换向阀，同时本实用新型产生的5KHz正弦波作用在阀芯位移传感器的初级线圈，通过对阀芯位移传感器的次级线圈解码，将阀芯位移的准确位置以〇_±l〇v的形式，发送给中央处理单元并在屏幕上以仪表或曲线的形式显示出来，一目了然。
[0013]2、本实用新型自带电源，使用灵活携带方便，采用先进的触摸屏技术，全中文显示且内置说明书，操作简单，通俗易懂，一学就会。【附图说明】[0〇14]图1为本实用新型的结构不意图；
[0015]图2为本实用新型的电路连接框图；
[0016]图3为0-3A脉宽调制输出单元的电路连接图；
[0017]图4为阀芯位移解码单元的电路连接框图；
[0018]图5为本实用新型的使用连接图。【具体实施方式】
[0019]下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
[0020]—种4WRE型液压比例换向阀故障诊断测试仪，包括外壳7、0-3A脉宽调制输出接口 3、阀芯位移解码接口 5、显示与控制单元4和电路板1，在电路板上安装可充电锂电池8、电源转换模块9、中央处理单元(CPU) 10、0-3A脉宽调制输出单元2、阀芯位移解码单元6;如图1所示。中央处理单元分别与0-3A脉宽调制输出单元、阀芯位移解码单元I/O连接，0-3A脉宽调制输出单元与0-3A脉宽调制输出接口 I/O连接，阀芯位移解码单元与阀芯位移解码接口 I/O 连接。中央处理单元输出连接显示与控制单元。可充电锂电池组通过电源转换模块与中央处理单元连接，为中央处理单元供电。同时，可充电锂电池还分别连接阀芯位移解码接口及 0-3A脉宽调制输出接口，通过接口为待测4WRE型液压比例换向阀及位移传感器供电。如图2 所示。[〇〇21]所述0-3A脉宽调制输出接口采用5芯航空插头，所述阀芯位移解码接口采用4芯航空插头。[〇〇22]中央处理单元(CHJ)采用国产STC单片机，单片机内部的PCA用来输出脉宽调制 (PWM)信号，单片机的模拟量输入端口用来处理阀芯位移解码单元的数据。[〇〇23]0-3A脉宽调制输出单元包括中央处理芯片U1及模拟放大器芯片U4，U1产生2路占空比可调的脉宽调制信号(PWM)，第一路信号PCA2连接分压电阻R5、R6，R5、R6将信号限制在 0-0.3 v;第二路信号PCA1连接分压电阻R8、R9，R8、R9将信号限制在0-0.3 v;模拟放大器芯片 U4内部有4组放大器，分别为1]4:六、1]4:8、1]4:(:、1]4:0，电阻1?5连接1]4:0的输入口，1]4:0、1]5:八与功率放大场效应管Q1及取样电阻R4组成0-3A的恒流源，在比例阀线圈RLA上产生0-3A稳定的脉宽调制信号；电阻R8连接U4: C的输入口，U4: C、U4: B与功率放大场效应管Q2及取样电阻R7组成0-3A的恒流源，换向后在比例阀线圈RLB上产生0-3A稳定的脉宽调制信号；如图3所示。
[0024]阀芯位移解码单元包括依次连接的5KHz正弦波震荡电路模块、同步脉冲模块、解码电路模块及转换电路模块，5KHz正弦波作用在阀芯位移反馈线圈的初级，同时产生同步脉冲；同步脉冲控制解码电路将阀芯实际的位移解码，输出±l〇v的信号通过转换电路转换成〇-5v，给中央处理单元计算处理，并将实际位置信号在屏幕上显示出来;如图4所示。其工作原理为:当阀芯不换向时，阀芯的位移铁芯位置在阀芯位移反馈线圈次级的中间位置，次级线圈上产生大小和幅度相同的正弦波，这样次级线圈输出端的相对电位为零，解码电路输出〇v;—旦换向阀有位移，阀芯的位移铁芯偏离中心位置，次级线圈上产生大小和幅度不相同的正弦波，解码电路通过相位和幅度解码出相对应的0至正l〇v或0至负l〇v的对应信号。[〇〇25] 可充电锂电池采用24v3000ma/h可充锂电池组，带充电和过流保护电路，同时配备限压25.2v的恒流充电器，确保使用者的安全。[〇〇26]显示与控制单元采用串口触摸屏，通过串口与中央处理单元通信，同时将中央处理单元的各种信息及时显示出来，是纯中文的人机界面。
