CN111852991A - 电动脉冲油压试验设备的智能控制装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动脉冲油压试验设备的智能控制装置和方法。该装置包括与试验品上的液压管路连通的液压控制结构和与液压控制结构连接的控制器，其中，液压控制结构包括油箱、泵、电磁换向阀、以及比例溢流阀，其中，油箱与泵连接，泵与电磁换向阀的压力口连接，电磁换向阀的工作口与试验品上的液压管路连接，电磁换向阀的回油口与油箱连接，比例溢流阀一端连接在电磁换向阀的压力口和泵之间，比例溢流阀另一端连接电磁换向阀的回油口；控制器包括压力传感器。这种电动脉冲油压试验设备的智能控制装置和方法具有可检测高压又可自动恢复的功能，能够让设备稳定性提高，减少人为对设备的干预，安全性可靠。
Description
技术领域
本发明涉及电动脉冲油压试验设备，尤其涉及一种电动脉冲油压试验设备的智能控制装置和方法。
背景技术
目前使用的电动油压脉冲机在运行过程中，由于内部管道压力设备运行时出现压力超高的情况，即压力过高出现尖峰情况，电磁换向阀换向频率大，阀芯内产生了阻尼，电磁铁弹簧的瞬间吸合不流畅，对测试管路里的压力产生冲击，瞬间压力值偏高，会影响设备使用安全。
为了解决脉冲机高压安全问题，电动油压脉冲机增加高压报警，但是增加高压保护又出现频繁报警关机的情况，需要人工开机。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电动脉冲油压试验设备的智能控制装置和方法，可检测高压产生又可自动恢复。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一方面，本发明提出一种电动脉冲油压试验设备的智能控制装置。所述电动脉冲油压试验设备的智能控制装置包括与试验品上的液压管路连通的液压控制结构和与所述液压控制结构连接的控制器，其中，所述液压控制结构包括油箱、泵、电磁换向阀、以及比例溢流阀，其中，所述油箱与所述泵连接，所述泵与所述电磁换向阀的压力口连接，所述电磁换向阀的工作口与所述试验品上的液压管路连接，所述电磁换向阀的回油口与所述油箱连接，所述比例溢流阀一端连接在所述电磁换向阀的压力口和所述泵之间，所述比例溢流阀另一端连接所述电磁换向阀的回油口；所述控制器包括压力传感器。
可选地，所述电动脉冲油压试验设备的智能控制装置还包括与所述电磁换向阀的压力口连接的压力表。
可选地，所述电动脉冲油压试验设备的智能控制装置还包括与所述油箱连接的温度表。
可选地，所述电动脉冲油压试验设备的智能控制装置还包括与所述控制器连接的显示器。
可选地，所述电动脉冲油压试验设备的智能控制装置还包括连接在所述泵与所述电磁换向阀的压力口之间的单向阀。
另一方面，本发明提出一种电动脉冲油压试验设备的智能控制方法，应用于上述电动脉冲油压试验设备的智能控制装置。所述电动脉冲油压试验设备的智能控制方法包括：当运行过程中压力波形尖峰大于高压报警设定值并且持续时间大于或等于第一时间阈值时，或者当运行过程中压力波形尖峰与所述高压报警设定值之差大于压力差设定值并且持续时间大于或等于第一时间阈值时，触发高压报警并关闭电动脉冲油压试验设备；当关闭时长大于第二时间阈值时，自动重启所述电动脉冲油压试验设备。
可选地，所述电动脉冲油压试验设备的智能控制方法，在所述自动重启所述电动脉冲油压试验设备之后，还包括：判断当前的压力值是否大于所述高压报警设定值或者当前的压力值与所述高压报警设定值之差是否大于所述压力差设定值；如果当前的压力值大于所述高压报警设定值或者当前的压力值与所述高压报警设定值之差大于所述压力差设定值，则判断是否达到自动重启设定次数；如果没有达到所述设定次数，则再次自动重启所述电动脉冲油压试验设备，重复判断当前的压力值是否大于所述压力上限值或者当前的压力值与所述高压报警设定值之差是否大于所述压力差设定值及其后续步骤，直到当前的压力值小于或等于所述高压报警设定值或者当前的压力值与所述高压报警设定值之差小于或等于所述压力差设定值时，所述电动脉冲油压试验设备正常运行。
可选地，所述电动脉冲油压试验设备的智能控制方法还包括：当达到所述自动重启设定次数时，如果当前的压力值仍然大于所述高压报警设定值或者当前的压力值与所述高压报警设定值之差仍然大于所述压力差设定值，则进行高压报警，由用户进行报警复位和关闭所述电动脉冲油压试验设备。
