基于计算机智能控制的液压测试系统及测试方法与流程

本发明涉及一种基于计算机智能控制的液压测试系统及测试方法。

背景技术：

采用计算机辅助装置对液压泵性能进行智能测控是当今液压技术领域的发展趋势，目前国内外已有不少企业和公司对计算机辅助测试进行了研制与开发，然而这些试验台不是针对液压泵性能测试的，其测试项目不够全面，计算机集成化程度也有待进一步的提高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于计算机智能控制的液压测试系统及测试方法，设计一套液压泵性能试验台，以适合对低、中、高压液压泵进行快速、准确、可靠的性能测试。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于计算机智能控制的液压测试系统，其组成包括：被测试泵，所述的被测试泵的进油口连接压力传感器a，出油口连接压力传感器b，其侧面通过连接轴与转矩传感器连接，所述的转矩传感器连接转速传感器，所述的转速传感器通过连接轴与交流变频电机连接，所述的压力传感器b通过温度传感器a与单向阀连接，所述的单向阀与比例节流阀a连接，所述的比例节流阀连接比例溢流阀，所述的比例溢流阀与电磁换向阀连接。

所述的基于计算机智能控制的液压测试系统，所述的电磁换向阀分别与温度传感器b、比例节流阀b连接，所述的温度传感器b通过流量传感器与冷却器连接，所述的冷却器通过管路与过滤器c连接，所述的过滤器c连接油箱。

所述的基于计算机智能控制的液压测试系统，所述的油箱上方安装有液位计，所述的油箱分别通过管路连接过滤器a、过滤器b，所述的过滤器a与安全阀连接，所述的安全阀分别与补液泵出口、温度传感器c连接，所述的补液泵入口与所述的过滤器b连接，所述的补液泵侧面通过连接轴与电机连接，所述的油箱上方通过管路与加热器连接。

一种基于计算机智能控制的液压测试系统及测试方法，该方法包括如下步骤：

（1）被测试液压泵静态性能测试：

首先是由pc机控制交流变频电机自动调节比例溢流阀阀口的开度，自动加载以改变液压泵的工作压力，在比例溢流阀前加比例节流阀a，可以阻止比例溢流阀产生的压力冲击对液压泵、传感器及其仪表的影响，起保护作用，系统的油温由加热器和冷却器来控制；

（2）被测试液压泵动态性能测试：

在静态性能测试后由pc机控制电磁换向阀的切换，此时液压油只能通过比例节流阀b流出，使液压泵的工作压力瞬时升高，这相当于给液压泵输出了一个阶跃压力信号，液压泵阶跃响应过程的实验数据由计算机自动采集，试验完成后，试验者可利用系统中提供的分析软件对实验数据和曲线进行分析，显示并打印实验曲线和结果；

（3）pc机的智能控制：

pc机的智能控制系统主要包括2个部分，一部分为液压试验台，即在原试验台上增加了压力传感器a、压力传感器b、流量传感器、温度传感器c、温度传感器a、温度传感器b、扭矩传感器、转速传感器，另一部分为pc机测控系统，主要包括信息处理及转换系统、控制器和动态应变仪，其中控制器有2个作用，一是将流量和转速传感器的信号进行电平转换和波形整形并输出给i/o卡，用于测量流量和转速，二是接受计算机的控制信号，并对信号进行功率放大，控制电磁换向阀换向或控制交流变频电机进行液压泵自动加载，压力和扭矩传感器的信号经过动态应变仪放大后输出给a/d转换卡并由pc机进行数据采集。

有益效果：

1.本发明的结构及方法主要是对液压泵性能试验台进行了全面的改进,基于机、电、液一体化计算机智能控制的思想,设计一套液压泵性能试验台,以适合对低、中、高压液压泵进行快速、准确、可靠的性能测试，该试验台的驱动系统采用交流变频调速技术,加载部分采用先进的步进式数字溢流阀进行加载,整个系统具有计算机集成化程度高、控制精度高等优点。

本发明的结构针对国内外有关液压cat系统的美中不足,提出液压泵性能测试的计算机智能控制方法的设想,大大提高系统的控制精度、稳定性和计算机集成化程度。

本发明的信息处理及转换系统包括ad/da转换卡、i/o卡，流量和转速传感器的信号进行电平转换和波形整形并输出给i/o卡,用于测量流量和转速，接受计算机的控制信号,并对信号进行功率放大,控制电磁换向阀换向或控制步进电机进行液压泵自动加载，压力和扭矩传感器的信号经过动态应变仪放大后输出给a/d转换卡并由计算机进行数据采集。

