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一种 液压 泵 马达性能测试系统及其测试方法

阅读：784发布：2021-06-11

专利汇可以提供一种液压泵马达性能测试系统及其测试方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种液压泵马达性能测试系统及测试方法，属于液压泵与马达性能测试技术领域。本发明包括安装液压泵的液压系统，与液压系统连通的压力加载系统，安装液压马达且与压力加载系统连通的电功率回收系统，以及控制并测试整个系统的液压CAT系统；所述液压系统液、压力加载系统和电功率回收系统在两两连通之处设置高压球阀。本发明为用户提供了良好的人机交互界面，提高了自动化程度；本发明采用自顶向下、模块化编程的方法，以及两级控制方式；实现了数据的采集和处理，以及模拟信号的控制；另外能够实现闭环控制实现精准控制；本发明为液压泵马达性能测试提供了良好的平台。，下面是一种液压泵马达性能测试系统及其测试方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种液压泵马达性能测试系统，其特征在于：包括安装液压泵的液压系统，与液压系统连通的压力加载系统，以及安装液压马达且与压力加载系统连通的电功率回收系统；所述液压系统、压力加载系统和电功率回收系统在两两连通之处设置高压球阀；所述压力加载系统包括第一接口与液压系统油输出口连通的油整流桥路；与油整流桥路第二接口连通的比例节流阀、插装阀芯六；所述比例节流阀两端与插装阀芯五的两个主油口连通，在与油整流桥路第二接口连通的一端与插装阀芯五的控制口连通；在与油整流桥路第二接口连通的一端与插装阀芯六的主油口连通；所述插装阀芯六的另一个主油口与比例节流阀的另一端连通，与油整流桥路的第四接口连通；所述插装阀芯六在与油整流桥路第二接口连通的一端与比例溢流阀一端连接；所述比例溢流阀另一端与插装阀芯六的控制口连通并与油箱连通；所述比例节流阀与油箱连通；所述油整流桥路由两组插装阀芯组并联而成，每组插装阀芯组由两个插装阀芯首尾串联而成；相邻两个插装阀芯有一个接口，共有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口四个接口；所述压力加载系统的油输出口与油整流桥路的第三接口连接，与电功率回收系统的油输出口经高压球阀一连通；所述压力加载系统的油输入口与电功率回收系统的油输出口经高压球阀二连通；所述插装阀芯五与油整流桥路连通的一端，与电功率回收系统的油输出口经高压球阀三连通；所述插装阀芯五另一端与电功率回收系统的油输入口经高压球阀四连通；所述的液压泵马达性能测试系统在整个系统中还设置获取液压油流量的流量计，测取液压油温度的测温装置，测取液压油压力的测压装置。
2.根据权利要求1所述的一种液压泵马达性能测试系统，其特征在于：所述液压系统包括变频电机，所述变频电机通过联轴器与液压泵连接；所述液压泵的出油口作为液压系统的油输出口，进油口作为液压系统的油输入口；所述液压泵的出油口经过高压球阀六与油整流桥路第一接口连通；所述液压泵的进油口经过高压球阀五与油整流桥路第三接口连通。
3.根据权利要求1所述的一种液压泵马达性能测试系统，其特征在于：所述电功率回收系统包括发电机，所述发电机通过联轴器与液压马达连接；所述液压马达的进油口作为电功率回收系统的油输入口，出油口作为电功率回收系统的油输出口。
4.根据权利要求1所述的一种液压泵马达性能测试系统，其特征在于：所述油整流桥路第二接口连接过滤组后与比例节流阀连通；所述过滤组为高压板式球阀二、过滤器串联后与高压板式球阀一并联而成。
5.根据权利要求1所述的一种液压泵马达性能测试系统，其特征在于：所述测压装置为压力表或压力变送器；所述测温装置为温度计或温度变送器。
6.根据权利要求1所述的一种液压泵马达性能测试系统，其特征在于：包括传感器模块、上位机、多功能数据采集卡、下位机、第一至第二继电器和第一至第二放大板；
所述传感器模块为设置在整个系统中的压力变送器和温度变送器；
所述多功能数据采集卡的模拟量输入端与压力变送器、温度变送器相连，其模拟量输出端与第一至第二放大板的输入端相连；
所述第一至第二放大板的输出端与整个系统控制液压流量的比例节流阀和比例溢流阀相连；
所述第一至第二继电器的输入端与多功能数据采集卡的数字量输出端相连，其输出端与整个系统控制液压流量的电磁球阀相连；
所述上位机用于读取和处理采集数据，根据用户需求生成不同试验对应的图标和报表；所述上位机工作于labVIEW2016集成开发环境中；
所述下位机用于执行所述上位机发送的信号指令，并将得到的信息传送给上位机；所述下位机采用xPC系统，通过Simulink模块编写程序进行比例节流阀、比例溢流阀的控制以及传感器模块的数据采集；所述下位机xPC系统应用在MATLAB2010a集成开发环境中；
所述上位机与所述下位机通过网线进行通讯。
7.根据权利要求6所述的一种液压泵马达性能测试系统的测试方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：启动所述MATLAB2010a 软件，将用于测试的控制和采集的程序导入到Simulink模块中进行下载并运行；
S2：启动所述labVIEW2016软件，进入测试对象类型选择界面；所述测试对象为液压泵或液压马达；
S3：进入具体试验项目测试界面，用于完成各类试验项目，并生成试验曲线和保存数据；
S4：生成和打印报表；
S5：完成测试，退出测试系统。
8.根据权利要求7所述测试方法，其特征在于：所述测试对象类型选择界面，还包括测试项目的下拉列表和进入下一界面按钮，所述测试项目的下拉列表用于选择具体试验项目，点击所述下一界面按钮后进入具体试验项目测试界面。
9.根据权利要求7所述测试方法，其特征在于：所述测试系统具有安全界面，用于保证试验开始之前各类开关阀处于正确的开闭状态。
10.根据权利要求7所述测试方法，其特征在于：所述具体试验项目测试界面包括数据导入按钮、删除数据按钮、数据置零按钮和数据保存按钮、曲线生成按钮，所述数据保存按钮用于保存试验所需数据，所述曲线生成按钮用于测试性能曲线生成并在前面板显示。