可选地，所述电动脉冲油压试验设备的智能控制方法，在所述由用户进行报警复位和关闭所述电动脉冲油压试验设备之后，还包括：到参数设置页面判断故障并重新设置参数之后，由用户启动所述电动脉冲油压试验设备。
可选地，所述电动脉冲油压试验设备的智能控制方法，在所述由用户启动所述电动脉冲油压试验设备之后，还包括：如果还有高压报警则继续由用户进行报警复位和启动设备，重复动作几次，直到压力波形尖峰消失为止。
与现有技术相比，本发明技术方案主要的优点如下：
本发明实施例的电动脉冲油压试验设备的智能控制装置和方法具有可以检测高压又可以自动恢复的功能，在设备报警时停机设定时长之后，阻尼消除，程序控制设备重启设定次数直到检测压力满足要求时设备正常运行，重启设定次数后如果检测压力仍不满足要求则需人工恢复，既安全又高效率。通过优化检测方法，解决设备在运行过程中出现的压力出现尖峰、温度过高的问题，能够让设备稳定性提高，减少人为对设备的干预，安全性可靠。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明一个实施例提供的电动脉冲油压试验设备的智能控制装置的结构示意图；
图2为本发明另一个实施例提供的电动脉冲油压试验设备的智能控制方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
图1为本发明一个实施例提供的电动脉冲油压试验设备的智能控制装置的结构示意图。
如图1所示，该实施例提供的电动脉冲油压试验设备的智能控制装置包括与试验品110上的液压管路连通的液压控制结构和与液压控制结构连接的控制器。其中，所述液压控制结构包括油箱121、泵122、电磁换向阀123、以及比例溢流阀124。油箱121与泵122连接，泵122与电磁换向阀123的压力口连接，电磁换向阀123的工作口与试验品110上的液压管路连接，电磁换向阀123的回油口与油箱121连接，比例溢流阀124一端连接在电磁换向阀123的压力口和泵122之间，比例溢流阀240的另一端连接电磁换向阀123的回油口。控制器包括压力传感器。
该实施例的电动脉冲油压试验设备的智能控制装置还可以包括与电磁换向阀123的压力口连接的压力表125。其中，压力表125还可以包括压力表开关1251。
该实施例的电动脉冲油压试验设备的智能控制装置还可以包括与油箱210连接的温度表126。其中，温度表126可以为电接点温度表。
该实施例的电动脉冲油压试验设备的智能控制装置还可以包括与控制器连接的显示器。
该实施例的电动脉冲油压试验设备的智能控制装置还可以包括连接在泵122与电磁换向阀123的压力口之间的单向阀127。其中，泵122可以为定量泵。泵122可以包括电机1221。泵122可以与油箱121中的吸油过滤器1222连接。单向阀127可以为管式单向阀。
油箱121可以包括液位计1211、低压放油球阀1212、以及空气滤清器1213中至少一种装置。
电动脉冲油压试验设备的智能控制装置还包括与所述控制器连接的参数设置装置例如触摸屏。
电动脉冲油压试验设备的智能控制装置运行过程的一个例子如下：通过调节比例溢流阀124的进出油比例设置压力上下值，进油口P上方的活塞上下运动受控于比例溢流阀124线圈中电流大小，电流增大，活塞向下运动，系统回油量减小压力升高；反之系统回油流量增大系统压力减小，中间部分用来设定系统最大压力。根据实验标准测试数值通过显示屏设置压力值上下限，用两个压力表校准压力值，两个压力表其中一个是机械压力表，另一个是电子压力表，并与控制器的压力传感器进行串联，控制比例溢流阀124的进出油压力，通过电磁换向阀123进行通断施加脉冲压力。用压力表来实时监控压力变化，电磁换向阀123通过系统输入、输出的时间，即屏幕时间上的加压时间设定、泄压时间设定，通过触摸屏调节脉冲周期比如为1S(可调节通断时间)，比例溢流阀124进行检测脉冲压力变化。
电动脉冲油压试验设备在稳定运行中压力控制精度在1％FS，但是在加压1s并且泄压1s频率极高的测试工况下，因为电磁换向阀123换向频率大，阀芯内产生了阻尼，电磁铁弹簧的瞬间吸合不流畅，对测试管路里的压力产生冲击，瞬间压力值偏高，存在极低概率的压力波形尖峰现象。此时会触发压力过高报警，以保护测试样件不会被损坏。
