CN105203954A - 射流伺服阀力矩马达输出力的检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种射流伺服阀力矩马达输出力的检测装置及方法，滑块与定位架一端滑动导向连接，滑块后部上面设有用于固定滑块的锁紧螺杆，滑块前端与连杆之间固定连接传感器，连杆前端内孔中有球头，球头与被测马达的输出端的喷口连接；超低频信号发生器通过力矩马达磁滞测试仪的V-I信号转换模块后连接被测马达线圈，传感器输出端连接传感器放大器的信号调制解调模块，信号调制解调模块和超低频信号发生器连接工控机或X-Y记录。本发明的装置结构简易、紧凑、实用、制作成本不高，检测数据有效性和可靠度高，利于性能的分析评判，以及马达形成全过程的水平和能力的探索和提高，也利于产品性能的上档次。本发明的检测方法简单、明了、方便、易掌握。

Description

射流伺服阀力矩马达输出力的检测装置及方法

技术领域

本发明涉及一种力矩马达输出力的检测装置，尤其是一种将设定的电信号输入转换成机械信号曲线参数输出，以判别转换的性能、质量，进行分析和研究的射流伺服阀力矩马达输出力的检测装置及方法。

背景技术

在现代自动化控制发展领域，以电信号作为控制源，具有高效、简捷，其特征是有效、可靠和通用，由近程、远程、有线、无线控制等各种形式，拥有极高的科学、实用价值，已经获得了广泛的应用，在科学技术发展方面处于领先和核心地位。

电信号通过磁场转换成机械信号输出，从而实现各项机械运动属于尖端的技术，涉及电信号的放大和转换。放大和转换的性能、质量和效率反映的是科技水平和能力的高低，既要防止信号的衰减、失真，又要防止转换后机械输出的失效。

射流伺服阀作为转换机构的代表产品，由电信号的输入，经磁场转换成机械信号，最后以液动力的形式输出，完成由电、磁、机、液的转换过程，其中液动力可实现多级放大。伺服阀类产品的核心就是第一级的“电—磁—机”转换过程，实现这功能的结构即射流伺服阀的力矩马达部件（以下简称“马达”）。

影响马达的性能参数和质量的因素有很多，主要的有构成马达部件中的磁性、弹性功能零件及元器件的材质性能参数；马达及组件和零件形成过程的所有环节，如设计结构、尺寸、制造工艺、管理程序和方法等。最后通过检测手段获得相关的参数，以判别马达的性能和质量。从而分析磁性、弹性等材质的性能，马达的设计结构参数，形成过程中各环节的工艺、工作质量。尤其当产品进入工程制作量产阶段更显得重要，对确保产品质量、稳定产品形成过程的各环节是不可缺少的措施。

发明内容

本发明是要提供一种射流伺服阀力矩马达输出力的检测装置及方法，用于精确地检测、获取马达输出参数，与输入信号及设计参数比较、判别其性能的符合性、有效性和可靠性。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种射流伺服阀力矩马达输出力的检测装置，包括定位架、滑块、锁紧螺杆、连杆、球头、力传感器、被测马达、超低频信号发生器、力矩马达磁滞测试仪，所述滑块与定位架一端滑动导向连接，滑块后部上面设有用于固定滑块的锁紧螺杆，滑块前端与连杆之间固定连接力传感器，连杆前端内孔中设有球头，球头与固定在定位架另一端上面的被测马达的输出端的喷口接触连接；所述超低频信号发生器通过力矩马达磁滞测试仪的V-I信号转换模块后连接被测马达线圈，所述力传感器的输出端连接传感器放大器的信号调制解调模块，所述信号调制解调模块和超低频信号发生器连接工控机或X-Y记录，用于被测马达输入的电流信号和信号调制解调的电压信号由工控机采集板卡或X-Y记录仪采集、绘图、显示。

所述力传感器和连杆与定位架底面平行。滑块安装在定位架中央的纵向凹槽内，滑块两侧设有两块用于限位滑块于定位架的凹槽底面的导板，使滑块只能在定位架的凹槽内移动。所述连杆前端内孔的轴线与定位架的底面垂直。所述被测马达的底面贴平在定位架纵向另一端上方的两平面上，并用两块压板固定被测马达。

