CN115199522B - 一种油泵执行器检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于油泵执行器领域，公开了一种油泵执行器检测装置及检测方法，油泵执行器检测装置包括进油阀、油箱、油泵执行器、流量计、转速传感器、排油阀和控制器；进油阀的一端与油箱管路连接，进油阀的另一端与油泵执行器的一端管路连接，油泵执行器的另一端与流量计的一端管路连接，转速传感器设置在油泵执行器上，流量计的另一端与排油阀的一端管路连接，排油阀的另一端与油箱管路连接；进油阀、油泵执行器、流量计、转速传感器和排油阀分别与控制器电连接。本发明通过对油泵执行器分别进行主动定量试验、被动变量试验，以模拟油泵执行器在热气机上的工作过程中容易出现的不合格环节，防止不合格的油泵执行器在热气机上使用，保障热气机安全。

Description

一种油泵执行器检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及油泵执行器技术领域，尤指一种油泵执行器检测装置及检测方法。

背景技术

在热气机科研生产活动中，需要开展热气机试验工作来获得热气机的相关性能运行数据，以便进行相关数据分析和改进工作，而为了保证数据的准确性必须使用合格的部件。其中，油泵执行器为热气机提供燃油，是热气机试验的关键部件，它与热气机的效率、尾气排放等性能参数密切相关。若油泵执行器不合格则有可能对热气机性能参数引起较大的偏差，导致整个热气机试验失败，进而造成一定的人力、财力和时间成本损失。因此，油泵执行器在被热气机使用前必须要保证其是合格的，所以需要对油泵执行器是否合格进行检测，确保合格的油泵执行器在热气机上使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种油泵执行器检测装置及检测方法，可自动完成油泵执行器的合格与否检测。

本发明提供的技术方案如下：

一方面，提供一种油泵执行器检测装置，包括进油阀、油箱、油泵执行器、流量计、转速传感器、排油阀和控制器；

所述进油阀的一端与所述油箱管路连接，所述进油阀的另一端与所述油泵执行器的一端管路连接，所述油泵执行器的另一端与所述流量计的一端管路连接，所述转速传感器设置在所述油泵执行器上，用于测量所述油泵执行器的转速，所述流量计的另一端与所述排油阀的一端管路连接，所述排油阀的另一端与所述油箱管路连接；

所述进油阀、所述油泵执行器、所述流量计、所述转速传感器和所述排油阀分别与所述控制器电连接。

在一些实施方式中，还包括油温传感器，所述油温传感器设置在所述进油阀与所述油箱之间的管路上并与所述控制器电连接，用于测量进油温度。

在一些实施方式中，还包括油压传感器，所述油压传感器设置在所述排油阀与所述流量计之间的管路上并与所述控制器电连接，用于测量管路的油压。

另一方面，还提供一种上述任一实施方式所述的油泵执行器检测装置的检测方法，包括：

对油泵执行器采用主动定量试验，采集油泵执行器在不同转速下的流量；

对油泵执行器采用被动变量试验，采集油泵执行器在不同流量下的转速；

对采集的所述油泵执行器在不同转速下的流量进行数据拟合分析，得到流量与转速的第一函数方程；

对采集的所述油泵执行器在不同流量下的转速的进行数据拟合分析，得到转速与流量的第二函数方程；

当所述第一函数方程和所述第二函数方程均为线性方程时，则判定所述油泵执行器合格，当所述第一函数方程和/或所述第二函数方程不为线性方程时，则判定所述油泵执行器不合格。

在一些实施方式中，所述对所述油泵执行器采用主动定量试验具体包括：

控制器控制进油阀打开并通过油温传感器测量油温，若油温传感器测量的油温在预设温度范围内，则控制器将油泵执行器的转速设置为一个数值，油泵执行器开始工作，油进入流量计，通过流量计测量油泵执行器的流量；

当油压传感器测量的油压大于预设油压时，控制器控制排油阀开启，油通过排油阀返回油箱。

在一些实施方式中，所述对所述油泵执行器采用被动变量试验具体包括：

控制器控制进油阀打开并通过油温传感器测量油温，若油温传感器测量的油温在预设温度范围内，则控制器设置控制流量并控制油泵执行器开始工作，油进入流量计，通过转速传感器测量油泵执行器达到控制流量时的稳定转速；