本发明相比常规的液压泵性能测试装置的加载系统增加了节流阀加载和比例溢流阀加载,节流加载所需元件少,结构简单,其流量全部由加载阀的出口输出,无泄漏量要处理，溢流加载的控制特性较好,并采用自动加载，其操作较为方便。

本发明采用步进式数字控制系统,可以实现系统无级调节,由于步进电机是靠数字脉冲来驱动,所以不必经数模转换就可实现计算机自动控制,所以本申请误差很小,开环控制即可达到精度要求,功耗小,结构又简单。

本发明采用pc机具有可视化操作界面,对低、中、高压液压泵进行静态与动态的性能测试,计算机集成化程度高,控制精度高,响应速度快,操作性能好，具有很好的实用性与通用性,同时也适用于其他的液压系统。

附图说明：

附图1是本发明的测试原理结构示意图。

附图2是本发明智能控制系统框图。

具体实施方式：

实施例1：

一种基于计算机智能控制的液压测试系统，其组成包括：被测试泵9，所述的被测试泵的进油口连接压力传感器a8，出油口连接压力传感器b13，其侧面通过连接轴与转矩传感器10连接，所述的转矩传感器连接转速传感器11，所述的转速传感器通过连接轴与交流变频电机12连接，所述的压力传感器b通过温度传感器a14与单向阀15连接，所述的单向阀与比例节流阀a16连接，所述的比例节流阀连接比例溢流阀17，所述的比例溢流阀与电磁换向阀18连接。

实施例2：

根据实施例1所述的基于计算机智能控制的液压测试系统，所述的电磁换向阀分别与温度传感器b20、比例节流阀b19连接，所述的温度传感器b通过流量传感器21与冷却器22连接，所述的冷却器通过管路与过滤器c23连接，所述的过滤器c连接油箱。

实施例3：

根据实施例2所述的基于计算机智能控制的液压测试系统，所述的油箱上方安装有液位计1，所述的油箱分别通过管路连接过滤器a2、过滤器b3，所述的过滤器a与安全阀6连接，所述的安全阀分别与补液泵5出口、温度传感器c7连接，所述的补液泵入口与所述的过滤器b连接，所述的补液泵侧面通过连接轴与电机连接，所述的油箱上方通过管路与加热器4连接。

实施例4：

一种利用实施例1-3所述的基于计算机智能控制的液压测试系统及测试方法，该方法包括如下步骤：

（1）被测试液压泵静态性能测试：

首先是由pc机控制交流变频电机自动调节比例溢流阀阀口的开度，自动加载以改变液压泵的工作压力，在比例溢流阀前加比例节流阀a，可以阻止比例溢流阀产生的压力冲击对液压泵、传感器及其仪表的影响，起保护作用，系统的油温由加热器和冷却器来控制；

（2）被测试液压泵动态性能测试：

在静态性能测试后由pc机控制电磁换向阀的切换，此时液压油只能通过比例节流阀b流出，使液压泵的工作压力瞬时升高，这相当于给液压泵输出了一个阶跃压力信号，液压泵阶跃响应过程的实验数据由计算机自动采集，试验完成后，试验者可利用系统中提供的分析软件对实验数据和曲线进行分析，显示并打印实验曲线和结果；

（3）pc机的智能控制：

pc机的智能控制系统主要包括2个部分，一部分为液压试验台，即在原试验台上增加了压力传感器a、压力传感器b、流量传感器、温度传感器c、温度传感器a、温度传感器b、扭矩传感器、转速传感器，另一部分为pc机测控系统，主要包括信息处理及转换系统、控制器和动态应变仪，其中控制器有2个作用，一是将流量和转速传感器的信号进行电平转换和波形整形并输出给i/o卡，用于测量流量和转速，二是接受计算机的控制信号，并对信号进行功率放大，控制电磁换向阀换向或控制交流变频电机进行液压泵自动加载，压力和扭矩传感器的信号经过动态应变仪放大后输出给a/d转换卡并由pc机进行数据采集。