CN101178062A - 变量液压泵压力流量特性自动测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变量液压泵压力流量特性自动测试方法，是在被测液压泵出口管路中安装比例节流阀替代手动节流阀，在测试过程中，测控计算机向比例节流阀发出指令，逐渐减小或增大比例节流阀开度，泵出口压力、流量随之发生变化，在此过程中，测控计算机记录泵出口压力、流量的测试数据，然后根据测试数据进行曲线拟合，确定液压泵压力流量特性测试中的两个最主要的参数：零流量压力和额定流量。整个测试过程不需要人的参与，测试工作和数据处理全部由测控计算机自动完成。本发明在变量液压泵压力流量特性自动测试技术方面做了有益尝试，提高了变量液压泵压力流量特性自动测试技术水平。
Description
变量液压泵压力流量特性自动测试方法 技术领域
本发明涉及一种自动测试方法，特别涉及一种变量液压泵压力流量特性 自动测试方法，该方法采用计算机自动测试技术，在被测液压泵出口管路中 安装比例节流阀替代手动节流阀，在测试过程中，测控计算机自动向比例节 流阀发出指令，在规定时间周期内逐渐减小或增大比例节流阀开度，同时采 集记录液压泵出口压力、流量的测试数据，并根据测试数据进行曲线拟合， 确定零流量压力和额定流量。
背景技术
变量液压泵是由泵出口压力控制流量的一种液压泵，这种泵出口的压力 和流量有一一对应的关系，称为液压泵的压力流量特性。对于直接由泵控制 的传动系统而言，例如飞机的起落架收放、襟翼收放系统，泵的压力流量特 性直接关系到传动力和传动速度，是泵的重要特性之一。
泵的压力流量特性一般由试验确定，压力流量特性取决于泄流量，由于 泄流量与压力成正比，所以泵出口流量随压力升高而降低。在液压泵压力流 量特性的测试中，传统方法是采用手动节流阀，在测试过程中，手动调整节 流阀开度，然后读取泵出口压力和流量来确定液压泵的压力流量特性。这种 传统方法自动化程度不高、效率低。
所以，有必要研究一种采用现代测控技术、自动化程度和测试效率高的 方法实现变量液压泵出口的压力流量特性的测试。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能自动对液压泵压力流量特性进行测试 的方法。
为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案： 一种计算机控制比例节流阀的变量液压泵压力流量特性自动测试方 法，其特征在于，该方法是在被测液压泵出口管路中安装比例节流阀替代手 动节流阀，在测试过程中，由测控计算机的软件向比例节流阀发出指令，逐 渐减小或增大比例节流阀开度，使得被测液压泵出口压力、流量随之发生变 化，同时，测控计算机记录被测液压泵出口压力和流量测试数据，然后根据 测试数据进行曲线拟合，确定零流量压力和额定流量。
本发明给出的计算机控制比例节流阀的变量液压泵压力流量特性自动 测试方法，克服了以往测试人为差错和误差大，自动化程度低、效率低的缺 点；采取对采集数据进行曲线拟合的方法，解决测试过程中有时检测不到零 流量压力和额定流量对应数据的缺点；利用测控计算机自动控制比例节流阀 开度，解决了手动控制测试精度低的缺点，从而大大提高了测试的精度和准 确度。
附图说明
图1是变量液压泵压力流量特性测试液压系统原理图；
图2是变量液压泵压力流量特性测试原理方框图；
图3是变量液压泵压力流量特性测试流程图；
图4是某变量液压泵压力流量特性测试液压系统原理图；
图5是某变量液压泵压力流量特性测试流程图；
下面结合附图和具体液压泵测试实例对本发明作进一步的详细描述。
具体实施方式
变量液压泵压力流量特性测试液压系统原理如图1所示，包括：管路上 连接的被测液压泵l，单向阀2，高压油滤3，高压压力表4，高压压力变送 器5，比例节流阀6，溢流阀7，低压压力表8，流量传感器9，回油滤IO， 液压油箱ll。其中，溢流阀7与比例节流阀6并联。
测试电路原理框图如附图2所示，泵站流量和泵站出口压力分别经过带
有压力传感器的高压压力变送器5进入测控计算机的A/D转换模块输入端 (输入4〜20mA或0〜10V)，测控计算机的D/A转换模块输出端（输出信 号0〜10V)通过放大调理模块送入比例节流阀6，测控计算机记录处理测 控计算机采集的数据，最后输出测试结果。
测试过程中，根据被测液压泵1的型号设定比例节流阀6的压力，测控 计算机自动调节比例调压阀6的开度，控制信号增大，比例节流阀6的开度 减小，在此过程中可完成液压泵压力流量特性测试。被测压力、流量等参数 通过压力、流量传感器9、高压压力变送器5送往测控计算机，由软件记录 和处理，最终得到液压泵压力流量特性。
测试流程如附图3所示，测试前，拆下舵机泵站的高、低压油滤，构成 泵站性能测试液压系统。
步骤一，按下测控计算机的人机交互界面上的测试按钮，测控计算机输
出比例节流阀初始控制电压V:Vmax，其中，V,为比例节流阀初始电压；
步骤二，控制软件等待一个数据采集周期At，采集并记录被测液压泵 出口的压力和流量数据；
步骤三，判断比例节流阀开度控制电压V是否小于零？如果仍大于零， 测控计算机输出比例阀控制电压V=V—AV，其中，AV为At时间内比例 节流阀开度调节电压，使比例节流阀开度按控制规律逐渐变化，并返回步骤 二步继续采集数据，反之转入步骤四；