当油压传感器测量的油压大于预设油压时，控制器控制排油阀开启，油通过排油阀返回油箱。

在一些实施方式中，当油温传感器测量的温度不在预设温度范围内时，控制器进行报警；

当油压传感器测量的油压大于预设的油压最大值时，控制器进行报警。

在一些实施方式中，所述采集油泵执行器在不同转速下的流量具体包括：

控制器控制油泵执行器逐渐增大转速，并获取油泵执行器的转速由零增大到最大值时的流量；

控制器控制油泵执行器逐渐减小转速，并获取油泵执行器的转速由最大值减小到零时的流量。

在一些实施方式中，所述采集油泵执行器在不同流量下的转速具体包括：

控制器控制油泵执行器逐渐增大流量，并获取油泵执行器的流量由零增大到最大值时的转速；

控制器控制油泵执行器逐渐减小流量，并获取油泵执行器的流量由最大值减小到零时的转速。

本发明的技术效果在于：

(1)本发明通过对油泵执行器分别进行主动定量试验、被动变量试验，可以模拟油泵执行器在热气机上的工作过程中容易出现的不合格环节，采用正回归、逆回归拟合函数进行分析，暴露可能出现的不合格现象，防止不合格的油泵执行器在热气机上使用，保障了热气机试验安全。

(2)本发明方法步骤少，操作使用简单，能够自动完成油泵执行器是否合格检测。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1是本申请具体实施例提供的一种油泵执行器检测装置的示意图；

图2是本申请具体实施例提供的一种油泵执行器检测装置的检测方法的流程示意图。

附图标号说明：

10、油箱；20、进油阀；30、油泵执行器；40、流量计；50、转速传感器；60、排油阀；70、控制器；80、油温传感器；90、油压传感器。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的一个实施例中，如图1所示，一种油泵执行器检测装置，包括油箱10、进油阀20、油泵执行器30、流量计40、转速传感器50、排油阀60和控制器70；进油阀20的一端与油箱10管路连接，进油阀20的另一端与油泵执行器30的一端管路连接，油泵执行器30的另一端与流量计40的一端管路连接，转速传感器50设置在油泵执行器30上，用于测量油泵执行器30的转速，流量计40的另一端与排油阀60的一端管路连接，排油阀60的另一端与油箱10管路连接；进油阀20、油泵执行器30、流量计40、转速传感器50和排油阀60分别与控制器70电连接。

具体的，控制器70控制进油阀20开启时，油箱10内的油进入油泵执行器30，油泵执行器30工作，使油以一定流量进入流量计40，通过流量计40计量油泵执行器30的流量，当油压达到排油阀60开启值时，控制器70控制排油阀60开启，油通过排油阀60重新进入油箱10，如此形成工作循环。油泵执行器30上还设有转速传感器50，通过转速传感器50可以测量油泵执行器30的转速。

对油泵执行器30进行检测时，通过流量计40测量油泵执行器30的流量，并通过转速传感器50测量油泵执行器30的转速，然后通过对测量的流量值和转速值进行分析，可以检测油泵执行器30流量调节的线性度是否合格。本实施例的流量计40优选为罗斯蒙特流量计。

进一步地，如图1所示，油泵执行器检测装置还包括油温传感器80，油温传感器80设置在进油阀20与油箱10之间的管路上并与控制器70电连接，用于测量进油温度。通过油温传感器80测量进油阀20管路上的进油温度，油温传感器80与控制器70连接，当油温传感器80测量进油温度异常时，控制器70可控制检测装置停止检测，并发出警报，提醒操作人员检查油温异常的故障原因。

进一步地，如图1所示，油泵执行器检测装置还包括油压传感器90，油压传感器90设置在排油阀60与流量计40之间的管路上并与控制器70电连接，用于测量管路的油压。当油压传感器90测量排油阀60与流量计40之间的管路上的油压异常时，控制器70可控制检测装置停止检测，并发出警报，提醒操作人员检查油压异常的故障原因。

本发明还提供一种油泵执行器检测装置的检测方法的实施例，如图2所示，包括：

S100对油泵执行器采用主动定量试验，采集油泵执行器在不同转速下的流量；

S200对油泵执行器采用被动变量试验，采集油泵执行器在不同流量下的转速；

S300对采集的所述油泵执行器在不同转速下的流量进行数据拟合分析，得到流量与转速的第一函数方程；

S400对采集的所述油泵执行器在不同流量下的转速的进行数据拟合分析，得到转速与流量的第二函数方程；

S500当所述第一函数方程和所述第二函数方程均为线性方程时，则判定所述油泵执行器合格，当所述第一函数方程和/或所述第二函数方程不为线性方程时，则判定所述油泵执行器不合格。