说明书全文

一种液压 泵 马达性能测试系统及其测试方法

技术领域

[0001] 本发明属于液压泵与马达性能测试技术领域，尤其涉及一种液压泵马达性能测试系统及测试方法。

背景技术

[0002] 测试技术的发展为装备制造业技术进步提供了重要的支撑，液压测试技术的发展为液压元件的不断完善和液压系统的持续优化提供了必要的技术保障。随着对液压产品可靠性要求的不断提高，液压元件可靠性主题已经上升到行业的整体认识上来，液压元件测试已经成为衡量液压元件研发、系统集成设计和优化等技术水平高低的重要手段。液压泵和液压马达作为液压工程运用领域重要的动力和执行元件，其性能的高低也直接影响着液压系统的整体技术指标。

[0003] 而目前对于液压泵和液压马达的测量这一块，现有技术中不存在成熟的技术方案对其进行全面的测试。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种液压泵马达性能测试系统及其测试方法，旨在通过合理的管路设计，制作一个对液压泵和液压马达进行全面测试的平台；

[0005] 为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案：一种液压泵马达性能测试系统，其特征在于：包括安装液压泵的液压系统，与液压系统连通的压力加载系统，以及安装液压马达且与压力加载系统连通的电功率回收系统；所述液压系统液、压力加载系统和电功率回收系统在两两连通之处设置高压球阀；所述压力加载系统包括第一接口与液压系统油输出口连通的油整流桥路；与油整流桥路第二接口连通的比例节流阀、插装阀芯六；所述比例节流阀两端与插装阀芯五的两个主油口连通，在与油整流桥路第二接口连通的一端与插装阀芯五的控制口连通；在与油整流桥路第二接口连通的一端与插装阀芯六的主油口连通；所述插装阀芯六的另一个主油口与比例节流阀的另一端连通，与油整流桥路的第四接口连通；所述插装阀芯六在与油整流桥路第二接口连通的一端与比例溢流阀一端连接；所述比例溢流阀另一端与插装阀芯六的控制口连通，与油箱连通；所述比例节流阀与油箱连通；所述油整流桥路由两组插装阀芯组并联而成，每组插装阀芯组由两个插装阀芯首尾串联而成；相邻两个插装阀芯有一个接口，共有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口四个接口；所述压力加载系统的油输出口与油整流桥路的第三接口连接，与电功率回收系统的油输出口经高压球阀一连通；所述压力加载系统的油输入口与电功率回收系统的油输出口经高压球阀二连通；所述插装阀芯五与油整流桥路连通的一端，与电功率回收系统的油输出口经高压球阀三连通；所述插装阀芯五另一端与电功率回收系统的油输入口经高压球阀四连通；所述的液压泵马达性能测试系统在整个系统中还设置获取液压油流量的流量计，测取液压油温度的测温装置，测取液压油压力的测压装置。

