专利汇可以提供检测流体控制阀性能的试验装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种检测 流体 控制 阀 性能的试验装置,包括:电气控制装置、 基础 实验台和测控装置;电气控制装置为基础实验台和测控装置提供电源;基础实验台内的低压油源和高压油源为试验样件提供具有一定压 力 、流量和 温度 的低压试验油和高压试验油;测控装置与基础实验台相连接,通过 传感器 采集基础实验台内的试验样件的试验参数,通过传感器采集基础实验台的参数;测控装置通过基础实验台上的低压油源和高压油源实现低压试验油和高压试验油的压力、流量和 温度控制 。本发明能够为流体 控制阀 提供真实应用的外部条件,使流体控制阀实物样件可以脱离其原应用系统进行独立性能测试。,下面是检测流体控制阀性能的试验装置专利的具体信息内容。
1.一种检测流体控制阀性能的试验装置,其特征在于,包括:电气控制装置、基础实验台和测控装置;
所述电气控制装置为基础实验台和测控装置提供电源;
所述基础实验台为试验样件提供具有一定压力、流量和温度的低压试验油和高压试验油;所述低压试验油由低压油源提供,所述高压试验油由高压油源提供;所述低压油源和高压油源共用一个试验油箱;
所述测控装置与所述基础实验台相连接,通过传感器采集所述基础实验台内的试验样件的试验参数,通过传感器采集所述基础实验台的参数;所述测控装置通过基础实验台上的低压油源和高压油源实现低压试验油和高压试验油的压力、流量和温度控制。
2.如权利要求1所述的试验装置,其特征在于:
所述试验样件的试验参数包括:驱动电流、电压、温度、位移、力、流量、电感、电阻、磁场强度、磁感应强度;
所述基础实验台的参数包括:环境温度、环境湿度、大气压力、液压油和试验油的压力、液压油和试验油的温度、液压油箱和试验油箱的液位、冷却水压力。
3.如权利要求1所述的试验装置,其特征在于:所述测控装置采用可控的驱动电流、驱动电压驱动试验样件,驱动频率、驱动时间任意设定。
4.如权利要求1所述的试验装置,其特征在于:所述基础实验台具有一钢结构底座,在该钢结构底座上设有金属材料构成的框架,在所述框架上安装防护面板形成一个封闭的壳体;待检测的试验样件放置在所述基础实验台壳体内。
5.如权利要求4所述的试验装置,其特征在于:所述基础实验台设有双层强化防护玻璃构成的观察窗,该观察窗可以开闭并且由所述测控装置的PLC控制器控制实现与所述试验装置联锁。
6.如权利要求4所述的试验装置,其特征在于:所述基础实验台封闭的空间内中间偏上的位置设置操作工作台,试验样件安装在该操作工作台上,用于收集试验样件和操作工作台上泄漏试验油的集油槽位于所述操作工作台下方,试验油箱设置在基础实验台的底座上,位置低于集油槽,集油槽通过管路与试验油箱连接。
7.如权利要求1所述的试验装置,其特征在于:所述低压油源采用两级气体隔离式蓄能器稳定低压试验油油压,第一级气体隔离式蓄能器的稳压范围为0.60~2.50MPa,第二级气体隔离式蓄能器的稳压范围为0.10~0.70MPa;第一级气体隔离式蓄能器一直与低压试验油进油管路保持连通,第二级气体隔离式蓄能器与低压试验油进油管路之间设置一个两位两通阀;当低压试验油压力小于0.70MPa时,该两位两通阀不通电为常开状态,第二级气体隔离式蓄能器与低压试验油进油管路连通,实现0.10~0.70MPa压力范围内的稳压;
