【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工程测量，涉及比例阀性能评估技术，具体为一种高精度比例控制用直动比例阀响应时间测试方法。
技术介绍
1、比例阀是电气控制系统中的重要元件之一，其作用是连续控制气动执行器的运动速度、位置和输出力。在现有技术中，比例阀通常为电磁铁驱动，用比例电磁铁驱动阀芯运动,按输入的电气信号连续地、比例地对流体的压力、流量或方向进行远距离控制。
2、比例阀是由电磁铁，阀芯、阀体、控制电路和若干个阀孔组成，它基于电磁开关阀的原理：断电时，弹簧将铁心直接压在阀座上，使阀门关闭；线圈通电时，所产生电磁力克服弹簧力推动阀芯，从而打开阀门。比例电磁阀对电磁开关阀的结构作了一些改动：在任何线圈电流下，使弹簧力与电磁力之间产生平衡。线圈电流的大小或电磁力的大小将影响柱塞的行程和阀门开度，而阀门开度与线圈电流之间为理想的线性关系。介质从阀座的气源输入口流入，其作用力的方向与电磁力相同，而与弹簧力相反。比例电磁阀在断电时都是关闭的(nc，常闭型)，控制信号与输出压力呈线性关系。
3、比例阀接收到控制信号后，输出压力达到设定值所需要的时间称为响应时间。响应时间是衡量比例阀性能的重要指标之一，它直接影响到控制系统的响应速度与精度。比例阀响应时间的测试对于比例阀性能评估的必要性在于确保控制精度、降低振荡、提高响应速度以及评估性能是否符合要求，这些因素对于许多控制系统的正常运行和性能优化都是至关重要的。目前没有一种合适的对于比例阀响应时间的测试方法，如何找到一种方案，精确、快捷地测量并计算比例阀响应时间，是本领域技术人员需要解决的一个
技术实现思路
1、为了克服目前没有一种合适的对于比例阀响应时间的测试方法的问题，本专利技术提供一种高精度比例控制用直动比例阀响应时间测试方法，能够精确、快速的对电磁阀的响应时间进行测试和测量。
2、本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种高精度比例控制用直动比例阀响应时间测试方法，步骤包括：
4、将待测试比例阀固定在测试台上，对其进行气路连接并进行与数据采集模块、压力检测模块、上位机的电连接；
5、在上位机软件中设置比例阀的起始压力和目标压力；
6、开始测试，上位机软件通过数据采集模块向比例阀发出逻辑控制信号，使比例阀的出口压力进入到由起始压力点变化到目标压力点的过程中；
7、获取并分析控制信号和出口压力对应于时间的数据：确定控制信号突变点对应的时间点以及目标压力值对应的时间点，将控制信号突变点对应的时间点与目标压力值对应的时间点之间的时间间隔确定为升压或降压的响应时间。
8、基于上述方案，测试方法步骤清晰，操作简单，可以通过数据采集模块获取控制信号和输出压力对应于时间的数据，通过分析数据得出控制信号突变点和目标压力值对应的时间点，从而准确测量比例阀的升压或降压的响应时间。该方法可以快速进行比例阀响应时间的测试，从而节省时间和提高效率。通过对控制信号和输出压力数据的分析，可以更好地了解比例阀在响应过程中的性能和行为。该测试方法具有较高的可重复性，可以多次进行测试以验证结果的准确性。
9、进一步的，所述获取并分析控制信号和出口压力对应于时间的数据，具体为：
10、利用获取到的控制信号和出口压力对应于时间的数据，生成控制信号和出口压力关于时间的曲线，根据该曲线，确定从控制信号上升突变点到出口压力值达到稳定压力值的90％的时间为升压响应时间，确定从控制信号下降突变点到出口压力值达到稳定压力值的10％的时间为降压响应时间。
11、基于上述方案，通过生成控制信号和出口压力关于时间的曲线，可以更准确地确定比例阀的响应时间，使用特定的百分比阈值确定稳定压力值的达到时间，可以消除来自噪声或波动的干扰，确保结果的准确性。通过绘制曲线，可以直观地展示比例阀的响应过程，有助于直观地理解比例阀的动态性能，帮助更好地分析和评估比例阀的响应特性。
12、进一步的，在控制信号关于时间的曲线中，确定控制信号上升突变点对应的时间点作为升压响应时间计算的开始节点t1；在出口压力关于时间的曲线中，确定出口压力达到目标压力值，即90％*稳定压力值的时间节点t2；升压响应时间tup＝t2-t1；
13、在控制信号关于时间的曲线中，确定控制信号下降突变点对应的时间点作为降压响应时间计算的开始节点t3；在出口压力关于时间的曲线中，确定出口压力达到目标压力值，即10％*稳定压力值的时间节点t4；降压响应时间tdown＝t4-t3。
14、基于上述方案，通过明确定义起始和结束节点，以确定升压和降压响应时间，可以提高测试结果的准确性，更好地分析控制信号和出口压力的变化趋势，使结果更易于解释和理解，从而更好地理解比例阀的性能和行为。
15、进一步的，对升压响应时间和降压响应时间分别连续测试多次，并对多次的测试结果进行平均，平均后的测试结果作为响应时间的最终值，即：
16、tup终＝(tup1+tup2+tup3+...+tupx)/x；
17、tdown终＝(tdown1+tdown2+tdown3+...+tdownx)/x。