图2为本发明另一个实施例提供的电动脉冲油压试验设备的智能控制方法的流程图。
在步骤S210，当运行过程中压力波形尖峰大于高压报警设定值并且持续时间大于或等于第一时间阈值比如0.3s时，或者当运行过程中压力波形尖峰与高压报警设定值之差大于压力差设定值并且持续时间大于或等于第一时间阈值时，触发高压报警并关闭电动脉冲油压试验设备；
在步骤S220，当关闭时长大于第二时间阈值比如30s时，自动重启电动脉冲油压试验设备。
作为一种可选实施方式，在步骤S220之后，该实施例的电动脉冲油压试验设备的智能控制方法还可以包括如下步骤：
判断当前的压力值是否大于高压报警设定值或者当前的压力值与高压报警设定值之差是否大于压力差设定值；
如果当前的压力值大于高压报警设定值或者当前的压力值与高压报警设定值之差大于压力差设定值，则判断是否达到自动重启设定次数；
如果没有达到设定次数，则再次自动重启电动脉冲油压试验设备，重复判断当前的压力值是否大于压力上限值或者当前的压力值与高压报警设定值之差是否大于压力差设定值及其后续步骤，直到当前的压力值小于或等于高压报警设定值或者当前的压力值与高压报警设定值之差小于或等于压力差设定值时，电动脉冲油压试验设备正常运行。
作为一种可选实施方式，该实施例的电动脉冲油压试验设备的智能控制方法还可以包括如下步骤：当达到自动重启设定次数时，如果当前的压力值仍然大于高压报警设定值或者当前的压力值与高压报警设定值之差仍然大于压力差设定值，则进行高压报警，由用户进行报警复位和关闭电动脉冲油压试验设备。
作为一种可选实施方式，在由用户进行报警复位和关闭电动脉冲油压试验设备之后，该实施例的电动脉冲油压试验设备的智能控制方法还可以包括如下步骤：到参数设置页面判断故障并重新设置参数之后，由用户启动电动脉冲油压试验设备。
作为一种可选实施方式，在由用户启动电动脉冲油压试验设备之后，该实施例的电动脉冲油压试验设备的智能控制方法还可以包括如下步骤：如果还有高压报警则继续由用户进行报警复位和启动设备，重复动作几次，直到压力波形尖峰消失为止。
当设置的测试压力例如为4.33Mpa，高压报警可以设定为比设定值高0.2-0.7Mpa，例如为4.53Mpa，运行过程中压力波形尖峰达到5.3Mpa，超过了高压报警设定值例如4.53Mpa并且持续时间大于或等于第一时间阈值例如0.3s时候就会触发高压报警，其中，第一时间阈值是可调节的；通过程序控制报警出现的时长来判定是否为压力异常，这是因为测试工件无法长时期受到高压，防止设备误报警，并进行设备停机，待压力恢复正常故障消除。
当检测压力超过高压报警设定值(可调)时，设备报警停机，待机时间大于第二时间阈值(可调)比如2分钟后，设备可自行启动。如果重启N次(可调)比如5次后检测压力(实时压力)仍然超过高压报警设定值或者检测压力与高压报警设定值之差大于压力差设定值(可调)比如0.5Mpa时，则设备报警停机，不再自行启动，需要人工在报警页面按“报警复位”接着按“停止”按钮(否则设备会持续报警)；之后按主页回到参数设置页面，判断故障和重新设置了参数后再按启动，设备可重新工作。用户触发触摸屏上的启动按键以启动设备运行之后，如果还有压力过高报警则继续报警复位和启动设备，重复动作几次，直到尖峰消失压力波形平稳为止。
作为一种可选实施方式，在测试加压时间设定为3-4s时间并且同步泄压时间设定为3-4s时间的条件下测试，压力波形较平稳。
作为一种可选实施方式，电动脉冲油压试验设备的智能控制装置还包括与控制器连接的参数设置装置，通过参数设置装置对设备运行压力、加压时间、以及泄压时间中至少一种参数进行设置。其中，设备运行压力可以包括压力设定上限V上设，并且/或者设备运行压力包括压力设定下限V下设和压力下限时间T下。
用户可以通过参数设置装置对单次加压的时间和/或单次泄压时间进行设置。加压时间和/或泄压时间以压力稳定后持续1秒以上为佳。
用户可以通过参数设置装置对压力设定上限V上设进行设置。设置设备运行时压力上限安全保护V上设，V上设可以设置为：工作压力+(0.5-1)Mpa；
