一种基于计算机的液压缓冲器性能测试方法技术

本发明专利技术公布了一种基于计算机的液压缓冲器测试方法，进行液压缓冲器性能测试时首先将计算机与数据采集控制系统通过ＰＣＩ接口连接，数据采集控制系统的两路模拟输入与位移传感器和载荷传感器的电压输出端连接，数据采集控制系统的两路模拟输出通过功率放大器分别与液压驱动装置的比例换向阀和比例溢流阀连接。然后进行基础数据输入。建立工程数据库、输入待测产品的基本信息后进行拉伸和压缩方向的低速行走摩擦阻力测试，然后再分别进行拉伸和压缩方向的抗冲击试验，本发明专利技术基于计算机测控技术和数据库技术实现了液压缓冲器测试过程的自动化，并且通过引入反馈控制提高了低速行走速度和闭锁后载荷的精确性，具有操作简便、快速的优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公布了一种基于计算机的液压缓冲器测试方法，进行液压缓冲器性能测试时首先将计算机与数据采集控制系统通过ＰＣＩ接口连接，数据采集控制系统的两路模拟输入与位移传感器和载荷传感器的电压输出端连接，数据采集控制系统的两路模拟输出通过功率放大器分别与液压驱动装置的比例换向阀和比例溢流阀连接。然后进行基础数据输入。建立工程数据库、输入待测产品的基本信息后进行拉伸和压缩方向的低速行走摩擦阻力测试，然后再分别进行拉伸和压缩方向的抗冲击试验，本专利技术基于计算机测控技术和数据库技术实现了液压缓冲器测试过程的自动化，并且通过引入反馈控制提高了低速行走速度和闭锁后载荷的精确性，具有操作简便、快速的优点。【专利说明】
本专利技术涉及产品性能测试领域，尤其是。
技术介绍
液压缓冲器(Hydraulic Snubber),也称为液压吸振器、限位器等,是一种对速度反应灵敏的减振装置，它借助特殊结构阀门控制液压缸活塞移动以抑制管道或设备的冲击载荷影响。其主要用于防止管道或设备因地震、水锤、汽锤、风载、安全阀排汽及其它冲击载荷所造成的破坏。液压缓冲器在管道或设备正常热膨胀时能随之缓慢移动，此时其几乎没有阻力；在受到快速冲击时内部阀门闭锁，产生大的阻力抵抗冲击，从而抑制管道或设备产生较大位移，从而起到保护管道或设备的作用。 为了保证液压缓冲器的质量，每一台缓冲器出厂前都需要经过性能测试，包括低速行走摩擦阻力试验和抗冲击试验。在低速行走摩擦阻力试验中，现有的测试方法大都利用调速阀调出所需的速度。这种方法虽然可以测试出摩擦阻力，但当调速阀开启时会有一个速度冲击，有些情形下会引起缓冲器意外闭锁，造成测试失败。有的装置利用比例换向阀进行调速，但仍然工作在开环状态，测试时速度仍受到负载变动的影响，速度有时会发生较大波动。更主要的是，由于测试速度低达10?20 mm/min,加工精度一般的液压驱动系统在开环控制时极易产生爬行现象；在抗冲击测试中，现有的测试方法使用手动溢流阀来调载荷，过程繁琐且不准确。有的虽然使用比例溢流阀，但不具备载荷自动标定功能，也没有建立载荷标定数据库保存标定结果的功能。此外，现有的测试台只能针对一种型号的产品测试和验收。然而在某些大型应用场合，例如核电站，所使用的缓冲器来源很多，验收标准各不相同，现有测试台由于没有型号数据库和验收标准数据库，只能人工验收测试结果。 总之，现有的液压缓冲器现有的测试方法存在不能完全满足测试要求、自动化程度不高和测试效率较低的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种通过计算机对液压缓冲器进行性能测试的方法，解决现有测试方法下低速行走摩擦阻力试验中的速度准确度和平稳性问题，和解决抗冲击测试中的效率低、精度低的载荷调整问题，以及解决现有测试方法自动化程度不高的问题。 本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:，包括如下步骤: A)首先将计算机与数据采集控制器通过P C I接口连接，数据采集控制器的两路模拟输入分别与位移传感器和载荷传感器的电压输出端连接，数据采集控制器的两路模拟输出通过放大器分别与液压缓冲器上的比例换向阀和比例溢流阀连接；B)输入基础数据并创建数据库创建基础数据库，所述基础数据主要包括:产品型号数据库、验收标准数据库、载荷标定数据库；其中产品型号数据库的字段包括产品型号、验收标准代号；验收标准数据库的字段包括:验收标准代号、低速行走最大允许摩擦阻力、闭锁速度和释放速度；载荷标定数据库的字段包括:额定载荷和比例溢流阀控制电压；C)输入待测产品的基本信息，基本信息包括产品编号、产品型号、额定载荷、吊点号和冷态位置； D)对待测液压缓冲器分别进行拉伸方向低速摩擦阻力测试和压缩方向低速摩擦阻力测试，测试过程中缓冲器的速度采用速度自动控制方法实现；并通过实时带数字滤波测控流程保证了测试过程中速度的自动控制与速度、载荷信号的测量及绘图显示的实时和同 I K 少；E)对待测液压缓冲器分别进行拉伸方向抗冲击测试和压缩方向抗冲击测试，其中缓冲器的载荷生成通过载荷自动标定方法实现。 