KRMD-H型高压大流量电液比例与伺服性能测试综合实验台
KRMD-H型高压大流量电液比例与伺服性能测试综合实验台
使 用 说 明 书
软件使用说明书
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目 录
在使用该实验台前请仔细阅读本使用说明书,以避免操作不当和对设备不熟悉而造成的意外事故。“KR-MDH高压大流量电液比例与伺服性能测试综合实验台”,是在我公司设计生产的“KR-D虚拟仪器测控电液比例与电液伺服控制实验台”的基础上,按照10通径液压阀进行全新设计的一款电液比例阀测试实验系统。其最高压力可达31MPa,最大流量可达60L/min,基本满足实际工业应用和学校教学科研要求,可以完成设计压力不超过31MPa的各类10通径电液比例阀(包括比例溢流阀、比例方向阀、比例流量阀)的各项静态及动态性能测试。加装一个6通径的过渡块后还可完成6通径比例方向阀的各项静态及动态性能测试。本系统硬件还留有升级优化和扩展的空间.(比如;单双联泵.变频调速和各种泵.缸及阀件的性能测试等).
本实验台由实验台硬件和测控软件两大部份组成,其中测控软件部份与“KR-D虚拟仪器测控电液比例与电液伺服控制实验台”完全相同,故这部份的使用说明请参阅相关使用说明书。而实验台硬件部份则是本说明书的重点,其包含以下内容:
1. 安全注意事项;
2. 实验台结构介绍;
3. 系统原理和操作说明;
4. 实验回路选择与操作;
5. 常见故障排除
为防止本实验台在安装调试、使用、移动、运输过程中可能会因为不注意或者误操作而产生安全事故,并防止人身伤害和财物损失,特在此提请所有相关人员注意预防,并正确处理。
1.1 谨防电击
本实验台电机电源为380V 三相电源.容量为30KVA,如处理不当,最严重后果可能会电击致人死亡。故请按下面要求进行正确操作:
所有电气接线和电气故障处理前,必须完全断开实验台的总电源,
电机电源接线请按照三相五线制接线;
所有接线点、柱必须进行防护处理,临时线头要包扎绝缘处理,防止意外触电;
判断故障时必须使用专用工具(万用表、绝缘螺丝刀等)进行检查测试。
外接电源线必须进行防磨防损处理,防止人员踩踏、重压、频繁拖动,造成绝缘损坏而发生触电事故。
1.2 防止碰撞和倾翻
本实验台主要由钢铁材料制成,整体重量较重,并且很多地方棱角分明,要注意防止碰撞和倾翻。尤其是实验平台,由于其重心较高,并且头重脚轻,同时底部为轮子,在移动时倾翻的机率很大,要特别注意。要做到有效防止,请做好预防:
仅限于在室内平坦光滑地面移动实验平台,速度不大于5米/min;
地面有大于1cm地缝和高于5mm障碍物时,请采用拖车或叉车;
实验台周围保持清洁、整洁,防止地面湿滑和有其他障碍物,以预防人员摔倒撞上实验台造成伤害;
1.3 防止液压击伤
本实验台最高压力可以达到31MPa,属于高压。其危险也随压力和增高而增加。从小孔和细缝中渗出或者喷出的高压液压油就像针头和刀子一样,可以轻易穿透人体任何部位,给人造成伤害,同时液压油进入人体很难清除,普通医院一般没有救治这类伤病的方法和经验,其结果往往是液压油进入部位出现局部坏死,给人体造成更严重伤害。故要特别防止液压击伤,并请注意以下几点:
发现液压油从结合面和小孔渗出或喷出时,不得用身体任何部位去接触或堵塞,尤其是雾状喷出的液压油,必须是电机停机并且系统压力消除后才可以修理和维护作业
液压系统停机修理后,再次启动前,必须确认修理部位安装可靠,如有必要,可以在周围做简单围挡,以防止液压飞溅。
本实验台由液压泵站、实验平台、风冷散热器、电脑桌等组成。
液压泵站是整个实验台的动力源,主要由油箱、电机、变量泵、安全阀块、高压过滤器、回油过滤器等组成。结构型式为电机泵组上置式。
油箱容积为450L,采用钢板焊接而成,四周为6mm厚钢板,底板和顶板为10mm厚钢板,油箱装上有油位指示器、清洁窗口、空气过滤器(加油口)、放油球阀。
电机型号Y-180L-4-B35三相异步电动机.转速:1500rpm
三相电源:380V 50Hz
电机功率:22KW
启动方式:星型——三角型启动
变量泵采用台湾.康百世KOMPASS变量柱塞泵.
最高压力:31MPa
工作压力:2-21MPa
1500转时最大理论输出流量69L
安全阀块是实验台安全的重要保证,能够防止误操作所产生的各种安全事故。主要有单向阀、安全溢流阀、旁通阀、蓄能器、系统压力表。
单向阀型号S20A02.0/B。
安全溢流阀为直动式溢流阀,型号DBDS10PB/315,最高压力31.5MPa。根据变量泵的最大输出压力其设定为21MPa,不管系统实验过程中出现任何误操作其系统压力都能保证不超过泵的最大输出压力,从而保证泵的安全和系统管路及其他元件的安全。
旁通阀采用10通径二位四通电磁阀,型号4WE10D31B/CG24N9Z5L,最高压力31MPa,直流24V电源控制。
蓄能器型号NXQA-1/31.5-L-H,蓄液量为1L,蓄能器接口处有一个球阀,其在原理图上的编号为球阀6。
压力表采用40MPa压力表。
高压过滤器型号:PLF-H160X10P,最高压力31.5MPa,流量160L/min,过滤精度10微米。滤芯型号LH0160D10BN3HC。
蓄能器
安全阀组 回油过滤器 高压过滤器 变量泵 电机
旁通阀 空气过滤器 安全溢流阀 单向阀 球阀6
清洁窗口 油位油温计 油箱 系统压力表
实验平台是进行比例阀测试实验的主要操作平台,由实验台架、主控阀块、伺服油缸、电控系统等组成。
实验台架为平板式,承重底座由2mm钢板制作,表面喷塑,底部有四个轮子,可方便的进行移动;铸铁T型槽板通过螺栓固定在底座上,其它液压元器件则通过T型槽固定在实验台面上。
主控阀块由45#锻钢经过精密加工制作而成,上面集成了实验所需的各种液压阀和传感器,主要有先导式溢流阀、直动式比例压力阀、电液比例方向阀、电液比例流量阀、六个节流截止阀、五个球阀、四个压力传感器、一个流量传感器。
先导式溢流阀型号DB10/50B315,通径10mm,压力31.5MPa。
直动式比例压力阀型号DBETR10B/315,压力31.5MPa,配VT-5003S30型放大器。
先导式溢流阀和直动式比例压力阀可以组合成为10通径比例溢流阀。
电液比例方向阀为三位四通比例方向阀,中位为O型机能,直控式,带位移反馈和集成放大器,型号4WREE10E75-2X/G24K31/A1V,通径为10mm,压力32MPa。
电比例流量阀为二位四通比例方向节流阀,型号4WRE10EA64-10B/24Z4,配VT-5002S20型放大器。
六个节流截止阀的型号DVP10/-10B,通径10mm,压力31.5MPa。