[0006] 进一步的技术方案在于：所述液压系统包括变频电机，所述变频电机通过联轴器与液压泵连接；所述液压泵的出油口作为液压系统的油输出口，进油口作为液压系统的油输入口；所述液压泵的出油口经过高压球阀六与油整流桥第一接口连通；所述液压泵的进油口经过高压球阀五与油整流桥第三接口连通。

[0007] 进一步的技术方案在于：所述电功率回收系统包括发电机，所述发电机通过联轴器与液压马达连接；所述液压马达的进油口作为电功率回收系统的油输入口，出油口作为电功率回收系统的油输出口。

[0008] 进一步的技术方案在于：所述油整流桥路第二接口连接过滤组后与比例节流阀连通；所述过滤组为高压板式球阀二、过滤器串联后与高压板式球阀一并联而成。

[0009] 本发明另一种目的提供一种可以进行PID闭环控制提高测试准确性、实时性强、交互界面更加人性化、减少测试成本的基于labVIEW和MATLAB的液压泵马达性能测试系统及其测试方法；

[0010] 为解决此技术问题，本发明的技术方案为：如上述所述的一种液压泵马达性能测试系统，其特征在于：还包括传感器模块、上位机、多功能数据采集卡、下位机、第一至第二继电器和第一至第二放大板；

[0011] 所述传感器模块为设置在整个系统中的压力变送器和温度变送器；

[0012] 所述多功能数据采集卡的模拟量输入端与压力变送器、温度变送器相连，其模拟量输出端与第一至第二放大板的输入端相连；

[0013] 所述第一至第二放大板的输出端与整个系统控制液压流量的比例节流阀和比例溢流阀相连；

[0014] 所述第一至第二继电器的输入端与多功能数据采集卡的数字量输出端相连，其输出端与整个系统控制液压流量的电磁球阀相连；

[0015] 所述上位机用于读取和处理采集数据，根据用户需求生成不同试验对应的图标和报表；所述上位机工作于labVIEW2016集成开发环境中；

[0016] 所述下位机用于执行所述上位机发送的信号指令，并将得到的信息传送给上位机；所述下位机采用xPC系统，通过Simulink模块编写程序进行比例节流阀、比例溢流阀的控制以及传感器模块的数据采集；所述下位机xPC系统应用在MATLAB2010a集成开发环境中。

[0017] 所述上位机与所述下位机通过网线进行通讯。

[0018] 进一步的技术方案在于：如上述所述的一种液压泵马达性能测试系统的测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

[0019] S1：启动所述MATLAB2010a 软件，将用于测试的控制和采集的程序导入到Simulink模块中进行下载并运行；

[0020] S2：启动所述labVIEW软件，进入测试对象类型选择界面；所述测试对象为液压泵或液压马达；

[0021] S3：进入具体试验项目测试界面，用于完成各类试验项目，并生成试验曲线和保存数据。

[0022] S4：生成和打印报表。

[0023] S5：完成测试，退出测试系统。

[0024] 进一步的技术方案在于：所述测试对象类型选择界面，还包括测试项目的下拉列表和进入下一界面按钮，所述测试项目的下拉列表用于选择具体试验项目，点击所述下一界面按钮后进入具体试验测试界面。

[0025] 进一步的技术方案在于：所述测试系统具有安全界面，用于保证试验开始之前各类开关阀处于正确的开闭状态。

[0026] 进一步的技术方案在于：所述具体试验项目测试界面包括数据导入按钮、删除数据按钮、数据置零按钮和数据保存按钮、曲线生成按钮，所述数据处理按钮用于保存试验所需数据，所述曲线生成按钮用于测试性能曲线生成并在前面板显示。