具体的，在主动定量试验时，控制器70设定油泵执行器30的转速，并通过转速传感器50测量油泵执行器30的转速信号，控制器70通过计算转速传感器50返回的转速信号得到油泵执行器30的转速，使油泵执行器30稳定在设定的转速，并通过流量计40测量油泵执行器30在该转速下的流量。控制器70通过调节油泵执行器30的转速，可采集油泵执行器30在不同转速下的流量。

在被动变量试验时，控制器70设置油泵执行器30的流量，控制器70测量转速传感器50的信号并计算为油泵执行器30的转速，控制器70采用PID控制方法使油泵执行器30达到某一稳定转速，使该稳定转速下可达到设定的流量。控制器70通过调节油泵执行器30的流量，可采集油泵执行器30在不同流量下的转速。

得到测量数据后，对油泵执行器30在不同转速下的流量进行数据拟合分析，得到流量与转速的第一函数方程；在第一函数方程中，变量x为转速。并对油泵执行器30在不同流量下的转速的进行数据拟合分析，得到转速与流量的第二函数方程；在第二函数方程中，变量x为流量。

得到第一函数方程和第二函数方程后，对第一函数方程和第二函数方程的线性度进行判断，若两个函数方程都为线性方程，则认为油泵执行器30合格，若有一个函数方程不满足线性度要求，则认为油泵执行器30不合格。

在一些实施例中，对油泵执行器30采用主动定量试验具体包括：

控制器70控制进油阀20打开并通过油温传感器80测量油温，若油温传感器80测量的油温在预设温度范围内，则控制器70将油泵执行器30的转速设置为一个数值，油泵执行器30开始工作，油进入流量计40，通过流量计40测量油泵执行器30的流量，控制器70记录设定的转速值和对应的油流量值；

当油压传感器90测量的油压大于预设油压时，控制器70控制排油阀60开启，油通过排油阀60返回油箱10，形成循环。

具体的，主动定量试验是指将油泵执行器30设置定转速，检测油泵执行器30在设定转速下的流量值。

在一些实施例中，对油泵执行器30采用被动变量试验具体包括：

控制器70控制进油阀20打开并通过油温传感器80测量油温，若油温传感器80测量的油温在预设温度范围内，则控制器70设置控制流量并控制油泵执行器30开始工作，油进入流量计40，通过转速传感器50测量油泵执行器30达到控制流量时的稳定转速，控制器70记录设定的油流量值和对应的转速值；

当油压传感器90测量的油压大于预设油压时，控制器70控制排油阀60开启，油通过排油阀60返回油箱10。

具体的，被动变量试验是指设定控制流量，采用PID控制方法使油泵执行器30达到稳定转速，使该转速下达到设定控制流量。

进一步地，当油温传感器80测量的温度不在预设温度范围内时，控制器70进行报警；当油压传感器90测量的油压大于预设的油压最大值时，控制器70进行报警。

在一些实施例中，采集油泵执行器30在不同转速下的流量具体包括：

控制器70控制油泵执行器30逐渐增大转速，并获取油泵执行器30的转速由零增大到最大值时的流量；

控制器70控制油泵执行器30逐渐减小转速，并获取油泵执行器30的转速由最大值减小到零时的流量。

具体的，对油泵执行器30进行主动定量试验时，采用正回归试验和逆回归试验。在主动定量试验中，正回归是指将转速由零到最大值分为若干值，试验中逐渐将设定转速增大到最大值并开展相关试验工作。逆回归是指将转速由最大值到零分为若干值，试验中逐渐将设定转速减小到零并开展相关试验工作。

示例性的，在主动定量试验中，假设油泵执行器30最大转速为1000r/min，将其分为200r/min、400r/min、600r/min、800r/min、1000r/min5个定量档，在主动定量试验中，进油油温在设定温度范围内则控制器70将油泵执行器30的转速设置为200r/min，油泵执行器30开始工作，油进入罗斯蒙特流量计，当油压达到排油阀60开启值时，控制器70开启排油阀60，通过排油阀60油重新进入油箱10，如此形成工作循环。当转速达到计数设定值，控制器70记录此时油流量值为1kg/h，然后，控制器70将油泵执行器30的转速设置为400r/min，记录油流量值为2kg/h，如此完成剩下的600r/min、800r/min、1000r/min3个定量档的检测，对应的油流量值分别是3kg/h、4kg/h、5kg/h三个测量值，至此主动定量试验中的正回归试验完成，主动定量试验中的正回归试数据如表1所示。

