，通过运动控制卡驱动伺服电机，使 得待测球阀自动运行到指定的开度值的位置，开度位置数据由旋转编码器闭环反馈给运动 控制卡，软件控制系统驱动数据采集卡自动测试和记录此时待测试球阀的阀前压力传感器 和阀后压力传感器的压力值以及待测试球阀前面的流量传感器的流量值； 第四步，软件控制系统根据开度设定表的第二个值，通过运动控制卡驱动伺服电机，使 得待测球阀接着自动运行到指定的第二个开度值的位置，并依次重复类推，直到待测球阀 依次自动运行到开度设定表指定的所有开度值的位置，同时在待测球阀达到每个开度位置 后，软件控制系统驱动数据采集卡自动测试和记录此时待测试球阀的阀前压力传感器和阀 后压力传感器的压力值以及待测试球阀前面的流量传感器的流量值； 第五步，软件控制系统通过驱动压力调节器来调节测试介质的压力到介质压力设定表 的第二个值，并依次类推，直到调节测试介质的压力到介质压力设定表的最后一个值，而测 试介质的流量和温度保持不变，重复步骤三到步骤四，软件控制系统驱动数据采集卡自动 测试和记录此时待测试球阀的阀前压力传感器和阀后压力传感器的压力值以及待测试球 阀前面的流量传感器的流量值； 第六步，软件控制系统通过驱动流量调节器来调节测试介质的流量到介质流量设定表 的第二个值，并依次类推，直到调节测试介质的流量到介质流量设定表的最后一个值，而测 试介质的压力和温度保持不变，重复步骤三到步骤四，软件控制系统驱动数据采集卡自动 测试和记录此时待测试球阀的阀前压力传感器和阀后压力传感器的压力值以及待测试球 阀前面的流量传感器的流量值； 第七步，软件控制系统通过加热器或制冷器，并结合温度传感器调节测试介质的温度 到介质温度设定表的第二个值，并依次类推，直到调节测试介质的温度到介质温度设定表 的最后一个值，而测试介质的压力和流量保持不变，重复步骤三到步骤四；软件控制系统驱 动数据采集卡自动测试和记录此时待测试球阀的阀前压力传感器和阀后压力传感器的压 力值以及待测试球阀前面的流量传感器的流量值； 第八步，软件控制系统根据测试得到的开度、压力、流量和温度的数据表，自动分析并 生成待测试球阀的开度和压力特性曲线、开度和流量特性、压力和流量特性曲线、介质温度 和压力特性曲线以及介质温度和流量特性曲线。
[0012] 对死区特性动态特性参数的自动测试和分析，具体包括以下步骤： 第一步，在软件控制系统的人机交互界面上设置待测球阀的开度位置分别为最大开度 的25%、50%和75%，并设定介质类型后从开度为零的位置启动测试； 第二步，软件控制系统通过运动控制卡驱动伺服电机，使得待测球阀按照顺时针方向 旋转到最大开度的25%、50%和75%的位置，然后软件控制系统控制待测球阀以最大开度的 〇.1%的旋转角度按顺时针方向增大开度，并同时通过旋转编码器读取实际的开度变化反馈 值，直到观察到一个可观察的行程开度变化出现，软件控制系统自动记录此时待测球阀在 伺服电机驱动下已经转过的开度值；然后软件控制系统驱动待测球阀按照逆时针的方向， 同样以最大开度的〇.1%的旋转角度按逆时针方向增大开度，并同时通过旋转编码器读取 实际的开度变化反馈值，直到观察到一个可观察的开度变化出现，软件控制系统自动记录 此时待测球阀在伺服电机驱动下已经转过的开度值；上述记录的两项待测球阀在伺服电机 驱动下转过的开度值之差即为待测球阀在最大开度的25%、50%和75%位置时的死区； 第三步，软件控制系统根据测试得到的开度和死区的数据表，自动分析并生成待测球 阀的死区特性曲线。
[0013] 本发明的有益效果： 本发明把基于虚拟仪器的自动控制和测试技术应用于球阀动态特性参数的测试，解决 了球阀行业中对产品动态特性参数测试方法的缺陷，并克服了行业中目前只能采用人工手 动调节参数和记录数据的模式，采用了基于计算机的硬件体系和基于虚拟仪器的软件工程 框架，实现完备的自动测试控制和数据采集，并提供了球阀动态特性参数的自动保存和分 析，同时为机床厂家进一步提高球阀的设计水平提供有价值的参考信息以及有效的分析手 段。
【附图说明】