[0027] 进一步的技术方案在于：利用所述labVIEW2016软件中Diadem控件生成并打印报表。

[0028] 本发明专利的有益效果为：本发明通过合理的管路设计，可以模拟液压泵和液压马达的各种测试实验：

[0029] 液压泵：跑合试验、排量测定试验、效率试验、变量特性试验、自吸试验、超速试验、超载试验、满载试验、外泄漏流量检测试验。

[0030] 液压马达：跑合试验、排量测定试验、效率试验、变量特性试验、低速性能试验、超速试验、超载试验、满载试验、起动效率试验、外泄漏流量检测试验。

[0031] 另外，本发明通过labVIEW和MATLAB软件对液压泵马达性能测试系统进行设计，能够通过下位机PID闭环自动控制能够精确控制泵和马达的加载压力以及排量等物理量，极大地提高了测试精度，能够保证测试结果的可靠性。下位机采用XPC系统而非价格昂贵的PLC系统，大大降低了测试系统硬件的成本。利用XPC系统编程容易，与上位机通讯方便，提高了测试效率。结合上位机能够实现各种物理量的采集和处理，具有试验数据动态显示功能，采集的试验数据可根据实际需要任意存取，实现数据和曲线的再分析、能自动拟合试验数据打印出完整的试验报告和曲线。并且增加了安全界面，提高了测试过程的安全性。

[0032] 综上所述，本发明为液压泵和马达性能测试提供了一个更方便快捷的平台。附图说明

[0033] 图1为基于labVIEW和MATLAB的液压泵马达性能测试液压原理图。

[0034] 图2为本发明测试系统结构示意图。

[0035] 图3为本发明测试系统试验项目测试界面示意图。

[0036] 图4为基于labVIEW和MATLAB的液压泵马达性能测试流程图。

[0037] 图5为上位机模拟量采集程序框图。

[0038] 图6为下位机模拟量控制程序图。

[0039] 图中，1.1、高压球阀一；1.2、高压球阀二；1.3、高压球阀三；1.4、高压球阀四；1.5、高压球阀五；1.6、高压球阀六；1.7、高压球阀七；1.8、高压球阀八；2.1、低压球阀一；2.2、低压球阀二；3.1、低压三通球阀一；3.2、低压三通球阀二；4、法兰截止阀；5.1、高压球阀九；5.2、高压球阀十；5.3、高压球阀十一；6.1、流量计一；6.2、流量计二；7、温度变送器五；8、压力变送器六；9.1、插装阀芯一；9.2、插装阀芯二；9.3、插装阀芯三；9.4、插装阀芯四；9.5、插装阀芯五；10.1、控制盖板一；10.2、控制盖板二；10.3、控制盖板三；10.4、控制盖板四；
10.5、控制盖板五；10.6、控制盖板；11.1、测压接头一；11.2、测压接头二；11.3、测压接头三；11.4、测压接头四；12.1、测压软管一；12.2、测压软管二；12.3、测压软管三；12.4、测压软管四；13.1、压力表一；13.2、压力表二；13.3、压力表三；13.4、压力表四；14.1、压力变送器一；14.2、压力变送器二；14.3、压力变送器三；14.4、压力变送器四；15.1、温度变送器一；
15.2、温度变送器二；15.3、温度变送器三；15.4、温度变送器四；15.5、温度变送器六；16、压力变送器五；17、压力表；18.1、高压板式球阀一；18.2、高压板式球阀二；18.3、高压板式球阀三；18.4、高压板式球阀四；18.5、高压板式球阀五；18.6、高压板式球阀六；19.1、过滤器；
20.1、流量计三；20.2、流量计四；20.3、流量计五；21、比例节流阀；22、比例溢流阀；23、放大器；24、电磁球阀；25、插装阀芯六；26、控制盖板六；27、管式冷却器；28、电动球阀；29.1、手动蝶阀一；29.2、手动蝶阀二；30、溢流阀；31、高压板式球阀九；33、流量计六；34、联轴器一；
35、联轴器二；36.1、扭矩仪一；36.2、扭矩仪二；37.1、联轴器三；37.2、联轴器四；38、变频电机；39、变频控制器一；40、发电机；41、变频控制器二；42、整流设备；43、回油装置；44、液位发讯器；45、油箱。