五个球阀的型号YJZQ-J20N,通径20mm,压力31.5MPa。
四个压力传感器的额定压力为40MPa。
流量传感器的额定流量为100L/min。
伺服油缸的行程为150mm,压力为25MPa。
电控系统位于实验平台的前缘,主要由五个控制盒和一个电控面板组成。五个控制盒分别为主控箱、直流电源箱、比例溢流阀放大控制箱、比例流量阀放大控制箱、电磁阀控制箱。因比例方向阀是自带集成式放大器,故没有比例方向阀的放大控制箱箱。
电控面板位于平台右侧,主要是电机控制的星型——三角型启动控制电路和直流电源转换电路。
为了让大家清楚主控阀各阀和位置,在下面的图中将按原理图中的序号进行标示。
比例方向节量阀 压力传感器4 压力传感器1 节流截止阀5 节流截止阀4 节流截止阀3 节流截止阀2 节流截止阀1 先导式溢流阀 直动式比例压力阀
节流截止阀6 压力传感器2 压力传感器3
球阀4 球阀5 球阀3 流量传感器 球阀2 球阀1
风冷散热器型号:DEL-5,流量为100L/min,风扇电源AC220V。装于液压泵站与实验平台之间的回油管路中,通过风冷方式散热,系统热平衡温度约为55°C。
电脑桌配置型式可以多样,配备一台电脑即可,电脑主机上加装数据采集卡,安装相关实验软件。通过数据线与实验平台上的电控系统联接即可。
本实验台工作原理和运行过程为:(请参照液压原理图)
启动电机,电机带动变量柱塞液压泵旋转,液压泵从油箱吸油,输出高压油,高压油经过单向阀后,由安全溢流阀限定系统最高压力,通过蓄能器来减少系统的压力波动。
当电机运转而系统不需要用油时,可以接通旁通电磁阀,压力油则直接经回油过滤器回油箱,这样油泵空转,系统功率消耗最低。旁通阀不得电时,压力油则经高压过滤器过滤后进入主控阀块。
进入主控阀块的液压油的压力由比例溢流阀来设定,比例溢流阀是由先导式溢流阀和直动式比例压力阀组合而成,通过调节直动式比例压力阀的控制电压,可以控制先导式溢流阀的先导压力,通过先导压力则可以设定系统压力。直动式比例压力阀的控制电压是由比例放大器来控制的,放大器上有两种控制方式,一种是自动控制,信号由测试软件给出,控制放大器的输出电压来控制系统压力,另一种是手动控制,通过旋钮调节放大器的输出电压来控制系统压力。通常手动控制只是一种检测手段,以确定放大器和比例压力阀是否工作正常,而测试实验时一般由测试软件来控制。通过比例溢流阀可以实时并任意设定系统压力,也可以通过自动调节使测试过程中某一参数恒定,比如阀压降。
当比例压力阀的控制电压为零时,系统压力也为零,油泵来油经比例溢流阀直接回油箱。有时因为管路通径的限制可能会有一点残余背压。
当比例压力阀的控制电压不为零时,系统压力油则到达比例方向阀的P口(进油口),以满足比例方向阀各项静态和动态性能测试所需。
比例方向阀采用的集成式放大器,其信号只能通过测试软件来控制,通过改变电压的极性来改变液压油的走向,通过改变电压的大小来控制比例方向阀的开口度,以控制流经比例方向阀的流量。当比例方向阀控制电压为零时(或者不得电时),阀口完全关闭,无液压油流经比例方向阀。
比例方向阀的A口、B口,是两个工作油口,当我们需要做伺服控制的开环和闭环控制时,可以接伺服油缸的前后腔。当我们需要做相关负载性能测试时则可以接比例流量阀的进出口,由比例流量阀来控制负载大小。根据测试的要求可以选择。比例流量阀也是由比例放大器来控制,与比例溢流阀一样有自动和手动两种控制方式。当比例放大器输出的控制电压为零或者不得电时,比例流量阀关闭,无液压油通过,控制电压越高,比例流量阀的开度也越大,通过的液压油也越多。
比例方向阀的T口,是回油口,回油经过流量传感器,可以测出实际流经比例方向阀的流量是多少,然后进入风冷器进行散热,再回到油箱。这样液压系统的整个循环就全部完成。
在比例方向阀四个通油口处全部装有压力传感器,可以实时监测各口的压力变化。
本实验台不仅仅是做比例方向阀的各项性能测试,同时还可以进行比例溢流阀的性能测试、比例流量阀的性能测试,为此我们在回路中增加和几个节流截止阀,通过各节流截止阀不同的开关,来改变系统回路,以满足比例溢流阀和比例流量阀的性能测试回路要求。具体回路如何选择和控制详见下面的第四部份。
本实验台相对来说比较复杂,各种操作也比较多,为了防止误操作,现具体介绍一下各部位的操作方法和注意事项。
3.2 如何进行系统泄压
系统泄压是通达旁通阀来实现的,其装于液压泵站的安全阀块上,是一个二位四通的方向电磁阀。当其得电时,系统泄压;当其断电时,系统可以建立压力,压力的大小由比例溢流阀来控制。
旁通阀的通断由实验平台前的电磁阀控制箱来控制,将旁通阀的快速插头插入电磁阀控制箱的任间插座,连接好电磁阀控制箱的直流电源。按下与插座同排的按钮,按钮灯亮,表示电源接通,此时旁通阀上也有一个指示灯,灯亮说明旁通阀已经打开,系统处于泄压状态;反之,灯灭则说明旁通阀关闭,系统处于建压状态。
旁通阀插头 旁通阀控制按钮
3.2 电机的启动与停止
启动电机前需要确认以下几点(尤其是首次启动):
1)油箱是否有足够的液压油,其液面应该在油位计的中上位为宜,否则有可能直接损坏液压泵;
2)检查液压系统是否有异常,是否有未连接的油管、接头,是否有异常关闭的开关等;
3)检查电控系统连接是否正常,电源指示灯是否点亮,紧急停止按钮是否在旋开位置;
4)确认旁通阀处于打开位置;
然后则可以利用主控箱的按钮来控制电机的启动与停止,绿色按钮为启动按钮,红色按钮为停止按钮,在紧急情况下可以使用紧急停止按扭进行停机。
5)确认电机转向是否为顺时针运行(站在电机风扇端)
流量表 电源指示灯 启动按钮 停止按钮 电压表 紧停按钮
变量柱塞泵的出口压力调节与流量调节
变量柱塞泵本身自带有一个压力调节机构,以保证其出口压力。其调节螺钉位置见图示。顺时钟拧进调节螺钉,油泵出口压力增大,逆时钟调节螺钉,油泵出口压力减小。注意调节时一定要轻慢,一次的调整量不得超过0.5圈,每次调整后都要用并紧螺母并紧防松。
注意调整油泵出口压力时,旁通阀不得得电,球阀1必须处于关闭状态,安全溢流阀的溢流压力必须首先调整好。安全溢流阀的设定压力应该高于油泵出口压力。调整完后勿必将球阀1再打开。
流量调节主要是通过调整变量泵的斜盘角度来实现,通过改变斜盘角度,可改变其排量,排量的变化则可使相同转速下的输出流量发生变化,其调节螺钉位置见图示。顺时钟拧进调节螺钉,斜盘角度变小,其输出流量减少。逆时钟调节螺钉,则可使油泵输出流量增加。注意调节时一定要轻慢,一次的调整量不得超过0.5圈。每次调整后都要用并紧螺母并紧防松。
油泵排量调节螺钉 油泵出口压力调节螺钉
3.3 安全溢流阀压力调整