[0027]外壳采用铝合金型材，耐油、消除电磁干扰，适用工业、冶金及制造行业等环境。夕卜接口全部采用防水航空插头，用来连接待测试的液压换向阀和位移传感器，满足恶劣环境下的故障判断和测试需求。[〇〇28]本实用新型的使用方法为:[〇〇29]将本测试仪11的5芯航空插头12通过电缆13连接到待检测的4WRE型液压比例换向阀14;将4芯航空插头17通过通过电缆16连接到待检测4WRE型液压比例换向阀的位移传感器15。打开本实用新型的电源，按照触摸屏的的说明书选择相应的参数即可进行测试。本实用新型有手动测试和自动测试两种选择，使用者可根据实际情况进行;使用者仅需要对给定信号和反馈信号简单分析，即可判断出是液压还是电气控制故障;如图5所示。
[0030]以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种液压比例换向阀故障诊断测试仪，其特征在于:包括外壳、0-3A脉宽调制输出接 口、阀芯位移解码接口、显示与控制单元及电路板，在电路板上安装可充电锂电池、电源转 换模块、中央处理单元、0-3A脉宽调制输出单元、阀芯位移解码单元；中央处理单元分别与 0-3A脉宽调制输出单元、阀芯位移解码单元I /0连接，0-3A脉宽调制输出单元与0-3A脉宽调 制输出接口 I/O连接，阀芯位移解码单元与阀芯位移解码接口 I/O连接，中央处理单元输出 连接显示与控制单元，可充电锂电池通过电源转换模块与中央处理单元连接，可充电锂电 池还分别连接阀芯位移解码接口及0-3A脉宽调制输出接口。2.根据权利要求1所述的液压比例换向阀故障诊断测试仪，其特征在于:所述的0-3A脉 宽调制输出单元包括中央处理芯片U1及模拟放大器芯片U4，U1产生2路占空比可调的脉宽 调制信号，第一路连接分压电阻R5、R6;第二路连接分压电阻R8、R9;模拟放大器芯片U4内部 有4组放大器，分别为1]4“、1]4:8、1]4:(:、1]4:0，电阻1?5连接1]4:0的输入口，1]4:0、1]5:4与功率 放大场效应管Q1及取样电阻R4组成0-3A的恒流源，在比例阀线圈RLA上产生0-3A稳定的脉 宽调制信号；电阻R8连接U4: C的输入口，U4: C、U4: B与功率放大场效应管Q2及取样电阻R7组 成0-3A的恒流源，换向后在比例阀线圈RLB上产生0-3A稳定的脉宽调制信号。3.根据权利要求1所述的液压比例换向阀故障诊断测试仪，其特征在于:所述的阀芯位 移解码单元包括依次连接的5KHz正弦波震荡电路模块、同步脉冲模块、解码电路模块及转 换电路模块。4.根据权利要求1所述的液压比例换向阀故障诊断测试仪，其特征在于:所述0-3A脉宽 调制输出接口采用5芯航空插头，所述阀芯位移解码接口采用4芯航空插头。5.根据权利要求1所述的液压比例换向阀故障诊断测试仪，其特征在于:所述的可充电 锂电池采用24v3000ma/h可充锂电池组，带充电和过流保护电路，同时配备限压25.2v的恒 流充电器。6.根据权利要求1所述的液压比例换向阀故障诊断测试仪，其特征在于:所述的显示与 控制单元采用串口触摸屏，通过串口与中央处理单元通信。
【文档编号】F15B19/00GK205592226SQ201620325375
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】孙月林, 魏书海, 李鹏
【申请人】天津奥兰特液压设备维修有限公司