18、基于上述方案，通过连续测试多次并取平均值，可以减少个别测试结果的误差对最终结果的影响，增加测试结果的可靠性和准确性；不同比例阀在制造工艺、部件质量等方面可能存在差异，通过多次测试可以消除这些差异的影响，得到更具普遍适用性的结果。
19、进一步的，对待测试比例阀进行气路连接并进行与数据采集模块、压力检测模块、上位机的电连接，具体为：所述待测试比例阀的气源输入接口处通过管路连接储气罐，待测试比例阀的输出接口侧按需求接入负载，并在所述输出接口侧连接压力检测模块以对待测试比例阀出口压力数据进行检测，所述压力检测模块连接数据采集模块以将检测到的压力数据输出至数据采集模块，所述数据采集模块连接在待测试比例阀与上位机软件之间，用以将上位机软件控制信号传输至待测试比例阀，并将压力检测模块输出的模拟量压力数据信号转换成数字信号传输至上位机软件进行存储；所述待测试比例阀、压力检测模块、数据采集模块均通过直流电源进行供电。
20、基于上述方案，通过将比例阀、压力检测模块和数据采集模块相互连接，构建了一个完整的测试系统，确保了测试过程的连贯性和稳定性；通过将储气罐连接到比例阀的气源输入接口，以及按需求连接负载到比例阀的输出接口，可以更真实地模拟实际工作环境，提高了测试的可靠性和可比性。
21、进一步的，所述数据采集模块采用ni usb数据采集卡，上位机软件为labview软件。
22、基于上述方案，ni usb数据采集卡具有高精度和稳定性，在测试过程中可以准确地采集和传输数据，确保测试结果的可靠性和准确性；labview软件是一种功能强大的图形化编程环境，可以根据实际需求灵活地进行配置和控制，满足不同比例阀的测试要求，并支持扩展和定制化功能，labview软件具有开放本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高精度比例控制用直动比例阀响应时间测试方法，其特征步骤包括：
2.根据权利要求1所述的一种高精度比例控制用直动比例阀响应时间测试方法，其特征在于，所述获取并分析控制信号和出口压力对应于时间的数据，具体为：
3.根据权利要求2所述的一种高精度比例控制用直动比例阀响应时间测试方法，其特征在于，在控制信号关于时间的曲线中，确定控制信号上升突变点对应的时间点作为升压响应时间计算的开始节点T1；在出口压力关于时间的曲线中，确定出口压力达到目标压力值，即90％*稳定压力值的时间节点T2；升压响应时间Tup＝T2-T1；
4.根据权利要求3所述的一种高精度比例控制用直动比例阀响应时间测试方法，其特征在于，对升压响应时间和降压响应时间分别连续测试多次，并对多次的测试结果进行平均，平均后的测试结果作为响应时间的最终值，即：
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种高精度比例控制用直动比例阀响应时间测试方法，其特征在于，对待测试比例阀进行气路连接并进行与数据采集模块、压力检测模块、上位机的电连接，具体为：所述待测试比例阀的气源输入接口处通过管路连
6.根据权利要求5所述的一种高精度比例控制用直动比例阀响应时间测试方法，其特征在于，所述数据采集模块采用NI USB数据采集卡，上位机软件为labview软件。
7.根据权利要求6所述的一种高精度比例控制用直动比例阀响应时间测试方法，其特征在于，通过labview软件对控制信号和出口压力对应于时间的数据中的控制信号突变点和实际出口压力点进行查找，并找出各点所对应的时间点，由此来计算响应时间，使用labview软件的低通滤波器对上述数据进行滤波。
...【技术特征摘要】
1.一种高精度比例控制用直动比例阀响应时间测试方法，其特征步骤包括：
2.根据权利要求1所述的一种高精度比例控制用直动比例阀响应时间测试方法，其特征在于，所述获取并分析控制信号和出口压力对应于时间的数据，具体为：
3.根据权利要求2所述的一种高精度比例控制用直动比例阀响应时间测试方法，其特征在于，在控制信号关于时间的曲线中，确定控制信号上升突变点对应的时间点作为升压响应时间计算的开始节点t1；在出口压力关于时间的曲线中，确定出口压力达到目标压力值，即90％*稳定压力值的时间节点t2；升压响应时间tup＝t2-t1；
4.根据权利要求3所述的一种高精度比例控制用直动比例阀响应时间测试方法，其特征在于，对升压响应时间和降压响应时间分别连续测试多次，并对多次的测试结果进行平均，平均后的测试结果作为响应时间的最终值，即：
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种高精度比例控制用直动比例阀响应时间测试方法，其特征在于，对待测试比例阀进行气路连接并进行与数据采集模块、压力检测模块、上位机的电连接，具体为：所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王玉华，
申请(专利权)人：衍磁机械技术研究大连有限公司，
类型：发明
国别省市：
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