当压力大于等于0.70MPa时,所述测控装置的PLC控制器控制所述两位两通阀通电使其处于关闭状态,第二级气体隔离式蓄能器与低压试验油进油管路切断,低压试验油稳压由第一级气体隔离式蓄能器实现;第一级气体隔离式蓄能器一直与低压试验油进油管路连通,压力为0.60~0.70MPa时第一级气体隔离式蓄能器起稳压作用,而压力低于0.60MPa时第一级气体隔离式蓄能器无稳压作用。
8.如权利要求7所述的试验装置,其特征在于:在试验样件的低压试验油进油总管路上设有压力传感器,该压力传感器的检测信号分成三路,一路传输至所述测控装置的PLC控制器,用于低压油源的电控比例溢流阀闭环调节低压试验油的供油压力;第二路传输至PLC控制器用于超压报警监测;第三路传输至所述测控装置用于测控软件压力实时监测显示。
9.如权利要求8所述的试验装置,其特征在于:所述PLC控制器获取的低压试验油压力实际值与超压设定值进行比较,如果低压试验油压力实际值大于超压设定值,则PLC控制器启动声光报警器发出报警,并紧急停机;低压试验油超压设定值利用所述测控装置的工控机的测控软件设置,通过RS232接口传输至PLC控制器,如果测控软件未设置该值,则PLC控制器采用其内部默认的超压设定值;
由电控溢流阀调节低压油源运行压力,由手动溢流阀设定低压油源最大运行压力。
10.如权利要求1所述的试验装置,其特征在于:所述试验油箱内设置两个加热器用作两级加热,低压试验油供油温度由所述测控装置的PLC控制器调节;
当低压试验油目标温度高于实际温度的差值大于等于5℃时,PLC控制器控制两个加热器同时工作进行加热;当低压试验油目标温度高于实际温度的差值小于5℃时,PLC控制器仅控制一个加热器工作进行加热,且每隔十五分钟两个加热器进行轮换交替工作;
当低压试验油温度高于设定值,PLC控制器控制低压油源冷却水进水管路上的两位两通阀打开,冷却水进入低压油源所配置的冷却器中,低压油源的电控比例溢流阀和手动溢流阀的回油在该冷却器中被冷却;
所述PLC控制器通过模拟信号采集端口获取安装在试验油箱的温度传感器信号,与设定目标值进行比较后调节低压试验油温度。
11.如权利要求10所述的试验装置,其特征在于:所述PLC控制器获取的低压试验油温度实际值与温度超高限值进行比较,如果低压试验油温度实际值大于低压试验油温度超高限值,则PLC控制器启动声光报警器发出报警,并紧急停机;低压试验油温度超高限值在所述测控装置的工控机的测控软件中设置,通过RS232接口传输至PLC控制器,如果测控软件未设置该值,则PLC控制器采用其内部的默认温度超高限值。
12.如权利要求1所述的试验装置,其特征在于:所述试验样件的低压试验油进油总管上安装一个流量计,用于检测低压试验油的总流量;每个试验样件的出油通路上各安装一个流量计,用于检测每个试验样件的低压试验油流量。
13.如权利要求1所述的试验装置,其特征在于:所述高压油源包括:低压系统和液压系统两部分;
所述高压试验油是指液压油进入液压系统的双向连续作用增压器的增压活塞大端工作腔,通过增压活塞使进入增压活塞小端工作腔的低压油转变为高压试验油;
高压启停控制是控制高压油源中液压系统的三位四通换向阀的换向工作启动或停止;
高压启动时液压油依次进入双向连续作用增压器的增压活塞大端两个工作腔,液压系统的三位四通换向阀换向启动,双向连续作用增压器工作,产生高压试验油;高压停止时,液压系统的三位四通换向阀停止换向,双向连续作用增压器停止工作,不产生高压试验油;
高压启动的前提条件是高压油源的低压系统启动和高压油源的液压系统启动。
14.如权利要求13所述的试验装置,其特征在于:所述高压油源采用液压系统的双向连续作用增压器的液增液方式获得高压试验油;双向连续作用增压器的前级驱动油由液压系统的螺杆输油泵提供,双向连续作用增压器的后级试验油由低压系统的齿轮输油泵提供;低压油通过双向连续作用增压器增压转变为高压试验油;