一种射流伺服阀力矩马达输出力的检测，具体步骤如下：

步骤一：被测马达线圈连接马达磁滞测试仪的V-I信号转换模块，由航空插头引出；

步骤二：电源接通力传感器的放大器、超低频信号发生器、力矩马达磁滞测试仪；

步骤三：将被测马达喷口处安装检测用球头，球头插入连杆轴向孔内，被测马达9用压板7固定于定位架上，通过调整滑块来调整初始零位；

步骤四：将马达测试的电流信号，通过超低频信号发生器发生，经力矩马达磁滞测试仪的V-I信号转换模块后接被测马达线圈；

步骤五：被测马达的喷嘴口摆动力经力传感器的放大器输出电压信号；

步骤六：将被测马达电流信号、喷嘴摆动力的电压信号分别输入数据采集X-Y记录仪或工控机数据采集卡的采集端子板；

步骤七：操作力矩马达性能测试软件或X-Y记录仪，采集数据、绘制曲线、计算、打印；

步骤八：根据被测马达性能测试参数：额定电流、最大力（±）、零偏、线性度、对程度、增益，评判马达质量。

本发明的有益效果：

本发明能快捷、直观的评判马达的性能，参数。射流伺服阀属于高、精、尖的产品，高科技领域应用广泛，技术含量高、价值昂贵。伺服阀的功能主要由两级组成，第一级的信号转换和第二级的功率放大，功率放大又可设置几级放大，以致伺服阀可控制输出力达几十、上百、甚至上千吨的执行机构。马达的功能就是伺服阀的第一级，信号转换功能是伺服阀完成功能要求的前提、是核心，其功能的实现和确保，涉及的因素、难度和复杂程度远高于功率放大功能，突破了马达的技术环节，稳定了马达的参数就意味着确保了伺服阀的质量，

本发明的检测装置结构简易、紧凑、实用、制作成本不高，检测数据有效性和可靠度高，利于性能的分析评判，以及马达形成全过程的水平和能力的探索和提高，也利于产品性能的上档次。

本发明的检测方法简单、明了、方便、易掌握。

附图说明

图1为本发明的射流伺服阀力矩马达输出力的检测装置结构主剖视图；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明的检测系统框图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1至图3所示，本发明的射流伺服阀力矩马达输出力的检测装置，由定位架1、滑块2、锁紧螺杆3、导板4、连杆5、球头6、压板7、力传感器8、被测马达9等零部件组成。

滑块2安装在定位架1中央的纵向凹槽内，有两块导板4将滑块2从上方限位于定位架1的凹槽底面，滑块2只能在定位架1的凹槽内移动；力传感器8的轴向一端与滑块2的纵向一端相连并固紧，并处于与定位架1地面平行的状态，另一端与连杆5的轴向一端相连并固紧，连杆5也需要确保与定位架1地面平行的状态；所述连杆5的轴向另一端设有一个与连杆5轴向垂直的孔，调整孔的轴向与定位架1的底面垂直；被测马达9的输出端——喷口零位时垂直朝向马达底平面，喷口处安装检测用球头6，将球头6插入孔内，调整球头6中心位于连杆5轴向孔的中心水准；将被测马达9的底面贴平在定位架1纵向另一端上方的两平面上，用两块压板7将被测马达9固定。

滑块2、力传感器8、连杆5、球头6（即马达的输出）自由状态位置在定位架1上稳定并调整力传感器8的零位（即球头位置）后，用锁紧螺钉将滑块2固定在定位架1上的。检测的安装过程结束。这样当被测马达9接收到输入信号后转换成的输出信号，就由力传感器8感应显示。

被测马达9测试的电流信号，通过超低频信号发生器发生，经马达磁滞测试仪的V-I信号转换模块后接被测马达9线圈。衔铁在交变磁场的作用下带动射流管喷嘴口摆动，摆动力通过球头6传递给连杆5，由连杆5将压力以直线位移的形式传递给力传感器8。力传感器8一组激励线圈、一组输出线圈接入力传感器放大器的信号调制解调模块，力传感器感受喷口的拉压力后，调制解调模块输出相应的电压信号。马达输入电流信号和信号调制解调的电压信号由工控机采集板卡或X-Y记录仪采集、绘图、显示。