首先将安全溢流阀的压力调整螺钉全部逆时钟放松,然后断开旁通阀电源,关闭球阀1。
启动电机,此时由于安全溢流阀的压力很低,故系统压力也很低。将油泵上出口压力调整螺钉顺时钟调到底(这时系统压力依然会很低),这样油泵出口压力不会对安全溢流阀压力的调整产生影响。
逐渐顺时钟调整安全溢流阀的调整螺钉,使系统压力缓慢升高,直到达到21MPa,然后并紧锁紧螺母。
最后逐步逆时钟调整油泵上的出口压力调整螺钉,最开始调整时系统压力可能不样系统压力反映的实际是油泵出口压力,而安全溢流阀只在油泵出口压力瞬间波动超过21MPa时才起作用。
压力调整完毕后,打开球阀1,使压力油能正常进入主控阀块。
3.4 球阀的操作
球阀其实就是一个开关,打开时接通回路,断开时则关闭回路。要根据实验的实际情况来选择是关闭,还是打开。当球阀手柄与球阀平行时表示的是球阀处于打开位置,当球阀手柄与球阀垂直时表示的是球阀处于关闭位置。
3.5 节流截止阀的操作
节流截止阀在主控阀块上共有六个,可以通过关闭或打开截止阀来形成不同实验回路,以满足实验的要求。
顺时钟调节截止阀的旋钮,截止阀开度逐渐关小,直至关闭;逆时钟调节截止阀旋钮,截止阀逐渐打开,直到完全打开。旋钮尾部有一个刻度标尺,可观查其开度。截止阀完全关闭时,刻度标尺基本与旋钮顶部平齐。
3.6 液压滤芯的更换
高压过滤器的滤芯更换:系统停机并泄压,用开口扳手逆时钟拧过滤器底部的六方头,滤芯底外罩会一起旋转,直到其完全与过滤器头部分离,将外罩内的液压油倒出,注意检查油液中是否有异常颗粒,将滤芯拔下,然后换上新的滤芯,再将外罩顺时钟拧入,拧入前注意检密封是否损坏,如果损坏必须更换密封。
回油过滤器的滤芯更换:系统停机并泄压,用手将回油过滤器的外盖拧开,直接取出回油过滤器的滤芯,再将新滤芯装入,最后将回油过滤器的外盖拧紧就可以了。外盖过紧时可以采用其它辅助工具。
3.7 液压油的添加
液压油建议选用46#抗磨液压油。
液压油添加一般从油箱上的空气过滤器处进行添加。如果是小桶桶装液压油,可以采用漏斗方式直接添加,但必须保证漏斗的干净。如果是大桶桶装液压油,只能采用专用液压油抽油机进行添加,必须保证抽油机是干净的。
液压系统的清洁度是液压系统可靠性的重要保证,也是液压元件寿命的关键指标。而液压油污染中的颗粒物大部分外部带入的,其中加油是一个重要环节。故一定要注意加油时的防污。
(参照附件实验台液压原理图)
4.1 比例方向阀的测试实验
实验内容:
1、 稳态流量控制特性测试分析
测试阀压降恒定条件下的稳态输出流量与输入信号间关系。画特性曲线,算出滞环、死区、线性度、流量增益;
2、 稳态负载特性测试分析
测试输出流量随负载压差变化的特性关系。画出特性曲线;
3、 压力增益特性测试分析
测试负载无穷大时或输出流量等于零时,负载压差与输入信号关系。画特性曲线,算压力增益;
4 、输出流量与阀压降特性测试分析
测试输出流量随阀压降变化的特性。
5、 输入电路信号阶跃响应特性测试分析
测试在系统运动参数不变的条件下,被控输出量(阀芯位移)相对一定幅值的控制输入电信号阶跃变化的过渡过程响应特性。画特性曲线,计算上升时间、延迟时间、峰值时间、瞬态恢复时间、最大超调量;
6、 频率响应特性测试分析
测试阀被控制输出量(阀芯位移)对一组不同频率的等幅正弦输入信号的响应特性。画功率谱图和博德图,求出幅频宽、相频宽;
实验方法:
被试阀压降保持恒定的闭环控制
流过一节流控制阀口的流量为:
式中: Cd --------------阀口流量系数;
A(x) -------------阀口节流面积;
x -----------------阀芯位移;
△P --------------阀口压降;
ρ -----------------油液密度。
受控流量取决于阀芯位移x和阀口压降△P=PP-PA+PB-PT。在国标中比例方向阀的稳态流量控制特性试验要求阀压降基本恒定。但阀芯移动引起流量变化时,使阀压降不能保持恒定。
图1.1:压差反馈控制
本系统用压力传感器构成压力闭环来解决这一问题。采用图2所示方案,原理是利用进出口压差形成负反馈,去调节系统压油口比例溢流阀4,从而最终保证比例方向阀阀压降恒定。
该方案有以下特点:
1)、不影响回油路流量计的安装和被试阀的回油口流量检测;
2)、不改变国标规定(压力波动稳定在5%以内)的被试阀的试验工况;
3)、闭环控制精度高。
4.1.1 稳态流量控制特性测试
本特性测试的关键是在试验过程中保持比例阀压降为恒定,通过一个PID调节的压差反馈控制,随着被试阀阀芯开口变化,随时控制输入到图1中比例溢流阀4比例电磁铁的电流,来调节P口压力,从而达到保持恒定△P 的目的。图4为压差反馈控制馈控制前面板,从图中可见方向阀压差稳定在2MPa附近,压力波动稳定在国标规定的5%以内。
● 测试电回路接线操作:
1) 压力传感器-把PP、PA、PB、PT压力传感器信号线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口1、2、3、4口。
2) 比例方向阀输入测试信号、输出测试信号用四蕊测试线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口5、6口上,差动信号输入信号用二蕊测试线分别扦入控制面板上的模拟信号输出口1口上,插上DC24V电源线。
3) 电液比例溢流阀-把比例溢流阀电磁铁A线圈扦入比例溢流阀放大器电磁铁A 扦座上,位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座。
电液比例溢流阀放大器差动信号输入用二蕊测试线分别扦入控制面板上模拟信号输出口2口上,转换开关转入自动位置。
4) 电液比例流量阀-把比例流量阀电磁铁A线圈扦入比例流量阀放大器电磁铁A 扦座上,位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座。
电液比例流量阀放大器差动输入信号通过转换开关转入手动位置,调节输入信号电位器调节到最大。
5) 流量传感器-把大流量传感器信号线分别扦入控制面板上的脉冲信号输入口1口上(模拟输入信号分别9通道)。
