一种限速阀瞬时流量特性测试装置及其测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种限速阀瞬时流量特性测试装置及其测试方法。其技术方案是：比例变量泵(3)压油口与比例溢流阀(4)进油口、第一压力传感器(5)油口及齿轮流量计(6)进油口相通；电液换向阀(7)的P、T、A、B口依次与齿轮流量计(6)出油口、油箱(1)、待测限速阀(8)进油口及出油口相通；待测限速阀(8)出油口与第二压力传感器(9)油口相通；第一压力传感器(5)、第二压力传感器(9)、齿轮流量计(6)信号输出端和比例溢流阀(4)、放大器(12)信号输入端依次与数据采集卡(10)通道A/D‑2、A/D‑0、A/D‑1、D/A‑0、D/A‑1连接；放大器(12)信号输出端与比例变量泵(3)信号输入端连接；计算机(11)装有数据采集卡(10)和计算机辅助测试软件。本发明专利技术测试精度高、发热量小和自动化程度高。

【技术实现步骤摘要】
一种限速阀瞬时流量特性测试装置及其测试方法
本专利技术属于液压元件测试
具体涉及一种限速阀瞬时流量特性测试装置及其测试方法。
技术介绍
限速阀是液压系统关键控制元件之一，用于控制负载下降的速度和减小起升液压缸在活塞行程末端形成的液压冲击。当负载速度突增时，需要限速阀迅速响应，减小通过流量，从而控制负载下降速度。限速阀瞬时流量特性测试是衡量其品质的重要手段。目前，限速阀瞬时流量特性测试主要采用多泵源方案和油缸加载方案。采用多泵源方案测试瞬时流量特性时，首先关闭出口比例节流阀，然后突然打开比例节流阀，模拟通过待测限速阀的流量突然增大，该方案仅适用于具有单独回油口的限速阀，其次，采用待测限速阀出口的比例节流阀控制流量，比例节流阀在待测限速阀出口形成背压，与限速阀实际使用工况不同；采用油缸加载方案，利用配重模拟负载，能模拟实际工况，但成本高，且具有一定危险性。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术的不足，目的在于提供一种发热量小、测试精度高、安装方便、安全性和自动化程度高的限速阀瞬时流量特性测试装置及其测试方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：限速阀瞬时流量特性测试装置是：比例变量泵由电动机驱动；比例变量泵的压油口分别与比例溢流阀的进油口、第一压力传感器的油口及齿轮流量计的进油口相通，齿轮流量计的出油口与电液换向阀的P口相通，电液换向阀的控制油口A与待测限速阀的进油口相通，待测限速阀的出油口分别与第二压力传感器的油口及电液换向阀的控制油口B相通，电液换向阀的T口与油箱相通。第一压力传感器的信号输出端、第二压力传感器的信号输出端、齿轮流量计的信号输出端依次与数据采集卡的输入通道A/D-2、输入通道A/D-0、输入通道A/D-1对应连接，比例溢流阀的信号输入端与数据采集卡对应的输出通道D/A-0连接，放大器的信号输入端与数据采集卡的输出通道D/A-1连接，比例变量泵的控制信号输入端与放大器的信号输出端连接。计算机内装有数据采集卡和计算机辅助测试软件。所述计算机辅助测试软件的程序主流程为：S1-1、初始化变量：计数点n＝0、m＝0和w＝0，比例变量泵的控制信号步进值D＝0.01，比例溢流阀的初始步进值△u＝0.01和实际步进值C＝0，标识符Flag＝0，比例溢流阀的控制电压un初始值u0＝0，比例变量泵的控制电压vm初始值v0＝0，计时器的计时时长t＝0，待测限速阀的出口压力pn＝0，通过齿轮流量计的流量qn＝0。n表示比例溢流阀控制电压的计数点数值，n为自然数；m表示比例变量泵控制电压的计数点数值，m为自然数；w表示比例溢流阀的阶跃值输出时刻的计数点数值，w为自然数。S1-2、读取设置值：比例变量泵的试验流量值Q0；比例溢流阀的初始调试压力P1；比例溢流阀的试验初始压力P2；比例溢流阀的阶跃值M；比例变量泵的输入比例系数K0；比例溢流阀的输入比例系数K1；齿轮流量计的输出比例系数K2；第一压力传感器的输出比例系数K3；第二压力传感器的输出比例系数K4。其中：比例变量泵的输入比例系数K0为比例变量泵的输出流量与比例变量泵的控制电压之比，L/min/V；比例溢流阀的输入比例系数K1为比例溢流阀进口压力与比例溢流阀的控制信号之比，MPa/V；齿轮流量计的输出比例系数K2为通过齿轮流量计的流量与齿轮流量计的输出电压之比，L/min/V；第一压力传感器的输出比例系数K3为第一压力传感器测试压力与第一压力传感器的输出电压之比，MPa/V；第二压力传感器的输出比例系数K4为第二压力传感器测试压力与第二压力传感器的输出电压之比，MPa/V。