表1主动定量试验中的正回归试数据表

转速	200r/min	400r/min	600r/min	800r/min	1000r/min
						流量	1kg/h	2kg/h	3kg/h	4kg/h	5kg/h

在主动定量试验的逆回归试验中，控制器70将油泵执行器30转速分别设置为1000r/min、800r/min、600r/min、400r/min、200r/min五个定量档，首先从1000r/min开始，记录此时对应的油流量值，然后控制器70将油泵执行器30的转速降到800r/min，记录此时的对应的油流量值；依次降低油泵执行器30的转速，直到油泵执行器30的转速降到为200r/min，并记录此时对应的油流量值，至此主动定量试验中的正回归试验完成；主动定量试验中的逆回归试数据如表2所示。

表2主动定量试验中的逆回归试数据表

转速	1000r/min	800r/min	600r/min	400r/min	200r/min
						流量	5kg/h	4kg/h	3kg/h	2kg/h	1kg/h

表1为主动定量试验中的正回归试数据，通过数据拟合，得到正回归转速与流量的直线方程y＝200x，表2为主动定量试验中的逆回归试数据，通过数据拟合，得到逆回归转速与流量的直线方程y＝200x，由于正回归、逆回归的转速与流量的直线方程均为y＝200x，正回归和逆回归两者得到的一致且均为线性方程，因此，油泵执行器的主动定量试验合格。

在一些实施例中，采集油泵执行器30在不同流量下的转速具体包括：

控制器70控制油泵执行器30逐渐增大流量，并获取油泵执行器30的流量由零增大到最大值时的转速；

控制器70控制油泵执行器30逐渐减小流量，并获取油泵执行器30的流量由最大值减小到零时的转速。

具体的，在被动变量试验中，正回归是指将设定流量由零到最大值分为若干值，试验中逐渐将流量增大到最大值，开展相关试验工作，逆回归指将设定流量由最大值到零分为若干值，试验中逐渐将流量减小到零，开展相关试验工作。

示例性的，控制器70采用PID控制方法控制调整油泵执行器30的转速，使油泵执行器30的油流量在1kg/h稳定，记录此时的油泵执行器30的转速。接着，按照正回归方法，控制器70分别将油泵执行器30的流量分别设置为2kg/h、3kg/h、4kg/h、5kg/h，控制器70采用PID控制方法控制调整油泵执行器30的转速，使油泵执行器30油流量在设定油流量值稳定，记录此时的油泵执行器30的转速，形成数据表3。同样，按照逆回归方法，控制器70分别将油泵执行器30的流量分别设置为5kg/h、4kg/h、3kg/h、2kg/h、1kg/h，控制器70采用PID控制方法控制调整油泵执行器30的转速，使油泵执行器30的油流量在设定油流量值稳定，记录此时的油泵执行器30的转速，形成数据表4。

表3被动变量试验中的正回归试数据表

流量	1kg/h	2kg/h	3kg/h	4kg/h	5kg/h
						转速	200r/min	400r/min	600r/min	800r/min	1000r/min

表4被动变量试验中的逆回归试数据表

流量	5kg/h	4kg/h	3kg/h	2kg/h	1kg/h
						转速	1000r/min	800r/min	600r/min	400r/min	200r/min

表3为被动变量试验中的正回归试数据，通过数据拟合，得到正回归转速与流量的直线方程y＝0.005x，表4为被动变量试验中的逆回归试数据，通过数据拟合，得到逆回归转速与流量的直线方程y＝0.005x，由于正回归、逆回归的转速与流量的直线方程均为y＝0.005x，两者一致且均为线性方程，因此，被动变量试验合格。

油泵执行器30的主动定量试验和被动变量试验均合格，则油泵执行器30合格，若主动定量试验和被动变量试验中任一试验不合格，则油泵执行器30不合格。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种油泵执行器检测装置，其特征在于，包括进油阀、油箱、油泵执行器、流量计、转速传感器、排油阀和控制器；

所述进油阀的一端与所述油箱管路连接，所述进油阀的另一端与所述油泵执行器的一端管路连接，所述油泵执行器的另一端与所述流量计的一端管路连接，所述转速传感器设置在所述油泵执行器上，用于测量所述油泵执行器的转速，所述流量计的另一端与所述排油阀的一端管路连接，所述排油阀的另一端与所述油箱管路连接；