所述液压系统的双向连续作用增压器的增压比为定值,高压试验油压力调节通过液压系统的电控比例溢流阀调节液压油压力控制;所述液压系统的双向连续作用增压器的两端出口分别安装有一个高压压力传感器用于压力反馈控制;所述液压系统的双向连续作用增压器的两端分别安装有一个位置开关,所述位置开关控制液压系统的三位四通换向阀换向,进而控制双向连续作用增压器的增压活塞运动方向;
所述高压油源连续不间断提供高压试验油,并将高压试验油输出至蓄能器,在外接负载一定流量范围内实现高压试验油的压力稳定。
15.如权利要求14所述的试验装置,其特征在于:所述两个高压压力传感器采集的高压试验油压力信号输送至所述测控装置的PLC控制器,该PLC控制器对采集的压力数据进行比较,两个高压压力传感器的压力值相差20MPa或双向连续作用增压器前级液压油的压力值乘以增压比与两个高压压力传感器采集的压力值相差20MPa,则判定高压油源的高压压力传感器、液压油的压力传感器出现故障,产生报警信号和故障代码并停机;
由电控溢流阀调节高压油源运行压力,由手动溢流阀设定高压油源最大运行压力。
16.如权利要求14所述的试验装置,其特征在于:所述两个高压压力传感器中任意一个压力值大于高压试验油超压设定值,PLC控制器产生报警信号和故障代码并停机;高压试验油超压设定值利用测控装置的工控机的测控软件设置,通过RS232接口传输至PLC控制器;如果测控软件未设置该值,则PLC控制器采用其内部默认的高压试验油超压设定值;
PLC控制器将故障代码通过RS232接口传输至工控机,工控机中的测控软件故障显示窗口显示压力超高故障信息。
17.如权利要求1所述的试验装置,其特征在于:所述试验油箱内设置两个加热器用作两级加热,高压油源的低压油供油温度由测控装置的PLC控制器调节;
当低压油目标温度高于实际温度的差值大于等于5℃时,PLC控制器控制两个加热器同时工作进行加热;当低压油目标温度高于实际温度的差值小于5℃时,PLC控制器仅控制一个加热器工作进行加热,且每隔十五分钟两个加热器进行轮换交替工作;
当低压油温度高于设定值时,PLC控制器控制高压油源的低压系统冷却水进水管路上的两位两通阀打开,冷却水进入高压油源所配置的低压油冷却器中,高压油源的低压系统手动溢流阀的回油在冷却器中被冷却;
PLC控制器通过模拟信号采集端口获取安装在试验油箱的温度传感器信号,与设定目标值进行比较后调节低压油温度。
18.如权利要求17所述的试验装置,其特征在于:所述PLC控制器获取的低压油温度实际值与低压油温度超高限值进行比较,如果低压油温度实际值大于低压油温度超高限值,则PLC控制器启动声光报警器发出报警,并紧急停机;低压油温度超高限值在测控装置的工控机的测控软件中设置,通过RS232接口传输至PLC控制器,如果测控软件未设置该值,则PLC控制器采用其内部的低压油默认温度超高限值。
19.如权利要求13所述的试验装置,其特征在于:所述液压系统的液压油箱内设置两个加热器用作两级加热,高压油源的液压油供油温度由测控装置的PLC控制器调节;
当液压油目标温度高于实际温度的差值大于等于5℃时,PLC控制器控制两个液压系统加热器同时工作进行加热;当液压油目标温度高于实际温度的差值小于5℃时,PLC控制器仅控制一个加热器工作进行加热;且每隔15分钟两个加热器行轮换交替工作;
如果液压油温度高于设定值时,PLC控制器控制高压油源的液压系统冷却水进水管路上的两位两通阀打开,冷却水进入高压油源所配置的液压油冷却器中,液压系统的电控比例溢流阀和液压系统的手动溢流阀的回油在冷却器中被冷却;