S1-3、比例溢流阀的实际步进值C＝△u。S1-4、数据采集卡的输出通道D/A-0输出比例溢流阀的控制电压un+1＝un+C。S1-5、扫描数据采集卡的输入通道A/D-0和输入通道A/D-1，计算并记录待测限速阀的出口压力pn＝UA/D-0×K4和通过齿轮流量计的流量qn＝UA/D-1×K2。UA/D-0表示数据采集卡的输入通道A/D-0的电压，UA/D-1表示数据采集卡的输入通道A/D-1的电压。S1-6、比例溢流阀控制电压的计数点累加n＝n+1。S1-7、判断标识符Flag是否等于0，若等于0，进入S1-8，若Flag＝1，进入S1-11，若Flag＝2，进入S1-15。S1-8、若比例溢流阀的控制电压un≥P1/K1，进入S1-9，若比例溢流阀的控制电压un＜P1/K1，返回S1-4。S1-9、标识符Flag＝1。S1-10、调用比例变量泵控制子程序。S1-11、扫描数据采集卡的输入通道A/D-2，若第一压力传感器的输出电压UA/D-2×K3≥P2，则进入S1-12，否则返回S1-4。S1-12、标识符Flag＝2。S1-13、计时器开始计时，时长为t，s。S1-14、若计时器的计时时长t≥5s时，进入下一步S1-15，否则等候。S1-15、比例溢流阀的阶跃值输出时刻的计数点累加w＝w+1。S1-16、若比例溢流阀的阶跃值输出时刻的计数点w＝1，比例溢流阀的实际步进值C＝M，否则，比例溢流阀的实际步进值C＝0。S1-17、若计时器的计时时长t＝20s时，进入S1-18，否则返回S1-4。S1-18、以时间t为横坐标，分别以通过齿轮流量计的流量qn和待测限速阀的出口压力pn为纵坐标，绘制限速阀瞬时流量特性曲线。S1-19、调用信号归零子程序。S1-20、结束。所述比例变量泵控制子程序流程为：S2-1、数据采集卡的输出通道D/A-1输出比例变量泵的控制电压vm+1＝vm+D。S2-2、比例变量泵控制电压的计数点累加m＝m+1。S2-3、扫描数据采集卡的输入通道A/D-1，读取数据采集卡的输入通道A/D-1的电压UA/D-1。S2-4、若数据采集卡的输入通道A/D-1的电压UA/D-1×K2≥Q0，进入S2-5，否则返回S2-1。S2-5、结束。所述信号归零子程序流程为：S3-1、比例溢流阀的控制电压un+1＝un-△u，比例溢流阀控制电压的计数点累加n＝n+1。S3-2、若比例溢流阀的控制电压un≤0，进入S3-3，否则进入S3-4。S3-3、比例溢流阀的控制电压un＝0。S3-4、数据采集卡的输出通道D/A-0输出比例溢流阀的控制电压un。S3-5、若第一压力传感器的输出电压UA/D-2×K3≤0，进入S3-6，否则返回S3-1。S3-6、比例变量泵的控制电压vm+1＝vm-D，比例变量泵控制电压的计数点累加m＝m+1。S3-7、若比例变量泵的控制电压vm≤0，进入S3-8，否则进入S3-9。S3-8、比例变量泵的控制电压vm＝0。S3-9、数据采集卡的输出通道D/A-1输出比例变量泵的控制电压vm。S3-10、若数据采集卡的输入通道A/D-1的电压UA/D-1×K2≤0，进入S3-11，否则返回S3-6。S3-11、结束。所述限速阀瞬时流量特性测试装置的测试方法是：S4-1、安装所述限速阀瞬时流量特性测试装置。S4-2、启动计算机，打开计算机辅助测试软件。S4-2、启动电动机。S4-3、电液换向阀的右位线圈7b得电。S4-4、设置计算机辅助测试软件的参数：比例变量泵的试验流量值Q0；比例溢流阀的初始调试压力P1；比例溢流阀试验初始压力P2；比例溢流阀的阶跃值M；比例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种限速阀瞬时流量特性测试装置，其特征在于，比例变量泵(3)由电动机(2)驱动，比例变量泵(3)的压油口分别与比例溢流阀(4)的进油口、第一压力传感器(5)的油口及齿轮流量计(6)的进油口相通，齿轮流量计(6)的出油口与电液换向阀(7)的P口相通，电液换向阀(7)的控制油口A与待测限速阀(8)的进油口相通，待测限速阀(8)的出油口分别与第二压力传感器(9)的油口及电液换向阀(7)的控制油口B相通，电液换向阀(7)的T口与油箱(1)相通；第一压力传感器(5)的信号输出端、第二压力传感器(9)的信号输出端、齿轮流量计(6)的信号输出端依次与数据采集卡(10)的输入通道A/D‑2、输入通道A/D‑0、输入通道A/D‑1对应连接，比例溢流阀(4)的信号输入端与数据采集卡(10)对应的输出通道D/A‑0连接，放大器(12)的信号输入端与数据采集卡(10)的输出通道D/A‑1连接，比例变量泵(3)的控制信号输入端与放大器(12)的信号输出端连接；计算机(11)内装有数据采集卡(10)和计算机辅助测试软件。

