一种液压支架安全阀试验台测控系统的制作方法

本发明涉及一种液压支架安全阀试验台测控系统，适用于机械领域。

背景技术：

安全阀是使液压支架立柱保持恒阻工作特性的关键元件。由于安全阀长期在高压状态下工作，因此要求安全阀动作灵活，密封可靠，工作稳定，使用寿命长。液压支架安全阀试验台是依据中华人民共和国国家标准《煤矿用液压支架第3部分：液压控制系统及阀(GB25974.3—2010)》、中华人民共和国煤炭行业标准《液压支架用阀(MT419—1995)》(以下简称标准)设计的。用于对安全阀的启溢闭特性、密封性能、强度性能、耐久性能等进行综合测试。标准中对试验流程和试验参数进行了严格的规定。

技术实现要素：

本发明提出了一种液压支架安全阀试验台测控系统，能实现系统数据的采集，系统的自动运行，流量的准确控制，试验结果的显示、保存、打印等功能，经运行试验证明该系统可靠稳定，满足设计要求。

本发明所采用的技术方案是：

所述测控系统主要包括：工控机、多通道数据采集卡、多通道开关量输出卡、拉线式位移传感器、高频压力传感器和打印机等。

所述系统选用高频动态压力传感器，其参数如下：固有频率高可达lMHz，测量范围为0～100MPa，上升时间为0～1μｓ。

系统对模拟量的要求分采集和输出两类，采集功能是对压力传感器和比例流量阀开口度进行快速不失真的测量，并保证测量精度，这就要求采集设备有较高的采样频率和分辨率。输出功能是对比例流量阀开口度的控制，输出值的精度决定着开口度的精确度。本系统选用研华的PCI－1716高分辨率多功能数据采集卡，其参数为：16位分辨率，16路模拟量输入，2路模拟量输出，带lkFIFO，250kS/s采样率。

所述开关量输出卡主要用来控制液压系统中电磁阀的动作，在选型时应注意板卡的触点容量，通道个数和隔离能力等。系统选用研华的PCI-1730U隔离数字量输入/输出卡，输出范围为5-40VDC，隔离保护电压可达到2500VDC。

为实现整个系统流量的闭环控制，所述系统选用高精度位移传感器测量系统流量，位移传感器测得的系统流量作为反馈输入计算机，采用模糊自整定PID控制策略调整比例流量阀开度，较好的实现了对试验系统的流量控制。

所述测控系统软件采用Visual Basic语言编制，应用ActiveDAQ控件进行高精度实时数据采集。软件功能主要包含采集、控制和数据处理等主要部分。其中采集部分包括对传感器数据的采集、比例流量阀开口度数据的采集等。控制部分包括对系统充液增压等功能阀的手动和自动控制、通过PID算法对比例流量阀开口度的控制等。数据处理部分包括曲线的滤波、试验结果的计算，曲线的保存和打印等功能。

本发明的有益效果是：能实现系统数据的采集，系统的自动运行，流量的准确控制，试验结果的显示、保存、打印等功能，经运行试验证明该系统可靠稳定，满足设计要求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的系统构成简图。

图2是本发明的系统流量闭环控制原理图。

图3是本发明的软件菜单结构图及流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，测控系统主要包括：工控机、多通道数据采集卡、多通道开关量输出卡、拉线式位移传感器、高频压力传感器和打印机等。

系统选用高频动态压力传感器，其参数如下：固有频率高可达lMHz，测量范围为0～100MPa，上升时间为0～1μｓ。

系统对模拟量的要求分采集和输出两类，采集功能是对压力传感器和比例流量阀开口度进行快速不失真的测量，并保证测量精度，这就要求采集设备有较高的采样频率和分辨率。输出功能是对比例流量阀开口度的控制，输出值的精度决定着开口度的精确度。本系统选用研华的PCI－1716高分辨率多功能数据采集卡，其参数为：16位分辨率，16路模拟量输入，2路模拟量输出，带lkFIFO，250kS/s采样率。

开关量输出卡主要用来控制液压系统中电磁阀的动作，在选型时应注意板卡的触点容量，通道个数和隔离能力等。系统选用研华的PCI-1730U隔离数字量输入/输出卡，输出范围为5-40VDC，隔离保护电压可达到2500VDC。

如图2，为实现整个系统流量的闭环控制，所述系统选用高精度位移传感器测量系统流量，位移传感器测得的系统流量作为反馈输入计算机，采用模糊自整定PID控制策略调整比例流量阀开度，较好的实现了对试验系统的流量控制。

如图3，测控系统软件采用Visual Basic语言编制，应用ActiveDAQ控件进行高精度实时数据采集。软件功能主要包含采集、控制和数据处理等主要部分。其中采集部分包括对传感器数据的采集、比例流量阀开口度数据的采集等。控制部分包括对系统充液增压等功能阀的手动和自动控制、通过PID算法对比例流量阀开口度的控制等。数据处理部分包括曲线的滤波、试验结果的计算，曲线的保存和打印等功能。