其中，所述速度自动控制方法为:首先根据设定的速度计算形成位移命令曲线，再减去测量得到的缓冲器位移形成误差信号，将误差信号馈入一个数字P I D控制器，该数字P I D控制器的输出通过功率放大器放大后驱动比例换向阀来调节驱动油缸的速度。 进一步的,所述载荷自动标定方法为:在抗冲击试验前，先做载荷标定冲击测试，即选择试验选项为载荷标定，然后执行抗冲击测试，测试中先根据产品的额定载荷生成命令信号，再减去测量得到的缓冲器载荷形成误差信号，将误差信号馈入一个数字P I D控制器，控制器的输出电压通过功率放大器驱动比例溢流阀，从而调节待测缓冲器的载荷，控制器的输出电压最终将稳定在一个固定值，并将该值存入载荷标定数据库。 进一步的，所述的实时带数字滤波测控流程中，数据采集控制器开始连续采集位移和载荷信号后，同时启动采集循环与速度控制循环；采集循环包括查询缓冲区、批量读缓冲区、数字处理、存储位移、速度和载荷信号、绘制曲线；速度控制循环包括读取位移、求位移误差、数字P I D计算以及通过D / A输出控制量；这两个循环实时同步运行。 本专利技术具有操作简便、测试参数(速度、载荷)控制准确的特点；由于本专利技术引入了结合比例阀的速度数字自动控制机制和实时带数字滤波测控流程，减少了开环调速产生的速度偏差、波动和初始冲击，提高了摩擦阻力数据的准确度；本专利技术还引入了对比例溢流阀进行闭环控制机制，应用在抗冲击测试中的载荷标定中，提高了闭锁后载荷的精确性，并且结合载荷标定数据库，使后续同类测试自动获得载荷标定值，测试过程得以简化。同时本专利技术建立了产品型号数据库和验收标准数据库，能够自动验收按不同标准制造的产品，应用本专利技术可以提高缓冲器性能测试的精度及自动化程度。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术的结构原理图。 图2为本专利技术的低速行走测试实时带数字滤波测控流程图。 图3为本专利技术的速度P I D控制循环的流程图。 图4为本专利技术的抗冲击测试实时带数字滤波测控流程图。 图中:1、计算机；2、数据采集控制器；3_1、位移传感器；3_2、载荷传感器；4_1、机架；4-2、驱动油缸；4-3、比例溢流阀；4-4、比例换向阀；4-5、泵站；5、待测产品。 【具体实施方式】 下面将结合说明书附图，对本专利技术作进一步说明。 如图1-图4，，要进行缓冲器性能测试，首先需要如图1将计算机I与数据采集控制器2连接，其中数据采集控制器2由多功能数据采集卡NI PC1-6229和含低通滤波电路的接线端子盒组成。将LVDT位移传感器3_1和轮辐式拉压载荷传感器3-2的电压输出与接线端子盒中的模拟输入通道连接。接线端子盒中的模拟输出通道分别与比例溢流阀4-3和比例换向阀4-4的功率放大器输入端连接。安装好待测产品5到驱动油缸4-2和机架4-1之间。启动泵站4-5。 然后开启计算机1，启动液压缓冲器测控程序。用户在测试软件的界面上，先输入基础数据。主要包括:产品型号数据库、验收标准数据库、载荷标定数据库。其中产品型号数据库的字段包括产品型号、验收标准代号；验收标准数据库的字段包括:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于计算机的液压缓冲器性能测试方法，其特征在于包含如下步骤：A)　首先将计算机与数据采集控制器通过ＰＣＩ接口连接，数据采集控制器的两路模拟输入分别与位移传感器和载荷传感器的电压输出端连接，数据采集控制器的两路模拟输出通过放大器分别与液压缓冲器上的比例换向阀和比例溢流阀连接；B)　输入基础数据并创建数据库创建基础数据库，所述基础数据主要包括：产品型号数据库、验收标准数据库、载荷标定数据库；其中产品型号数据库的字段包括产品型号、验收标准代号；验收标准数据库的字段包括：验收标准代号、低速行走最大允许摩擦阻力、闭锁速度和释放速度；载荷标定数据库的字段包括：额定载荷和比例溢流阀控制电压；C)　输入待测产品的基本信息，基本信息包括产品编号、产品型号、额定载荷、吊点号和冷态位置；D)　对待测液压缓冲器分别进行拉伸方向低速摩擦阻力测试和压缩方向低速摩擦阻力测试，测试过程中缓冲器的速度采用速度自动控制方法实现；并通过实时带数字滤波测控流程保证了测试过程中速度的自动控制与速度、载荷信号的测量及绘图显示的实时和同步；E)　对待测液压缓冲器分别进行拉伸方向抗冲击测试和压缩方向抗冲击测试，其中缓冲器的载荷生成通过载荷自动标定方法实现。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汤炳新，钱雪松，王占军，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：江苏;32