所述进油阀、所述油泵执行器、所述流量计、所述转速传感器和所述排油阀分别与所述控制器电连接；

在主动定量试验时，所述控制器通过调节所述油泵执行器的转速，采集所述油泵执行器在不同转速下的流量；

在被动变量试验时，所述控制器通过调节油泵执行器的流量，采集所述油泵执行器在不同流量下的转速；

对所述油泵执行器进行主动定量试验和被动变量试验时，采用正回归试验和逆回归试验；其中，在主动定量试验中，正回归试验是指将转速由零到最大值分为若干值，试验中逐渐将设定转速增大到最大值并开展试验工作；逆回归试验是指将转速由最大值到零分为若干值，试验中逐渐将设定转速减小到零并开展试验工作；

在被动变量试验中，正回归试验是指将设定流量由零到最大值分为若干值，试验中逐渐将流量增大到最大值，开展试验工作，逆回归试验指将设定流量由最大值到零分为若干值，试验中逐渐将流量减小到零，开展试验工作。

2.根据权利要求1所述的一种油泵执行器检测装置，其特征在于，还包括油温传感器，所述油温传感器设置在所述进油阀与所述油箱之间的管路上并与所述控制器电连接，用于测量进油温度。

3.根据权利要求1或2所述的一种油泵执行器检测装置，其特征在于，还包括油压传感器，所述油压传感器设置在所述排油阀与所述流量计之间的管路上并与所述控制器电连接，用于测量管路的油压。

4.一种权利要求1至3任一项所述的油泵执行器检测装置的检测方法，其特征在于，包括：

对油泵执行器采用主动定量试验，采集油泵执行器在不同转速下的流量；

对油泵执行器采用被动变量试验，采集油泵执行器在不同流量下的转速；

对采集的所述油泵执行器在不同转速下的流量进行数据拟合分析，得到流量与转速的第一函数方程；

对采集的所述油泵执行器在不同流量下的转速的进行数据拟合分析，得到转速与流量的第二函数方程；

当所述第一函数方程和所述第二函数方程均为线性方程时，则判定所述油泵执行器合格，当所述第一函数方程和/或所述第二函数方程不为线性方程时，则判定所述油泵执行器不合格。

5.根据权利要求4所述的一种油泵执行器检测装置的检测方法，其特征在于，所述对所述油泵执行器采用主动定量试验具体包括：

控制器控制进油阀打开并通过油温传感器测量油温，若油温传感器测量的油温在预设温度范围内，则控制器将油泵执行器的转速设置为一个数值，油泵执行器开始工作，油进入流量计，通过流量计测量油泵执行器的流量；

当油压传感器测量的油压大于预设油压时，控制器控制排油阀开启，油通过排油阀返回油箱。

6.根据权利要求4所述的一种油泵执行器检测装置的检测方法，其特征在于，所述对所述油泵执行器采用被动变量试验具体包括：

控制器控制进油阀打开并通过油温传感器测量油温，若油温传感器测量的油温在预设温度范围内，则控制器设置控制流量并控制油泵执行器开始工作，油进入流量计，通过转速传感器测量油泵执行器达到控制流量时的稳定转速；

当油压传感器测量的油压大于预设油压时，控制器控制排油阀开启，油通过排油阀返回油箱。

7.根据权利要求5或6所述的一种油泵执行器检测装置的检测方法，其特征在于，

当油温传感器测量的温度不在预设温度范围内时，控制器进行报警；

当油压传感器测量的油压大于预设的油压最大值时，控制器进行报警。

8.根据权利要求4所述的一种油泵执行器检测装置的检测方法，其特征在于，所述采集油泵执行器在不同转速下的流量具体包括：

控制器控制油泵执行器逐渐增大转速，并获取油泵执行器的转速由零增大到最大值时的流量；

控制器控制油泵执行器逐渐减小转速，并获取油泵执行器的转速由最大值减小到零时的流量。

9.根据权利要求4所述的一种油泵执行器检测装置的检测方法，其特征在于，所述采集油泵执行器在不同流量下的转速具体包括：

控制器控制油泵执行器逐渐增大流量，并获取油泵执行器的流量由零增大到最大值时的转速；

控制器控制油泵执行器逐渐减小流量，并获取油泵执行器的流量由最大值减小到零时的转速。