具体实施方式

[0040] 本发明实施例提供一种液压泵和马达性能测控系统，包括安装液压泵的液压系统，与液压系统连通的压力加载系统，以及安装液压马达且与压力加载系统连通的电功率回收系统；所述液压系统液、压力加载系统和电功率回收系统在两两连通之处设置高压球阀；所述压力加载系统包括第一接口与液压系统油输出口连通的油整流桥路；与油整流桥路第二接口连通的比例节流阀21、插装阀芯六25；所述比例节流阀21两端与插装阀芯五9.5的两个主油口连通，在与油整流桥路第二接口连通的一端与插装阀芯五9.5的控制口连通；在与油整流桥路第二接口连通的一端与插装阀芯六25的主油口连通；所述插装阀芯六25的另一个主油口与比例节流阀21的另一端连通，与油整流桥路的第四接口连通；所述插装阀芯六25在与油整流桥路第二接口连通的一端与比例溢流阀22一端连接；所述比例溢流阀22另一端与插装阀芯六25的控制口连通，与油箱45连通；所述比例节流阀21与油箱45连通；所述油整流桥路由两组插装阀芯组并联而成，每组插装阀芯组由两个插装阀芯首尾串联而成；相邻两个插装阀芯有一个接口，共有第一接口、第二接口、第三接口和第四接口四个接口；所述压力加载系统的油输出口与油整流桥路的第三接口连接，与电功率回收系统的油输出口经高压球阀一1.1连通；所述压力加载系统的油输入口与电功率回收系统的油输出口经高压球阀二1.2连通；所述插装阀芯五9.5与油整流桥路连通的一端，与电功率回收系统的油输出口经高压球阀三1.3连通；所述插装阀芯五9.5另一端与电功率回收系统的油输入口经高压球阀四1.4连通；所述的液压泵马达性能测试系统在整个系统中还设置获取液压油流量的流量计，测取液压油温度的测温装置，测取液压油压力的测压装置。

[0041] 本发明优选实施例中，所述液压系统包括变频电机38，所述变频电机38通过联轴器与液压泵连接；所述液压泵的出油口作为液压系统的油输出口，进油口作为液压系统的油输入口；所述液压泵的出油口经过高压球阀六1.6与油整流桥第一接口连通；所述液压泵的进油口经过高压球阀五1.5与油整流桥第三接口连通。

[0042] 本发明优选实施例中，所述电功率回收系统包括发电机40，所述发电机40通过联轴器与液压马达连接；所述液压马达的进油口作为电功率回收系统的油输入口，出油口作为电功率回收系统的油输出口。

[0043] 本发明优选实施例中，所述油整流桥路第二接口连接过滤组后与比例节流阀21连通；所述过滤组为高压板式球阀二18.2、过滤器19.1串联后与高压板式球阀一18.1并联而成。

[0044] 本发明优选实施例中，所述测压装置为压力表或压力变送器；所述测温装置为温度计或温度变送器。

[0045] 本发明优选实施例中，如图1所示，变频控制器一39控制变频电机运动，变频电机一39通过联轴器三37.1与扭矩仪一6.1连接，扭矩仪一36.1通过联轴器二35与液压泵连接，液压泵的出油口通过高压球阀六1.6与油整流桥连通，在两者之间设置温度变送器一15.1和压力变送器一14.1，以及通过测压接头11.1、测压软管一12.1连接的压力表一13.1；油整流桥路的第二接口与高压板式球阀一、二18.1、18.2连通，高压板式球阀二18.2与过滤器19.1、流量计三连通；流量计三的出油口与板式球阀一18.1出油口、比例节流阀21、高压球阀三1.3、插装阀芯9.5、插装阀芯六25连通；比例节流阀21的另一端与插装阀芯五9.5的另一端、高压球阀四1.4、插装阀芯六另一主油口、管式冷却器27、比例溢流阀22连通；比例节流阀21与比例溢流阀还与油箱45连通；油整流桥路的第三接口与液压泵通过高压球阀五
1.5连通，两者之间设置温度变送器二15.2和压力变送器14.2以及通过测压接头二11.2、测压软管二12.2连接的压力表二13.2；管式冷却器27的另一端与油整流桥路的第四接口连通；在比例节流阀21与管式冷却器27连通之处设置温度变送器六15.5、压力变送器五16；液压泵的出油口与高压球阀二1.2连通；高压球阀二1.2另一端与高压球阀四1.4另一端连通，然后与并联的流量计五20.3、高压板式球阀六18.6连通，然后与高压球阀八1.8连通；高压球阀八1.8另一端与液压马达的进油口连通；液压马达的出油口与高压球阀七1.7连通，高压球阀七1.7另一端与并联的流量计四20.2、高压板式球阀四18.4连通，然后分别高压球阀一1.1、高压球阀三1.3连通；在流量计四20.2与高压球阀七1.7之间设置压力变送器四
14.4、温度变送器四15.4以及通过测压接头四11.4、测压软管四12.4连通的压力表四13.4；
在流量计五20.3与高压球阀八1.8之间设置压力变送器三14.3、温度变送器三15.3以及通过测压接头三11.3、测压软管三12.3连通的压力表三13.3；液压马达通过联轴器一与扭矩仪二36.2连接，扭矩仪二36.2与发电机40通过联轴器四37.2连接，发电机与变频控制器二、整流设备42连接。