步骤四，对测试数据进行曲线拟合，绘出流量随压力的变化规律的测试 曲线，并根据测试曲线确定额定流量、零流量压力和最大流量数据；
步骤五，输出最终的零流量压力和额定流量结果，在人机交互测试界面 显示测试结果。
测控计算机的软件采用下列方法完成：测试软件采用基于C语言的美
国NI公司的LabWindows/CVI虚拟仪器软件设计开发；软件中设有一个时 钟用于确定数据采集周期，设计每过一数据采集周期比例节流阀控制电压改 变AV来控制比例节流阀开度变化；同时在每个采集周期内采集记录液压泵 出口压力、流量数据；最后将数据进行拟合处理并将最终结果输出。开发软 件以C语言为基础，其具有可读性强、易于管理、方便的模块化设计等特 点，例如软件设计中大量用到回调函数作为子函数；开发工具中函数也简单 易懂，例如绘制曲线函数PlotXY，判断最值函数MaxMinlD，曲线拟合函 数PolyFit等（可参考l.考机械工业出版社，宋宇峰等编著，LabWindows/CVI 逐步深入与开发实例；2.电子工业出版社，孙晓云等编著，基于 LabWindows/CVI的虚拟仪器设计与应用等）。
图4是某变量液压泵压力流量特性测试液压系统原理图；包括管路上连 接的被测液压泵l,单向阀2，高压油滤3，高压压力表4，高压压力变送器 5，比例节流阀6，溢流阈7 (7Mpa或15Mpa，据被测液压泵型号选择）， 低压压力表8，流量传感器9，回油滤IO，风冷器12，采样阀13，回油专 用装置总成14，低压力变送器15，电磁球阀16。其中，溢流阀7与比例节 流阀6并联，15Mpa的溢流阀上还串连有电磁球阀16。高压压力变送器5 和低压力变送器15分别在比例节流阀6两端。
变量液压泵压力流量特性测试的具体操作如下：
1)不安装位移/速度传感器，不安装压力传感器，连接泵站测试液压系
统。2)比例节流阀控制——自动；系统安全压力——自动；风冷器控制一 一自动；阻尼器控制^~~自动；操纵继电器励磁线圈——自动；操纵继电器 线圈电流——自动。3)启动泵站电机。4)按下"开始测试"按钮，各控制 输出通道设置为"自动"；比例节流阀开度：100X — 〉0。/。(30S) ; 0% — 〉100%(30S)，循环l次；60S内系统自动完成测试，记录泵站出口压力、流 量数据。第60S，采用线性插值方法，确定零流量压力和额定流量。如果按 下"停止测试"将放弃本次测试。
采用本发明的计算机控制比例节流阀的变量液压泵压力流量特性自动 测试方法才是某变量液压泵压力流量特性测试流程图如图5所示。
具体包括以下步骤：
按下测控计算机的人机交互界面上的"开始测试"按钮，各控制输出通 道强制设置为"自动"；计算机控制比例节流阀控制电压使其开度在30 S 时间内由100%〜0%，比例节流阀开度减小0.3/S (采集周期O. 1S)，并采 集前30 S数据流；
判断比例节流阀控制电压V《0?如果仍大于零返回继续控制比例阀开 度逐渐减小并采集数据；如果小于等于零，转入下一步计算机控制比例节流 阀控制电压使其开度在30S时间内由0%〜100%，比例节流阀开度开度增 大0.3/S (采集周期O. 1S)，并采集后30 S数据流；
判断比例节流阀控制电压V>Vmax?如果仍小于V,返回继续控制比例阀 开度逐渐增大并采集数据；如果大于等于V^，则提取流量最小时对应压力 值即为零流量压力，然后提取额定压力点附近压力对应流量，进行曲线拟合 确定额定压力对应流量，将最终结果显示后结束。
本发明的变量液压泵压力流量特性自动测试方法，克服了以往测试人为 差错和误差大，自动化程度低、效率低以及解决测试过程中有时检测不到零 流量压力和额定流量对应数据的缺点；采取测控计算机自动控制比例节流阀 开度，解决了手动控制测试精度低的缺点，从而大大提高了检测的灵敏度和
Claims (2)
1.一种变量液压泵压力流量特性自动测试方法，其特征在于，该方法在被测液压泵出口管路中安装一个比例节流阀，以替代传统的手动节流阀，在测试过程中，测控计算机内的控制软件向比例节流阀发出指令，逐渐减小或增大比例节流阀开度，使得液压泵出口的压力、流量随之发生变化，同时，测控计算机记录液压泵的出口压力、流量测试数据，然后根据测试数据进行曲线拟合，确定零流量压力和额定流量。
2. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，具体包括以下步骤： 步骤一，按下测控计算机的人机交互界面上的测试按钮，测控计算机输出比例节流阀初始控制电压V-V,，其中，V,为比例节流阀初始电压；步骤二，控制软件等待一个数据采集周期At，采集并记录被测液压泵 出口的压力和流量数据；步骤三，判断比例节流阀开度控制电压V是否小于零？如果仍大于零， 测控计算机输出比例阀控制电压V=V—AV，其中，AV为M时间内比 例节流阀开度调节电压，使比例节流阀开度按控制规律逐渐变化，并返回 步骤二步继续采集数据，反之转入步骤四；步骤四，对测试数据进行曲线拟合，绘出流量随压力的变化规律的测试 曲线，并根据测试曲线确定额定流量、零流量压力和最大流量数据； 步骤五，输出最终的零流量压力和额定流量结果。
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