测试时,运行【电液伺服阀、电液比例阀控制CAT试验台】程序,通过一个PID调节的压差反馈控制,随着被试阀阀芯开口变化,随时控制输入到图1中比例溢流阀4比例电磁铁的电流,来调节P口压力,从而达到保持恒定△P 的目的。使被试电液比例方向阀压降为2MPa。压差负反馈控制保证阀压降恒定在2MPa±5%MPa,调节PID(KP、TD和TI为PID参数)使阀压降调定在给定值,再运行稳态流量特性测试程序。这样就可以保证在测试过程中保持阀压降恒定。此时,虚拟仪器信号源产生0.01Hz超低频三角波信号,使阀口逐步开大又逐步关小,这时通过阀口的流量逐步增大又逐步减少,采集回来的流量脉冲信号经方波整形电路整形后输入采集卡计数通道,通过程序运算算出给定时间的平均流量,由虚拟的X—Y记录仪显示出稳态流量特性曲线,以输入电流信号的百分比为横坐标,以流量信号为纵坐标,计算特性参数,测试结束。
● 测试油回路各阀体操作:
1)节流截止阀1、2打开、3、4、5、6关闭;
2)手动调节电液比例流量阀至最大;
3)关闭球阀4;
控制技术要求:
进入【稳态流量控制特性测试】界面:
1)PID调节界面
阀压降计算公式:△P=PP-│PA-PB│-PT
△P=(PP-PA)+(PB-PT)
压差单位= (MPa)
初始值:
压 力:量程电压为0~5(V)、满刻度为40 (MPa)
大流量:量程电压为0~5(V)、满刻度为100(L/min)、通道为9
模拟信号输出:1~2通道、电压输出为0(V)。量程电压为-5~+5(V)
模拟信号输出:3~4通道、电压输出为0(V)。量程电压为0~10(V)
注意:
进入PID阀压降恒定调节后,无论测试开始还是结束后PID在什么样情况下(手动或自动) 3~4通道(模拟信号输出)应为当前PID调节值。测试结束后1~2通道电压输出为0(V)。模拟信号输出信号要1、2、3、4通道同时送。
4.1.2 流量负载-压差特性测试
● 测试电回路接线操作:
1)压力传感器-把PP、PA、PB、PT压力传感器信号线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口1、2、3、4口。
2)比例方向阀放大器输入测试信号、输出测试信号用四蕊测试线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口5、6口上,差动信号输入信号用二蕊测试线分别扦入控制面板上的模拟信号输出口1口上,插上DC24V电源线。
3)电液比例溢流阀-把比例溢流阀电磁铁A线圈扦入比例溢流阀放大器电磁铁A 扦座上,位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座。
比例比例溢流阀放大器差动信号输入信号通过转换开关转入手动位置,调节输入信号电位器调节到PP口压力为6MPa。
4)电液比例流量阀-把比例流量阀电磁铁A线圈扦入比例流量阀放大器电磁铁A扦座上,位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座。
电液比例流量阀放大器差动信号输入用二蕊测试线分别扦入控制面板上模拟信号输出口2口上,转换开关转入自动位置。
5)流量传感器-把大流量传感器信号线分别扦入控制面板上的脉冲信号输入口1口上(模拟输入信号分别9通道)。
● 测试油回路各阀体操作:
1)比例比例溢流阀放大器差动信号输入信号通过转换开关转入手动位置,调节输入信号电位器调节到PP口压力为6MPa。
逐步增加输入电液比例流量阀电磁铁的电流,相当于逐步加载。改变不同的被试阀阀口开度,可得到一簇曲线,反映了通过阀的流量随负载变化的关系。向加载电液比例流量阀输入三角波电信号,使其缓慢关闭。由流量传感器测通过被试阀流量。由压力传感器和测负载压差PA-PB,以负载压差为横坐标,以流量为纵坐标画输出流量与负载压差关系曲线。
控制技术要求:
进入【流量—负载压差特性】界面:
1、负载压力控制界面
压差计算公式:△P=│PA-PB│、压差单位= (MPa)
初始值:
压 力:量程电压为0~5(V)、满刻度为10 (MPa)
大流量:量程电压为0~5(V)、满刻度为25 (L/min)、通道为9
小流量:量程电压为0~5(V)、满刻度为5 (L/min)、通道为10
模拟信号输出:1~2通道、电压输出为0(V)。量程电压为-5~+5(V)
模拟信号输出:3~4通道、电压输出为0(V)。量程电压为0~10(V)
电液比例方向阀参数:为A口、量程电压为0~5(V)
为B口、量程电压为0~-5(V)
自动时间参数:为25秒
时间与输出电压计算公式:
自动时间参数:为25秒时:
电压
百分比
自动时间参数:为10秒时
电压
百分比
T为自动时间s参数,t为输出时间25ms参数
注意:
测试前输入比例方向阀(A口或B口)开口值,测试开始后3~4通道(模拟信号输出)应为0%升到100%调节值。测试结束后或重复实验时:1~2通道电压输出应为当前值(A口或B口开口值)。3~4通道电压输出应为0(V),模拟信号输出信号要1、2、3、4通道同时送。
4.1.3 输出流量-阀压降特性测试
此特性是当被试阀阀口开度最大时,被试阀压降的变化和通过阀流量的变化关系。
● 测试电回路接线操作:
1)压力传感器-把PP、PA、PB、PT压力传感器信号线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口1、2、3、4口。
2)比例方向阀放大器输入测试信号、输出测试信号用四蕊测试线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口5、6口上,差动信号输入信号用二蕊测试线分别扦入控制面板上的模拟信号输出口1口上,插上DC24V红黑电源线。
3)电液比例溢流阀-把比例溢流阀电磁铁A线圈扦入比例溢流阀放大器电磁铁A 扦座上,位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座。
比例比例溢流阀放大器差动信号输入信号通过转换开关转入手动位置,调节输入信号电位器调节到PP口压力为6MPa。
4)电液比例流量阀-把比例流量阀电磁铁A线圈扦入比例流量阀放大器电磁铁A扦座上,位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座。
电液比例流量阀放大器差动信号输入用二蕊测试线分别扦入控制面板上模拟信号输出口2口上,转换开关转入自动位置。
5)流量传感器-把大流量传感器信号线分别扦入控制面板上的脉冲信号输入口1口上(模拟输入信号分别9通道)。
● 测试油回路各阀体操作:
1)节流截止阀1、2打开、3、4、5、6关闭;
2)比例比例溢流阀放大器差动信号输入信号通过转换开关转入手动位置,调节输入信号电位器调节到PP口压力为6MPa。