[0046] 如图1所示，液压系统还设置泄漏口L，其一端连接油箱，另一端与低压三通球阀一3.1的左端相连，低压三通球阀一3.1的右端连接流量计一6.1，低压三通球阀一3.1的上端与低压球阀一2.1的一端相连，低压球阀一2.1的另一端与液压泵相连；

[0047] 液压系统还设置吸油口S，其一端与油箱连接，另一端和法兰截止阀4相连，并在该液压管路上设有温度变送器五7和压力变送器六8，用于液压泵开式回路吸油；

[0048] 液压泵外控液压油分别通过PX1和PX2两个端口与高压球阀九5.1和高压球阀十5.2连接，高压球阀九5.1和高压球阀十5.2和液压泵相连，用于控制液压泵的排量；

[0049] 液压马达外控油通过Pm端口与高压球阀5.3一端连接，另一端和液压马达相连；

[0050] 电功率回收系统设置泄漏口L，其一端连接油箱，另一端与低压三通球阀二3.2的左端相连，低压三通球阀二3.2的右端连接流量计二6.2，低压三通球阀二3.2的上端与低压球阀二2.2的一端相连，低压球阀二2.2的另一端与液压马达相连；

[0051] 回油装置43是集成为一体的成品，回油装置43与集油箱相连，并设有液位发讯器44，用于液压系统废油的回收；

[0052] 比例节流阀21和插装阀芯六25并联，比例溢流阀22的B端和插装阀六25的A端连接，比例溢流阀22的A端和电磁球阀24的输出端连接，插装阀芯六25的P端和电磁球阀24的输入端连接，用于液压泵的压力加载；

[0053] 冷却系统中的端口W0通过手动蝶阀一29.1与管式冷却器27相连，冷却系统中的端口W1通过手动蝶阀二29.2与电磁球阀28相连，通过电磁球阀的开启进行系统的循环水冷却；

[0054] 补油系统通过补油口PS与流量计六33相连，补油系统的液压油经一条液压管路连接至整流桥路，经另一条液压管路和管式冷却器27连接，完成液压系统的补油。

[0055] 在图1中液压泵为变量泵；液压马达为变量马达；每一个插装阀芯都配置有相应的控制盖板；

[0056] 本发明优选实施例中，如图2所示，还包括液压CAT系统；所述液压CAT系统包括传感器模块、上位机、多功能数据采集卡、下位机、第一至第二继电器和第一至第二放大板；

[0057] 所述传感器模块为设置在整个系统中的压力变送器和温度变送器；

[0058] 所述多功能数据采集卡的模拟量输入端与压力变送器、温度变送器相连，其模拟量输出端与第一至第二放大板的输入端相连；

[0059] 所述第一至第二放大板的输出端与整个系统控制液压流量的比例节流阀和比例溢流阀相连；

[0060] 所述第一至第二继电器的输入端与多功能数据采集卡的数字量输出端相连，其输出端与整个系统控制液压流量的电磁球阀相连；

[0061] 所述上位机用于读取和处理采集数据，根据用户需求生成不同试验对应的图标和报表；所述上位机工作于labVIEW2016集成开发环境中；

[0062] 所述下位机用于执行所述上位机发送的信号指令，并将得到的信息传送给上位机；所述下位机采用xPC系统，通过Simulink模块编写程序进行比例节流阀、比例溢流阀的控制以及传感器模块的数据采集；所述下位机xPC系统应用在MATLAB2010a集成开发环境中。

[0063] 所述上位机与所述下位机通过网线进行通讯。

[0064] 本发明优选实施例中，上述所述的一种液压泵马达性能测试系统的测试方法，其包括如下步骤：

[0065] S1：启动所述MATLAB2010a软件，将用于测试的控制和采集的程序导入到Simulink模块中进行下载并运行；

[0066] S2：启动所述labVIEW软件，进入测试对象类型选择界面；所述测试对象为液压泵或液压马达；

[0067] S3：进入具体试验项目测试界面，用于完成各类试验项目，并生成试验曲线和保存数据。

[0068] S4：生成和打印报表。

[0069] S5：完成测试，退出测试系统。

[0070] 本发明优选实施例中，所述测试对象类型选择界面，还包括测试项目的下拉列表和进入下一界面按钮，所述测试项目的下拉列表用于选择具体试验项目，点击所述下一界面按钮后进入具体试验测试界面。