一种射流伺服阀力矩马达输出力的检测方法，具体实施和操作步骤如下：

步骤一：被测马达9线圈连接马达磁滞测试仪的V-I信号转换模块，由航空插头引出；

步骤二：电源接通力传感器放大器、超低频信号发生器、力矩马达磁滞测试仪；

步骤三：将被测马达9喷口处安装检测用球头，球头插入连杆轴向孔内，马达用压板固定于定位架上，通过调整滑块来调整初始零位；

步骤四：被马达测试的电流信号，通过超低频信号发生器发生，经马达磁滞测试仪的V-I信号转换模块后接马达线圈；

步骤五：被测马达9的喷嘴口摆动力经力传感器8的放大器输出电压信号；

步骤六：将被测马达9电流信号、喷嘴摆动力的电压信号分别输入数据采集设备（X-Y记录仪或工控机数据采集卡的采集端子板）；

步骤七：操作力矩马达性能测试软件或X-Y记录仪，采集数据、绘制曲线、计算、打印；

步骤八：根据被测马达9性能测试参数：额定电流、最大力（±）、零偏、线性度、对程度、增益，评判马达质量。

Claims (6)

1.一种射流伺服阀力矩马达输出力的检测装置，包括定位架(1)、滑块(2)、锁紧螺杆(3)、连杆(5)、球头(6)、力传感器(8)、被测马达(9)、超低频信号发生器、力矩马达磁滞测试仪，其特征在于：所述滑块(2)与定位架(1)一端滑动导向连接，滑块(2)后部上面设有用于固定滑块(2)的锁紧螺杆(3)，滑块(2)前端与连杆(5)之间固定连接传感器(8)，连杆(5)前端内孔中设有球头(6)，球头(6)与固定在定位架(1)另一端上面的被测马达(9)的输出端的喷口接触连接；所述超低频信号发生器通过力矩马达磁滞测试仪的V-I信号转换模块后连接被测马达(9)线圈，所述力传感器(8)的输出端连接传感器放大器的信号调制解调模块，所述信号调制解调模块和超低频信号发生器连接工控机或X-Y记录，用于被测马达(9)输入的电流信号和信号调制解调的电压信号由工控机采集板卡或X-Y记录仪采集、绘图、显示。

2.根据权利要求1所述的射流伺服阀力矩马达输出力的检测装置，其特征在于：所述力传感器(8)和连杆(5)与定位架(1)底面平行。

3.根据权利要求1所述的射流伺服阀力矩马达输出力的检测装置，其特征在于：所述滑块(2)安装在定位架(1)中央的纵向凹槽内，滑块(2)两侧设有两块用于限位滑块(2)于定位架(1)的凹槽底面的导板(4)，使滑块(2)只能在定位架(1)的凹槽内移动。

4.根据权利要求1所述的射流伺服阀力矩马达输出力的检测装置，其特征在于：所述连杆(5)前端内孔的轴线与定位架(1)的底面垂直。

5.根据权利要求1所述的射流伺服阀力矩马达输出力的检测装置，其特征在于：所述被测马达(9)的底面贴平在定位架(1)纵向另一端上方的两平面上，并用两块压板(7)固定被测马达(9)。

6.一种应用权利要求1-5任一项所述的射流伺服阀力矩马达输出力的检测装置的检测方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一：被测马达(9)线圈连接马达磁滞测试仪的V-I信号转换模块，由航空插头引出；

步骤二：电源接通力传感器(8)的放大器、超低频信号发生器、力矩马达磁滞测试仪；

步骤三：将被测马达(9)喷口处安装检测用球头(6)，球头(6)插入连杆(5)轴向孔内，被测马达(9)用压板(7)固定于定位架(1)上，通过调整滑块(2)来调整初始零位；

步骤四：将马达测试的电流信号，通过超低频信号发生器发生，经力矩马达磁滞测试仪的V-I信号转换模块后接被测马达(9)线圈；

步骤五：被测马达(9)的喷嘴口摆动力经力传感器(8)的放大器输出电压信号；

步骤六：将被测马达(9)电流信号、喷嘴摆动力的电压信号分别输入数据采集X-Y记录仪或工控机数据采集卡的采集端子板；

步骤七：操作力矩马达性能测试软件或X-Y记录仪，采集数据、绘制曲线、计算、打印；

步骤八：根据被测马达(9)性能测试参数：额定电流、最大力（±）、零偏、线性度、对程度、增益，评判马达质量。