PLC控制器通过模拟信号采集端口获取安装在液压油箱的温度传感器信号,与设定目标值比较后控制调节液压油温度。
20.如权利要求19所述的试验装置,其特征在于:所述PLC控制器获取的液压油温度实际值与液压油温度超高限值进行比较,如果液压油温度实际值大于液压油温度超高限值,则PLC控制器启动声光报警器发出报警,并紧急停机;液压油温度超高限值利用所述测控装置的工控机的测控软件设置,通过RS232接口传输至PLC控制器,如果测控软件未设置该值,则PLC控制器采用其内部的液压油默认温度超高限值。
21.如权利要求1所述的试验装置,其特征在于,所述测控装置包括:
接线盒,汇总基础实验台上的所有信号线并实现与测控装置的相应模块进行连接;
信号调理模块,负责实时调理基础实验台上所有传感器的信号,处理后的信号传输给工控机中的采集卡;
PLC控制器,负责所述基础实验台中低压油源、高压油源的液压系统、高压油源的低压系统、高压油源增压的启动或停止的控制;控制试验油温控、液压油温控、低压试验油和高压试验油压力超高安全保护及报警、高压试验油超流量泄漏保护及报警;
电磁驱动模块,通过RS232接口与工控机连接,电磁驱动模块的驱动参数通过工控机上的电磁驱动模块控制软件设定,用于试验样件的驱动控制;
电感电阻电容测量仪,通过RS232接口与工控机连接,用于测量试验样件的电感、电阻、品质因素;电感、电阻和品质因素的测试结果用数字量输出,测控装置自动记录测量数据;
高斯计,用于测量试验样件的磁场强度和磁感应强度,测控装置自动记录测量的磁场强度和磁感应强度;高斯计模拟输出口与所述测控装置的信号调理模块连接,由信号调理模块将磁场强度、磁感应强度信号处理后输出给工控机中的采集卡;高斯计的USB接口与工控机连接,实现工控机中的高斯计控制软件与高斯计的通讯,高斯计的测量参数通过工控机上的高斯计控制软件设定;
调压模块,用于控制基础实验台上的低压油源的低压试验油压力和高压油源的高压试验油压力,压力设定的目标值均由工控机的测控软件设置,通过RS232接口传输至调压模块;低压油源的低压试验油压力调节通过调压模块控制低压油源的电控溢流阀实现,调压模块将来自低压油源的压力传感器的实际压力值与目标值比较,反馈控制实现压力调节;
高压油源的高压试验油调节通过调压模块控制液压系统的电控比例溢流阀实现,高压油源的两个高压压力传感器的信号输入至调压模块,这两个高压压力传感器采集的压力值之和的二分之一作为反馈控制输入,调压模块将反馈压力控制输入与目标压力比较,反馈调节液压系统的电控比例溢流阀,最终实现高压试验油压力的调节。
工控机,安装有数据采集卡,用于接收信号调节模块处理后的各传感器信号;安装有测控软件,用于试验参数设定,试验数据监测、记录、处理、报告生成;所述工控机通过以太网实现与实验中心的服务器进行数据交换。
22.如权利要求21所述的试验装置,其特征在于:所述调压模块的目标设定压力来自工控机的测控软件;调压模块提供PID闭环调节模式和开环调节模式,由工控机的测控软件选择调节模式,PID的比例、积分、微分系数由工控机的测控软件界面设置,开环调节参数设定由工控机的测控软件设置。
23.如权利要求21所述的试验装置,其特征在于:电磁驱动模块提供外部驱动触发和内部驱动触发两种模式,通过电磁驱动模块控制软件设置驱动电压、激励电流、激励时间、维持电流、反向电压、阀驱动总时间参数;对于内部驱动触发模式所述电磁驱动模块控制软件能设置试验样件驱动频率,对于外部驱动触发模式下的试验样件驱动频率则由外部输入的TTL脉冲信号决定。