用户可以通过参数设置装置对压力设定下限V下设进行设置。设置设备运行时压力下限保护V下设，结合压力下限时间使用，防止出现压力下降。V下设可以设置为工作压力-0.3Mpa(假如运行压力为4mpa，则压力设定下限V下设为3.7mpa)，这样设置一方面是为了防止长期运行油压脉冲机异常，导致压力下降无法达到实验效果；另一方面防止被测工装工件出现疲劳开裂油脂泄漏。
用户可以通过参数设置装置对压力下限时间T下进行设置。设置运行中允许出现压力下降的最大时间，结合压力设定下限使用，防止长时间出现压力下降，进而防止加压出现故障，设定值比泄压时间设定大。为了防止泄压过程误报警的情况，所以设定的下限时间T下的数值要大于泄压时间。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的权利要求保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种电动脉冲油压试验设备的智能控制装置，其特征在于，包括与试验品上的液压管路连通的液压控制结构和与所述液压控制结构连接的控制器，其中，所述液压控制结构包括油箱、泵、电磁换向阀、以及比例溢流阀，其中，
所述油箱与所述泵连接，所述泵与所述电磁换向阀的压力口连接，所述电磁换向阀的工作口与所述试验品上的液压管路连接，所述电磁换向阀的回油口与所述油箱连接，所述比例溢流阀一端连接在所述电磁换向阀的压力口和所述泵之间，所述比例溢流阀另一端连接所述电磁换向阀的回油口；
所述控制器包括压力传感器。
2.如权利要求1所述的电动脉冲油压试验设备的智能控制装置，其特征在于，还包括与所述电磁换向阀的压力口连接的压力表。
3.如权利要求1所述的电动脉冲油压试验设备的智能控制装置，其特征在于，还包括与所述油箱连接的温度表。
4.如权利要求1所述的电动脉冲油压试验设备的智能控制装置，其特征在于，还包括与所述控制器连接的显示器。
5.如权利要求1所述的电动脉冲油压试验设备的智能控制装置，其特征在于，还包括连接在所述泵与所述电磁换向阀的压力口之间的单向阀。
6.一种电动脉冲油压试验设备的智能控制方法，应用于如权利要求1-5中任一项所述的电动脉冲油压试验设备的智能控制装置，其特征在于，所述方法包括：
当运行过程中压力波形尖峰大于高压报警设定值并且持续时间大于或等于第一时间阈值时，或者当运行过程中压力波形尖峰与所述高压报警设定值之差大于压力差设定值并且持续时间大于或等于第一时间阈值时，触发高压报警并关闭电动脉冲油压试验设备；
当关闭时长大于第二时间阈值时，自动重启所述电动脉冲油压试验设备。
7.如权利要求6所述的电动脉冲油压试验设备的智能控制方法，其特征在于，在所述自动重启所述电动脉冲油压试验设备之后，还包括：
判断当前的压力值是否大于所述高压报警设定值或者当前的压力值与所述高压报警设定值之差是否大于所述压力差设定值；
如果当前的压力值大于所述高压报警设定值或者当前的压力值与所述高压报警设定值之差大于所述压力差设定值，则判断是否达到自动重启设定次数；
如果没有达到所述设定次数，则再次自动重启所述电动脉冲油压试验设备，重复判断当前的压力值是否大于所述压力上限值或者当前的压力值与所述高压报警设定值之差是否大于所述压力差设定值及其后续步骤，直到当前的压力值小于或等于所述高压报警设定值或者当前的压力值与所述高压报警设定值之差小于或等于所述压力差设定值时，所述电动脉冲油压试验设备正常运行。
8.如权利要求7所述的电动脉冲油压试验设备的智能控制方法，其特征在于，还包括：
当达到所述自动重启设定次数时，如果当前的压力值仍然大于所述高压报警设定值或者当前的压力值与所述高压报警设定值之差仍然大于所述压力差设定值，则进行高压报警，由用户进行报警复位和关闭所述电动脉冲油压试验设备。
9.如权利要求8所述的电动脉冲油压试验设备的智能控制方法，其特征在于，在所述由用户进行报警复位和关闭所述电动脉冲油压试验设备之后，还包括：
到参数设置页面判断故障并重新设置参数之后，由用户启动所述电动脉冲油压试验设备。
10.如权利要求9所述的电动脉冲油压试验设备的智能控制方法，其特征在于，在所述由用户启动所述电动脉冲油压试验设备之后，还包括：
如果还有高压报警则继续由用户进行报警复位和启动设备，重复动作几次，直到压力波形尖峰消失为止。
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