【技术特征摘要】
1.一种限速阀瞬时流量特性测试装置，其特征在于，比例变量泵(3)由电动机(2)驱动，比例变量泵(3)的压油口分别与比例溢流阀(4)的进油口、第一压力传感器(5)的油口及齿轮流量计(6)的进油口相通，齿轮流量计(6)的出油口与电液换向阀(7)的P口相通，电液换向阀(7)的控制油口A与待测限速阀(8)的进油口相通，待测限速阀(8)的出油口分别与第二压力传感器(9)的油口及电液换向阀(7)的控制油口B相通，电液换向阀(7)的T口与油箱(1)相通；第一压力传感器(5)的信号输出端、第二压力传感器(9)的信号输出端、齿轮流量计(6)的信号输出端依次与数据采集卡(10)的输入通道A/D-2、输入通道A/D-0、输入通道A/D-1对应连接，比例溢流阀(4)的信号输入端与数据采集卡(10)对应的输出通道D/A-0连接，放大器(12)的信号输入端与数据采集卡(10)的输出通道D/A-1连接，比例变量泵(3)的控制信号输入端与放大器(12)的信号输出端连接；计算机(11)内装有数据采集卡(10)和计算机辅助测试软件。2.根据权利1所述的限速阀瞬时流量特性测试装置，其特征在于所述计算机辅助测试软件的程序主流程为：S1-1、初始化变量：计数点n＝0、m＝0和w＝0，比例变量泵(3)的控制信号步进值D＝0.01，比例溢流阀(4)的初始步进值△u＝0.01和实际步进值C＝0，标识符Flag＝0，比例溢流阀(4)的控制电压un初始值u0＝0，比例变量泵(3)的控制电压vm初始值v0＝0，计时器的计时时长t＝0，待测限速阀(8)的出口压力pn＝0，通过齿轮流量计(6)的流量qn＝0；n表示比例溢流阀(4)控制电压的计数点数值，n为自然数；m表示比例变量泵(3)控制电压的计数点数值，m为自然数；w表示比例溢流阀(4)的阶跃值输出时刻的计数点数值，w为自然数；S1-2、读取设置值：比例变量泵(3)的试验流量值Q0，比例溢流阀(4)的初始调试压力P1，比例溢流阀(4)的试验初始压力P2，比例溢流阀(4)的阶跃值M，比例变量泵(3)的输入比例系数K0，比例溢流阀(4)的输入比例系数K1，齿轮流量计(6)的输出比例系数K2，第一压力传感器(5)的输出比例系数K3，第二压力传感器(9)的输出比例系数K4；其中：比例变量泵(3)的输入比例系数K0为比例变量泵(3)的输出流量与比例变量泵(3)的控制电压之比，L/min/V；比例溢流阀(4)的输入比例系数K1为比例溢流阀(4)进口压力与比例溢流阀(4)的控制信号之比，MPa/V；齿轮流量计(6)的输出比例系数K2为通过齿轮流量计(6)的流量与齿轮流量计(6)的输出电压之比，L/min/V；第一压力传感器(5)的输出比例系数K3为第一压力传感器(5)测试压力与第一压力传感器(5)的输出电压之比，MPa/V；第二压力传感器(9)的输出比例系数K4为第二压力传感器(9)测试压力与第二压力传感器(9)的输出电压之比，MPa/V；S1-3、比例溢流阀(4)的实际步进值C＝△u；S1-4、数据采集卡(10)的输出通道D/A-0输出比例溢流阀(4)的控制电压un+1＝un+C；S1-5、扫描数据采集卡(10)的输入通道A/D-0和输入通道A/D-1，计算并记录待测限速阀(8)的出口压力pn＝UA/D-0×K4和通过齿轮流量计(6)的流量qn＝UA/D-1×K2；UA/D-0表示数据采集卡(10)的输入通道A/D-0的电压，UA/D-1表示数据采集卡(10)的输入通道A/D-1的电压；S1-6、比例溢流阀(4)控制电压的计数点累加n＝n+1；S1-7、判断标识符Flag是否等于0，若等于0，进入S1-8，若Flag＝1，进入S1-11，若Flag＝2，进入S1-15；S1-8、若比例溢流阀(4)的控制电压un≥P1/K1，进入S1-9，若比例溢流阀(4)的控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓江洪，蒋俊，陈新元，郭媛，傅连东，陈奎生，湛从昌，卢云丹，张昌，刘琥铖，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42