[0071] 本发明优选实施例中，所述测试系统具有安全界面，用于保证试验开始之前各类开关阀处于正确的开闭状态。

[0072] 本发明优选实施例中，所述具体试验项目测试界面包括数据导入按钮、删除数据按钮、数据置零按钮和数据保存按钮、曲线生成按钮，所述数据保存按钮用于保存试验所需数据，所述曲线生成按钮用于测试性能曲线生成并在前面板显示。

[0073] 本发明优选实施例中，利用所述labVIEW2016软件中Diadem控件生成并打印报表。

[0074] 以液压泵开式回路空载排量特性为例对该测控系统的测试方法进行详细说明。

[0075] 液压泵开式回路空载排量特性试验方法如下：首先通过比例溢流阀或比例节流阀调节使变量泵处于空载状态，即变量泵出口压力为0MPa或不超过额定压力的5％；调节变频器改变泵的转速在变量泵的最低许用转速到额定转速的范围内设定均匀的5档转速，当变量泵的进出口压差为零时，将压力值和对应的流量值存入表格，同时经过后面板程序运行计算得到空载排量的数值。

[0076] 如图3所示，液压泵开式回路空载排量试验测试界面利用labVIEW软件的选项板分成泵源控制区、通讯区、闭环控制区、曲线显示区四部分。泵源控制区是将采集的压力、温度、流量等物理量和变频器、过滤器等运行状态进行显示，并对电磁阀和变频器的开关量进行控制。通讯区用于检测上位机和下位机是否正确建立连接。闭环控制区用于进行PID参数设置从而控制比例阀的输出压力。曲线显示区用于曲线回放，生成液压泵性能测试曲线。试验测试界面具有“开始测试”按钮、“退出系统”按钮、“数据导入”按钮、“数据删除”按钮、“数据置零”按钮、“数据保存”按钮、“曲线生成”按钮和“报表生成”按钮。试验开始之前，点击“开始测试”按钮，程序运行即可进行信号采集和控制；试验过程中，点击“数据导入”按钮、“数据删除”按钮、“数据置零”按钮、“数据保存”按钮，对试验测试所需的数据进行处理，点击“曲线生成”按钮进行曲线回放、便于观察液压泵性能曲线，点击“报表生成”按钮，生成试验报告；试验结束后，点击“退出系统”按钮，完成测试。

[0077] 如图4所示，液压泵开式回路空载排量特性试验步骤如下：

[0078] 步骤1：硬件接线。试验调试前，首先参照样本将各类传感器以差分方式按照预先设置的通道和多功能数据采集卡接线端子排对应的模拟输入引脚相连，将所有比例阀以差分方式和多功能数据板卡接线端子排的模拟输出引脚相连，将过滤器和其他数字输入量电气硬件以单端方式按照预先设置的通道和多功能数据采集卡接线端子排对应的数字量输入引脚相连，将电磁阀和其他数字输出量电气硬件以单端方式按照预先设置的通道和多功能数据采集卡接线端子排对应的数字量输出引脚相连。

[0079] 步骤2：上位机和下位机进行通讯设置。开启上位机和下位机的电源，并通过网线连接进行通讯。利用上位机的显示屏修改PC地址，IP地址与下位机显示的最后一位不同，子网掩码改为默认，默认网关与下位机的一致，首选DNS服务器是默认网关最后一位加一，完成通讯设置。

[0080] 步骤3：运行MATLAB软件。启动MATLAB2010a软件，在命令窗口输入xpcexplr，敲击回车键，出现XPC Target explorer对话框，右击TangetpcI选项，选择connect进行软件与数据采集卡的连接。将用于测试的控制和采集的程序导入到Simulink模块中进行下载、编译并运行。