测试时,被试阀阀口开度最大时,用虚拟仪器编程控制逐步增加输入电液比例流量阀电磁铁的电流,从而被试阀压降也逐步改变。阀压降是通过采集A、B、P、T口的压力信号送入计算机测阀压降 [(Pp-PA)+(PB-PT)]。用流量传感器15测通过被试阀6流量,算出该压降对应的流量值,由虚拟的X—Y记录仪绘制出流量压降特性曲线,以阀压降[(Pp-PA)+(PB-PT)]为横坐标,以流量为纵坐标画特性曲线,测试结束。
测试方法具体见【电液伺服阀、电液比例阀控制CAT试验台】软件说明书。
控制技术要求:
进入【流量—阀压降特性】界面:
1、负载压力控制界面
压降计算公式:△P=│PA-PB│、压差单位= (MPa)
初始值:
压 力:量程电压为0~5(V)、满刻度为40 (MPa)
大流量:量程电压为0~5(V)、满刻度为100 (L/min)、通道为9
模拟信号输出:1~2通道、电压输出为0(V)。量程电压为-5~+5(V)
模拟信号输出:3~4通道、电压输出为0(V)。量程电压为0~10(V)
电液比例方向阀参数:为A口、量程电压为0~5(V)
为B口、量程电压为0~-5(V)
自动时间参数:为25秒
时间与输出电压计算公式:
自动时间参数:为25秒时:
电压
百分比
自动时间参数:为10秒时
电压
百分比
T为自动时间s参数,t为输出时间25ms参数
注意:
测试前输入比例方向阀(A口或B口)开口值,测试开始后3~4通道(模拟信号输出)应为0%升到100%调节值。测试结束后或重复实验时:1~2通道电压输出应为当前值(A口或B口开口值)。3~4通道电压输出应为0(V),模拟信号输出信号要1、2、3、4通道同时送。
4.1.4 压力增益特性测试
● 测试电回路接线操作:
1)压力传感器-把PP、PA、PB、PT压力传感器信号线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口1、2、3、4口。
2)比例方向阀放大器输入测试信号、输出测试信号用四蕊测试线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口5、6口上,差动信号输入信号用二蕊测试线分别扦入控制面板上的模拟信号输出口1口上,插上DC24V红黑电源线。
3)电液比例溢流阀-把比例溢流阀电磁铁A线圈扦入比例溢流阀放大器电磁铁A 扦座上,位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座。
电液比例溢流阀放大器差动信号输入用二蕊测试线分别扦入控制面板上模拟信号输出口2口上,转换开关转入自动位置。
4)电液比例流量阀-把比例流量阀电磁铁A线圈扦入比例流量阀放大器电磁铁A扦座上,位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座。
电液比例流量阀放大器差动输入信号通过转换开关转入手动位置,调节输入信号电位器调节到最小。
5)流量传感器-把大流量传感器信号线分别扦入控制面板上的脉冲信号输入口1口上(模拟输入信号分别9通道)。
● 测试油回路各阀体操作:
1)节流截止阀1、2打开、3、4、5、6关闭;
2)电液比例流量阀放大器差动输入信号通过转换开关转入手动位置,调节输入信号电位器调节到最小。
3)通过一个PID调节的压力反馈控制,来调节P口压力(电液比例溢流阀4),使其调整压力为6 MPa。
测试时,相当于负载无穷,再调定一定的供油压力(如6.0MPa),运行压力增益特性测试程序,虚拟仪器发出超低频三角波,使阀口逐步开大又逐步关小,随着阀口开度变化,A口压力发生变化,采集回来的压力信号,经程序运算绘制出压力增益特性曲线,以输入电流的百分比为横坐标,负载压差PA为纵坐标,测试结束。
控制技术要求:
进入【压力增益特性】界面:
1、PID调节界面
PID调节的压力P=PP 、PA、PB、PT、为空 单位= (MPa)
初始值:
压 力:量程电压为0~5(V)、满刻度为40 (MPa)
大流量:量程电压为0~5(V)、满刻度为100 (L/min)、通道为9
模拟信号输出:1~2通道、电压输出为0(V)。量程电压为-5~+5(V)
模拟信号输出:3~4通道、电压输出为0(V)。量程电压为0~10(V)
2、信号发生器界面
初始值:
起始频率=0.01Hz、截止频率=0.01 Hz、周期=0.25、幅值=-5~+5(V)、波形为三角波
模拟信号输出:1~2通道、电压输出为-10 ~ +10(V)。
注意:
进入PID压力调节后,无论测试开始还是结束后PID在什么样情况下(手动或自动) 3~4通道(模拟信号输出)应为当前PID调节值。测试结束后1~2通道电压输出为0(V)。模拟信号输出信号要1、2、3、4通道同时送。
4.1.5 输入电信号阶跃响应特性测试
● 测试电回路接线操作:
1)压力传感器-把PP、PA、PB、PT压力传感器信号线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口1、2、3、4口。
2)比例方向阀放大器输入测试信号、输出测试信号用四蕊测试线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口5、6口上,差动信号输入信号用二蕊测试线分别扦入控制面板上的模拟信号输出口1口上,插上DC24V黑红电源线。
3)电液比例溢流阀-把比例溢流阀电磁铁A线圈扦入比例溢流阀放大器电磁铁A 扦座上,位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座。
比例比例溢流阀放大器差动信号输入信号通过转换开关转入手动位置,调节输入信号电位器调节到PP口压力为6MPa。
4)电液比例流量阀-把比例流量阀电磁铁A线圈扦入比例流量阀放大器电磁铁A扦座上,位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座。
电液比例流量阀放大器差动输入信号通过转换开关转入手动位置,调节输入信号电位器调节到最大。
5)流量传感器-把大流量传感器信号线分别扦入控制面板上的脉冲信号输入口1口上(模拟输入信号分别9通道)。
● 测试油回路各阀体操作:
1)节流截止阀1、2打开、3、4、5、6关闭;
1)比例比例溢流阀放大器差动信号输入信号通过转换开关转入手动位置,调节输入信号电位器调节到PP口压力为6MPa。
2)电液比例流量阀放大器差动输入信号通过转换开关转入手动位置,调节输入信号电位器调节到最大。
测试时,向电液比例方向阀,输入70%或100%额定电流的阶跃信号,由被试电液比例方向阀内位移传感器测阀芯阶跃响应,以时间为横坐标,被试阀芯位移为纵坐标,画阀芯阶跃响应特性曲线,并计算有关参数,测试结束。
控制技术要求:
进入【阶跃响应特性】界面:
初始值:
压 力:量程电压为0~5(V)、满刻度为40 (MPa)
大流量:量程电压为0~5(V)、满刻度为100 (L/min)、通道为9
模拟信号输出:1~2通道、电压输出为0(V)。量程电压为-5~+5(V)
模拟信号输出:3~4通道、电压输出为0(V)。量程电压为0~10(V)
阶跃信号时间=1秒、量程电压为0~5(V)、开度=100%
进入测试后阶跃信号输出:为1~2通道,
3~4通道电压输出为0(V)
注意:
测试结束后1~2、3~4通道电压输出为0(V)。模拟信号输出信号要1、2、3、4通道同时送。
4.1.6 频响特性测试
系统的频率特性等于输出信号的傅立叶变换与输入信号的傅立叶变换之比:
H ( f )=Y ( f ) / X ( f )
用复数级坐标形式可表示为:
H ( f )=| H ( f ) |e-jφ(f)
式中:"| H ( f ) |"称为幅频特性;φ(f)称为相频特性。
也就是说,当被试阀的输入信号为振幅不变而频率按不同规律变化的正弦信号时,其输出信号必然也是同频率的正弦信号,只不过振幅和相位有变化而已。输入与输出信号的振幅比随频率的变化就是幅频特性;两者之间的相位差随频率的变化就是相频特性。
本系统频率特性测试采用的是扫频法和相关积分原理,Sin(ωt)为虚拟仪器信号源产生的0.1~10Hz的正弦扫频信号,ASin(ωt+φ)为被试阀阀芯位移响应信号。响应信号经过A/D转换后,输入计算机,由虚拟仪器进行相关的运算,得出幅值比和相位差,绘制出波德图。
● 测试电回路接线操作:
1)压力传感器-把PP、PA、PB、PT压力传感器信号线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口1、2、3、4口。
2)比例方向阀放大器输入测试信号、输出测试信号用四蕊测试线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口5、6口上,差动信号输入信号用二蕊测试线分别扦入控制面板上的模拟信号输出口1口上,插上DC24V红黑电源线。
3)电液比例溢流阀-把比例溢流阀电磁铁A线圈扦入比例溢流阀放大器电磁铁A 扦座上,位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座。
比例比例溢流阀放大器差动信号输入信号通过转换开关转入手动位置,调节输入信号电位器调节到PP口压力为2MPa。
4)电液比例流量阀-把比例流量阀电磁铁A线圈扦入比例流量阀放大器电磁铁A扦座上,位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座。
电液比例流量阀放大器差动输入信号通过转换开关转入手动位置,调节输入信号电位器调节到最大。
5)流量传感器-把大流量传感器信号线分别扦入控制面板上的脉冲信号输入口1口上(模拟输入信号分别9通道)。
● 测试油回路各阀体操作:
1)节流截止阀1、2打开、3、4、5、6关闭;
2)比例比例溢流阀放大器差动信号输入信号通过转换开关转入手动位置,调节输入信号电位器调节到PP口压力为2MPa。
3)电液比例流量阀放大器差动输入信号通过转换开关转入手动位置,调节输入信号电位器调节到最大。
测试时,向被试电液比例方向阀,输入起始频率为0.1Hz;等幅正弦信号,以间隔0.1Hz连续扫描,到20Hz频率范围止(根据不同的电液比例方向阀选择不同的频率范围止)。作出频分析,算出幅频宽和相频度,画出被试电液比例方向阀阀芯位移的绘制频响特性波德图曲线,阀芯位移由电液比例方向阀内位移传感器测试,测试结束。
控制技术要求:
进入【频响特性】界面:
初始值:
压 力:量程电压为0~5(V)、满刻度为40 (MPa)
大流量:量程电压为0~5(V)、满刻度为100 (L/min)、通道为9
模拟信号输出:1~2通道、电压输出为0(V)。量程电压为-5~+5(V)
模拟信号输出:3~4通道、电压输出为0(V)。量程电压为0~10(V)
1、信号发生器界面
初始值:
起始频率=0.1Hz、截止频率=10 Hz、周期=20、幅值=-5~+5(V)、波形为正弦波
模拟信号输出:1~2通道、电压输出为-5 ~ +5(V)。
进入测试后信号发生器信号输出:为1~2通道,
3~4通道电压输出为0(V)
注意:
测试结束后1~2、3~4通道电压输出为0(V)。模拟信号输出信号要1、2、3、4通道同时送。
4.2 比例溢流阀的测试实验
4.2.1 稳态压力控制特性
● 测试电回路接线操作:
1)压力传感器-把PP、PA、PB、PT压力传感器信号线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口1、2、3、4口。
2)电液比例溢流阀-把比例溢流阀电磁铁A线圈扦入比例溢流阀放大器电磁铁A 扦座上,位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座。
比例溢流阀放大器输入测试信号、输出测试信号用四蕊测试线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口5、6口上,差动信号输入信号用二蕊测试线扦入控制面板上的模拟信号输出口1口上。转换开关转入自动位置。
3)电液比例方向阀-信号输入插入模拟量信号输出2口,插上DC24V供电。
4)电液比例流量阀-把比例溢流阀电磁铁A线圈扦入比例溢流阀放大器电磁铁A 扦座上,位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座,转换开关打到手动位置。
4)流量传感器-把大流量传感器信号线分别扦入控制面板上的脉冲信号输入口1上(模拟输入信号分别9通道)。
● 测试油回路各阀体操作:
1)节流截止阀1、2打开,3、4、5、6关闭。
2)向电液比例流量阀手动完全打开;
3)向被试阀输入频率为0.01Hz,在起始电流和额定电流之间变化的三角波电流信号,由压力传感器测出被试阀进口压力值;
4)以电流信号横坐标,以输出压力为纵坐标,画p—i特性曲线。
控制技术要求:
进入【电液比例溢流阀性能测试】界面:
首先模拟信号输出:3~4通道、电压输出为10(V)。量程电压为0~10(V)、开度为100%,在整个【电液比例溢流阀性能测试】中无论在什么样情况下3~4通道(模拟信号输出)应为当前调节值。
进入【稳态压力控制特性】界面:
压 力:量程电压为0~5(V)、满刻度为40 (MPa)
大流量:量程电压为0~5(V)、满刻度为100 (L/min)、通道为9