24.如权利要求21所述的试验装置,其特征在于:试验油温度超高限值、液压油温度超高限值、低压试验油超压设定值、高压试验油超压设定值、超流量泄漏设定值由工控机中的测控软件设定,通过RS232接口传输给PLC控制器,PLC控制器再将所述的所有设定值回传给工控机,并显示在工控机的测控软件界面;PLC控制器每次断电或复位重启后,所述的所有设定值恢复为PLC控制器中的默认值,并将所述默认值传输至工控机;高压试验油出现超压或超流量泄漏时,PLC控制器将自动执行紧急停机功能,使系统快速泄压,同时发出声光报警。
25.如权利要求21所述的试验装置,其特征在于:所述工控机上安装有:高斯计控制软件、电磁驱动模块控制软件和所述试验装置的测控软件;
所述高斯计控制软件用于工控机远程控制高斯计的测量参数设定;
所述电磁驱动模块控制软件用于设定电磁驱动参数,设定的参数通过工控机的RS232接口传输给电磁驱动模块,电磁驱动模块接收到设定参数后按该参数驱动试验样件;接收电磁阀驱动模块发出的运行状态代码,以指示灯的形式显示在电磁驱动模块控制软件的监控状态栏;当电磁驱动模块驱动试验样件出现异常时监控状态栏对应的状态指示灯亮并显示对应的异常或故障的诊断信息;
所述测控软件用于监测控制所述试验装置,包括:监测、显示、存储所述试验装置中各传感器信号,以及这些信号数据的后处理分析和试验报告的生成,同时还包含所述试验装置的故障诊断功能;设定所述试验装置各种安全保护限值、控制驱动参数,通过工控机的RS232接口发送至PLC控制器、调压模块;测试软件实现对测量数据进行记录、储存、分析和输出。
26.如权利要求21或24所述的试验装置,其特征在于:所述测控装置检测液压系统双向连续作用增压器的增压柱塞两次换向间的时间间隔,测控软件将该检测时间间隔与测控软件界面设定的正常试验工作的时间间隔下限值比较,若实际检测时间间隔小于设定的时间间隔下限值则判定高压油源或试验样件发生超流量泄漏。
27.如权利要求21所述的试验装置,其特征在于:所述工控机的液晶显示屏显示实时的采样曲线、各种报警和状态指示;生成试验数据的图表和报表,并以文件的形式保存历史记录。
28.如权利要求21所述的试验装置,其特征在于:所述测控装置还包括打印机,用于打印图表、数据、报告;
UPS电源,当试验过程中突然停电时为工控机、打印机提供10分钟以上的应急用电。
29.如权利要求1所述的试验装置,其特征在于:所述基础实验台上设有控制面板,该控制面板上设有紧急停机按钮,以及风扇、照明、低压油源、高压油源的低压系统、液压、高压启动及停止控制开关,加热指示灯、冷却指示灯、滤器堵塞报警指示灯,显示压力、温度参数的显示器;
低压油源启停控制低压油源中螺杆输油泵的启动或停止,为试验样件提供压力为
0.1~2.5MPa的低压试验油;
高压油源的低压系统启停控制低压系统中齿轮输油泵的启动或停止,为液压系统双向连续作用增压器提供压力为0.2MPa的低压油;
液压启停控制高压油源中液压系统螺杆输油泵的启动或停止,为液压系统双向连续作用增压器提供液压油。
30.如权利要求21所述的试验装置,其特征在于:所述PLC控制器控制基础实验台的观察窗与所述试验装置的联锁,所述试验装置运行期间基础实验台的观察窗处于锁定状态,若观察窗不关闭,则所述试验装置将不能启动,PLC控制器发出声光报警,并将“观察窗打开”的诊断信息发送至工控机的诊断显示界面;观察窗关闭后,所述试验装置启动操作激活并自动锁定观察窗;观察窗联锁功能通过工控机的测控软件开启或禁用。
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