[0081] 步骤4：运行labVIEW软件。启动labVIEW软件，进入测试对象(变量泵或变量马达)类型选择界面，选择液压泵，在试验项目下拉列表框中选择空载排量试验，点击下一界面按钮，进入安全界面。安全界面即为各类开关球阀状态确认界面，界面中提示该实验下各球阀的开闭状态。现场人员需按界面提示逐个确认球阀的开闭状态，并依此按下左边的确认按钮。直至所有球阀状态确认完毕且所有确认按钮均为绿色按下状态方可点击“球阀检查完毕”按钮跳转至泵实验控制界面。若界面有任意确认按钮未按下，则“球阀检查完毕”按钮为失效状态，无法跳转至控制界面进行试验。

[0082] 步骤5：进入液压泵开式回路空载排量试验界面。点击“开始测试”按钮，进入通讯区，当系统运行信息显示为“上下位机建立连接后”证明已正确通讯。在闭环控制区中输入比例溢流阀的PID参数，使得液压泵的处于空载状态，即变量泵出口压力为0MPa或不超过额定压力的5％；调节变频器改变泵的转速在变量泵的最低许用转速到额定转速的范围内设定均匀的5档转速，当变量泵的进出口压差为零时，点击“数据保存”按钮，将数据保存到表格中。当把试验数据全部保存后，点击“生成报表”按钮，生成最终的试验报告。

[0083] 步骤6：点击点击“退出系统”按钮，完成测试。

[0084] 进行液压泵马达试验时，测试程序是完成试验十分关键的一部分，以下对上位机模拟量信号采集程序、数字量信号输入、输出程序和下位机控制程序进行说明。

[0085] 如图5所示，模拟量信号采集：所述的传感器的模拟量信号一般是4-20mA的电流信号，经过信号调理之后统一转化为2-10V的电压信号。上位机模拟量信号采集程序为：创建while循环，在while循环中创建研华板卡自带的DAQNavi Assistant控件，选择电压模拟输入类型，选择AI0-AI7共8个物理通道，设置电压信号输入范围2-10V，接线端配置为差分接法，采集模式为N采样，采样率为1000，采样数为500，设置完成。将这8个物理通道的信号进行拆分，每个通道的信号通过平均值控件进行数据过滤，减小奇异点对采集数据造成的误差影响，然后经过公式节点对信号进行线性标定，最终得到真实的测试数据。

[0086] 数字量信号采集与控制：数字量信号输入量有过滤器、变频电机状态和液位发讯器等。数字量信号输出量有电磁球阀和电磁水阀等。数据采集卡PCI1716具有数字量输入通道16路，数字量输出通道16路。上位机数字量信号采集程序为：因为数字量要不断采集并在前面板显示，需要建立while循环，在while循环中创建研华板卡自带的DAQNavi Assistant控件，选择电压数字输入类型，按照硬件顺序确定对应通道，采集模式设置为1通道1采样，DAQNavi Assistant设置完毕。利用布尔转化控件将采集的布尔信号转化为数字量信号，通过索引数组将16路数字量输入信号分成两个数组，每个数组有8个布尔量进行状态显示。上位机数字量信号控制程序为：建立while循环，在while循环中创建研华板卡自带的DAQNavi Assistant控件，选择电压数字输入类型，按照硬件顺序确定对应通道，生成模式为1通道1采样，DAQNavi Assistant设置完毕。每8个数字输出信号创建1个数组，经过布尔数组转换为数字量输入到DAQNavi Assistant控件中。

[0087] 如图6所示，模拟量信号控制：所述比例溢流阀、比例节流阀等的模拟量信号为0-10V。模拟量输出采用PCI6208板卡。下位机模拟量信号采集程序为：在Simulink编程环境下，创建PCI6208板卡集成模块，用来模拟真实板卡的功能，方便程序的编写与控制。创建8个AO模块与PCI6208板卡集成模块的各个通道相连，分别控制对应的硬件。在AO模块中能够输入比例阀的实际的电压范围和压力控制范围。

[0088] 本实施例中，具体试验项目界面：根据《JB/T7043-2006液压轴向柱塞泵试验方法》、《JB/T10829-2008液压马达试验方法》等国家标准，进行如下试验：

[0089] 液压泵：跑合试验、排量测定试验、效率试验、变量特性试验、自吸试验、超速试验、超载试验、满载试验、外泄漏流量检测试验。

[0090] 液压马达：跑合试验、排量测定试验、效率试验、变量特性试验、低速性能试验、超速试验、超载试验、满载试验、起动效率试验、外泄漏流量检测试验。

[0091] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

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一种液压泵马达性能测试系统及其测试方法

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