模拟信号输出:1~2通道、电压输出为0(V)。量程电压为-10~+10(V)
模拟信号输出:3~4通道、电压输出为10(V)。量程电压为0~10(V),开度为100%
2、信号发生器界面
初始值:
起始频率=0.01Hz、截止频率=0.01 Hz、周期=0.5、幅值=-10~+10(V)、波形为三角波
模拟信号输出:1~2通道、电压输出为0-10(V)。
进入测试前先调节3~4通道(模拟信号输出)值(即开度),在整个【稳态压力控制特性】中无论在什么样情况下3~4通道(模拟信号输出)应为当前调节值不变。
注意:
进入测试后,无论测试开始还是结束后3~4通道(模拟信号输出)应为当前调节值。测试结束后1~2通道电压输出为0(V)。模拟信号输出信号要1、2、3、4通道同时送。
4.2.2 稳态负载特性
● 测试电回路接线操作:
1)压力传感器-把PP、PA、PB、PT压力传感器信号线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口1、2、3、4口。
2)电液比例溢流阀-把比例溢流阀电磁铁A线圈扦入比例溢流阀放大器电磁铁A 扦座上,位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座。
比例溢流阀放大器输入测试信号、输出测试信号用四蕊测试线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口5、6口上,差动信号输入信号用二蕊测试线扦入控制面板上的模拟信号输出口1口上。转换开关转入自动位置。
3)电液比例方向阀-信号输入插入模拟量信号输出2口,插上DC24V供电。
4)电液比例流量阀-把比例溢流阀电磁铁A线圈扦入比例溢流阀放大器电磁铁A 扦座上,位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座,转换开关打到手动位置。
5)流量传感器-把大流量传感器信号线分别扦入控制面板上的脉冲信号输入口1口上(模拟输入信号分别9通道)。
● 测试油回路各阀体操作:
1)节流截止阀1、2打开,3、4、5、6关闭。
2)向被试阀输入30~100 %的某一个定电流的输入控制信号;
3)向电液比例调速阀输入控制电流,调节其流量,使通过被试阀的流量从最小初始流量到额定流量50L/min之间变化,然后又从50L/min到最小流量之间变化,连续扫描。由压力传感器观测压力变化,由流量传感器观测流量变化。
4)以流量为横坐标,压力为纵坐标,画压力——流量特性曲线,算出静调压偏差。进入【电液比例溢流阀性能测试】界面:
首先模拟信号输出:3~4通道、电压输出为10(V)。量程电压为0~10(V)、开度为100%,在整个【电液比例溢流阀性能测试】中无论在什么样情况下3~4通道(模拟信号输出)应为当前调节值。
进入【稳态负载特性】界面:
压 力:量程电压为0~5(V)、满刻度为40 (MPa)
大流量:量程电压为0~5(V)、满刻度为100(L/min)、通道为9
模拟信号输出:1~2通道、电压输出为0(V)。量程电压为0~10(V)
模拟信号输出:3~4通道、电压输出为10(V)。量程电压为0~10(V),开度为100%
2、测试界面
初始值:
模拟信号输出:3~4通道、电压输出为10(V)。量程电压为0~10(V),开度为100%
模拟信号输出:1~2通道、电压输出为0(V)。量程电压为0~10(V)
流量控制:50L/min
自动时间参数:为25秒
时间与输出电压计算公式:
自动时间参数:为25秒时:
电压
百分比
自动时间参数:为10秒时
电压
百分比
T为自动时间s参数,t为输出时间25ms参数
进入测试前先调节1~2通道(模拟信号输出)值(即开度),在整个【稳态负载特性】测试中1~2通道(模拟信号输出)应为当前调节值不变。
进入测试后3~4通道(模拟信号输出)值(即开度)调节,由100%减少直到流量为流量控制值时(50L/min),测试结束。3~4通道(模拟信号输出)应回到开度为100%。
注意:
进入测试后,无论测试开始还是结束后3~4通道(模拟信号输出)应回到开度为100%。测试结束后1~2通道电压输出为当前调节值。模拟信号输出信号要1、2、3、4通道同时送。
4.2.3 输入电流信号阶跃响应特性
● 测试电回路接线操作:
1)压力传感器-把PP、PA、PB、PT压力传感器信号线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口1、2、3、4口。
2)电液比例溢流阀-把比例溢流阀电磁铁A线圈扦入比例溢流阀放大器电磁铁A 扦座上,位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座。
比例溢流阀放大器输入测试信号、输出测试信号用四蕊测试线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口5、6口上,差动信号输入信号用二蕊测试线扦入控制面板上的模拟信号输出口1口上。转换开关转入自动位置。
3)电液比例方向阀-信号输入插入模拟量信号输出2口,插上DC24V供电。
4)电液比例流量阀-把比例溢流阀电磁铁A线圈扦入比例溢流阀放大器电磁铁A 扦座上,位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座,转换开关打到手动位置。
5)流量传感器-把大流量传感器信号线分别扦入控制面板上的脉冲信号输入口1口上(模拟输入信号分别9通道)。
● 测试油回路各阀体操作:
1)节流截止阀1、2打开、3、4、5、6关闭,
2)向电液比例流量阀手动完全关闭;
3)向被试阀输入70~100%幅值的阶跃信号,然后断开信号;
4)同时记录阶跃信号与输出压力信号;
5)以时间为横坐标,以压力为纵坐标,画阶跃响应特性曲线。
控制技术要求:
进入【电液比例溢流阀性能测试】界面:
首先模拟信号输出:3~4通道、电压输出为10(V)。量程电压为0~10(V)、开度为100%,在整个【电液比例溢流阀性能测试】中无论在什么样情况下3~4通道(模拟信号输出)应为当前调节值。
进入【输入电流号阶跃响应特性】界面:
压 力:量程电压为0~5(V)、满刻度为40 (MPa)
大流量:量程电压为0~5(V)、满刻度为100 (L/min)、通道为9
模拟信号输出:1~2通道、电压输出为0(V)。量程电压为-10~+10(V)
模拟信号输出:3~4通道、电压输出为10(V)。量程电压为0~10(V),开度为100%
1、阶跃信号界面