[0014] 图1为本发明的结构示意图； 图中：1-多介质容器，2-水箱，3-油箱，4-风箱，5-加热器，6-制冷器，7-水栗、油栗和 风机驱动单元，8-水栗，9-油栗，10-风机，11-测试介质切换阀门，12-流量调节器，13-压 力调节器，14-伺服电机，15-伺服驱动器，16-阀杆驱动机构，17-工控机，18-触摸式显示 器，19-运动控制卡，20-数据采集卡，21-阀前压力传感器，22-阀后压力传感器，23-流量传 感器，24-温度传感器，25-旋转编码器，26-待测试球阀。
【具体实施方式】
[0015] 下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整 地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本 发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实 施例，都属于本发明保护的范围。
[0016] 如图1所示，一种球阀动态特性参数的测试系统，所述的测试系统主要包括用于 球阀动态特性参数测试的硬件控制系统和基于虚拟仪器编程的软件控制系统，其中，所述 的硬件控制系统作为虚拟仪器软件的载体和执行部件，完成测试介质自动切换、测试介质 压力和流量自动调节、伺服电机驱动球阀开度自动调节动作；所述的软件控制系统实现压 力数据采集和数据预处理、流量数据采集和数据预处理、测试介质的温度数据采集和数据 预处理、球阀动态特性参数自动分析和保存，特性参数曲线实时显示功能；通过硬件控制系 统和软件控制系统协同工作，实现球阀对开度、压力、流量和温度特性以及死区特性动态特 性参数的自动测试和分析。
[0017] 所述的硬件控制系统主要包括多介质容器1，水箱2,油箱3,风箱4,加热器5,制 冷器6，水栗、油栗和风机驱动单元7，水栗8，油栗9，风机10，测试介质切换阀门11，流量调 节器12,压力调节器13,伺服电机14,伺服驱动器15,阀杆驱动机构16,工控机17,触摸式 显示器18,运动控制卡19,数据采集卡20,阀前压力传感器21，阀后压力传感器22,流量传 感器23,温度传感器24,旋转编码器25以及待测试球阀26。多介质容器1包括水箱2、油 箱3和风箱4,可提供水、油、气共三种测试介质，并通过连接的水栗、油栗或风机驱动单元 7自动切换测试介质，同时未使用的测试介质通过测试介质切换阀门11关闭循环管路；水、 油、气三种介质的容器中都安装了加热器5和制冷器6,用于改变介质的温度；流量调节器 12和压力调节器13安装在测试回路中，用于调节测试介质的流量和压力大小；工控机17 通过视频线和USB线与触摸显示器18连接，采用PCI总线方式与运动控制卡19和数据采 集卡20连接，构建硬件控制系统的基础平台；触摸显示器18可实现人机交互功能，用户可 在触摸式显示器18上输入设定参数和读出测试数据；压力传感器分为阀前压力传感器21， 阀后压力传感器22,分别设置于待测试球阀26前后的管路中，用于测量阀前、阀后的压力 数据。流量传感器23和温度传感器24置于测试球阀26前面的管路中，分别用于测量流经 球阀的流量和测试介质的温度，压力、流量和温度传感器通过屏蔽电缆与数据采集卡20连 接，将测试数据传送到工控机17 -端；运动控制卡的脉冲输出口连接伺服驱动器的脉冲信 号驱动端口，可控制伺服电机的启动和停止；运动控制卡19的数字量输出口连接伺服驱动 器15的方向控制端口，可控制伺服电机的转动方向；伺服驱动器15连接伺服电机，实现对 电机的运行驱动，而伺服电机与阀杆驱动机构16连接，驱动球阀开启或闭合；旋转编码器 25安装在阀杆驱动结构16的同步轴上，通过屏蔽数据线连接到运动控制卡19,用于测量球 阀的开度值。软件控制系统27安装在工控机17上，驱动运动控制卡19和数据采集卡20 完成上述的所有自动控制操作以及数据的采集和分析。
[0018] 所述的软件控制系统采用LabVIEW图形化编程语言作为编程工具，构建基于虚拟 仪器的球阀动态特性参数测试软件控制系统，主要包括以下功能模块根据设置参数，控 制水栗、油栗或风机驱动单元自动切换测试介质；P根据测试要求，自动调节回路中测试介 质的流量和压力值，并自动调节球阀的开度大小；ip实时采集压力、流量和温度数据并进行 数据预处理;对球阀动态特性参数进行自动分析和保存，并实时显示特性参数曲线。
[0019] 当软件控制系统的功能模块进行实时采集压力、流量和温度数据并进行数据预处 理时，通过软件控