初始值:
阶跃信号时间=2秒、量程电压为0~10(V)、开度=100%
模拟信号输出:1~2通道、电压输出为0(V)。
进入测试前先调节3~4通道(模拟信号输出)值(即开度),在整个【输入电流号阶跃响应特性】中无论在什么样情况下3~4通道(模拟信号输出)应为当前调节值不变。
注意:
进入测试后,无论测试开始还是结束后3~4通道(模拟信号输出)应为当前调节值。测试结束后1~2通道电压输出为0(V)。模拟信号输出信号要1、2、3、4通道同时送。
4.2.4 负载流量阶跃特性测试
● 测试电回路接线操作:
1)压力传感器-把PP、PA、PB、PT压力传感器信号线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口1、2、3、4口。
2)电液比例溢流阀-把比例溢流阀电磁铁A线圈扦入比例溢流阀放大器电磁铁A 扦座上,位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座,转换开关打到手动位置。
3)电液比例方向阀-信号输入插入模拟量信号输出1口,插上DC24V供电。
4)电液比例流量阀-把比例溢流阀电磁铁A线圈扦入比例溢流阀放大器电磁铁A 扦座上,位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座,转换开关打到手动位置。
5)流量传感器-把大流量传感器信号线分别扦入控制面板上的脉冲信号输入口1口上(模拟输入信号分别9通道)。
● 测试油回路各阀体操作:
1)节流截止阀1、2打开、3、4、5、6关闭;
2)手动调节溢流阀,压力为21MPa(最大);
3)电液比例流量阀手动调节完全打开;
5)关闭电磁阀,实现流量阶跃,由压力传感器测被试阀进口压力变化;
6)以时间为横坐标,以压力为纵坐标,画特性曲线。
软件测试方法具体见【电液伺服阀、电液比例阀控制CAT试验台】软件说明书。
控制技术要求:
进入【电液比例溢流阀性能测试】界面:
首先模拟信号输出:3~4通道、电压输出为10(V)。量程电压为0~10(V)、开度为100%,在整个【电液比例溢流阀性能测试】中无论在什么样情况下3~4通道(模拟信号输出)应为当前调节值。
进入【负载流量阶跃特性测试】界面:
压 力:量程电压为0~5(V)、满刻度为40 (MPa)
大流量:量程电压为0~5(V)、满刻度为100 (L/min)、通道为9
模拟信号输出:1~2通道、电压输出为0(V)。量程电压为-10~+10(V)
模拟信号输出:3~4通道、电压输出为10(V)。量程电压为0~10(V),开度为100%
1、阶跃信号界面
初始值:
阶跃信号时间=2秒、量程电压为0~10(V)、开度=100%
模拟信号输出:1~2通道、电压输出为0(V)。
进入测试前先调节3~4通道(模拟信号输出)值(即开度),在整个【负载流量阶跃特性测试】中无论在什么样情况下3~4通道(模拟信号输出)应为当前调节值不变。
注意:
进入测试后,无论测试开始还是结束后3~4通道(模拟信号输出)应为当前调节值。测试结束后1~2通道电压输出为0(V)。模拟信号输出信号要1、2、3、4通道同时送。
4.2.5 频响特性测试
系统的频率特性等于输出信号的傅立叶变换与输入信号的傅立叶变换之比:
H ( f )=Y ( f ) / X ( f )
用复数级坐标形式可表示为:
H ( f )=| H ( f ) |e-jφ(f)
式中:"| H ( f ) |"称为幅频特性;φ(f)称为相频特性。
也就是说,当被试阀的输入信号为振幅不变而频率按不同规律变化的正弦信号时,其输出信号必然也是同频率的正弦信号,只不过振幅和相位有变化而已。输入与输出信号的振幅比随频率的变化就是幅频特性;两者之间的相位差随频率的变化就是相频特性。
本系统频率特性测试采用的是扫频法和相关积分原理,Sin(ωt)为虚拟仪器信号源产生的0.1~10Hz的正弦扫频信号,ASin(ωt+φ)为被试阀阀芯位移响应信号。响应信号经过A/D转换后,输入计算机,由虚拟仪器进行相关的运算,得出幅值比和相位差,绘制出波德图。
● 测试电回路接线操作:
1)压力传感器-把PP、PA、PB、PT压力传感器信号线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口1、2、3、4口。
2)电液比例溢流阀-把比例溢流阀电磁铁A线圈扦入比例溢流阀放大器电磁铁A 扦座上,位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座。
比例溢流阀放大器输入测试信号、输出测试信号用四蕊测试线分别扦入控制面板上的模拟信号输入口5、6口上,差动信号输入信号用二蕊测试线扦入控制面板上的模拟信号输出口1口上。转换开关转入自动位置。
3)电液比例方向阀放大器差动信号输入信号用二蕊测试线分别扦入控制面板上的模拟信号输出口2口上,插上DC24V黑红电源线
3)电液比例流量阀-把比例流量阀电磁铁A线圈扦入比例流量阀放大器电磁铁A 扦座上,位移传感器信号线扦入放大器的阀蕊反馈扦座。
电液比例流量阀放大器差动输入信号通过转换开关转入手动位置,调节输入信号电位器调节到最大。
4)流量传感器-把大流量传感器信号线分别扦入控制面板上的脉冲信号输入口1口上(模拟输入信号分别9通道)。
● 测试油回路各阀体操作:
1)节流截止阀1、2、3、4、5、6打开;
2)向电液比例流量阀输入一定幅值电信号,使流过被试电液比例溢流阀6的流量为3L/min,流量由流量传感器观测;
测试时,向被试电液比例溢流阀,输入起始频率为0.1Hz;等幅正弦信号,以间隔0.1Hz连续扫描,到10Hz频率范围止(根据不同的电液比例溢流阀选择不同的频率范围止)。作出频分析,算出幅频宽和相频度,画出被试电液比例方向阀阀芯位移的绘制频响特性波德图曲线,阀芯位移由电液比例溢流阀内位移传感器测试,测试结束。
控制技术要求:
进入【电液比例溢流阀性能测试】界面:
首先模拟信号输出:3~4通道、电压输出为10(V)。量程电压为0~10(V)、开度为100%,在整个【电液比例溢流阀性能测试】中无论在什么样情况下3~4通道(模拟信号输出)应为当前调节值。
进入【频响特性测试】界面:
压 力:量程电压为0~5(V)、满刻度为10 (MPa)
大流量:量程电压为0~5(V)、满刻度为100 (L/min)、通道为9
模拟信号输出:1~2通道、电压输出为0(V)。量程电压为-10~+10(V)
模拟信号输出:3~4通道、电压输出为10(V)。量程电压为0~10(V),开度为100%
1、信号发生器界面