CN117404370B - 基于人工智能的液压油缸试压检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油缸检测领域，用于解决肉眼观察油缸试压存在检测精度不足以及检测时温度缺少调节变换的问题，具体为基于人工智能的液压油缸试压检测系统，包括油缸试压控制单元、检验结果分析单元、油缸检验单元、油缸接头检验单元和环境变更控制单元；本发明中，在对液压油缸和液压油管进行同步检测，通过结合液压油缸和液压油管的检测结果，确保液压油缸中的试压数据准确，通过传感器对液压油缸进行漏液和振动的检测，从而提高检测的灵敏性，避免肉眼观察时存在的误差，通过对液压油缸试验环境的温度进行改变，试验出液压油缸在不同的环境温度下的不同工作情况，提高了液压油缸试验的覆盖程度。

Description

基于人工智能的液压油缸试压检测系统

技术领域

本发明涉及油缸检测领域，具体为基于人工智能的液压油缸试压检测系统。

背景技术

液压油缸一般指液压缸，液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动或摆动运动的液压执行元件，它结构简单、工作可靠，用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用，现有的液压油缸在生产完成后，需要对液压缸油缸进行试压检测；

目前，现有技术中的油缸在试压检测过程中，是通过液压站的油管和油缸连接，然后向油缸内注入液压油，使得推动推杆伸缩，从而进行观察，液压油缸是否存在漏油、抖动等情况；但检测过程通过人为观察液压油缸是否存在漏油的方法精确性不足，且试压时间相对于油缸正常使用寿命时间短暂，微小的液压油渗漏和微小抖动等不易被人工肉眼发现的异常情况容易在使用中逐渐扩大发展成为严重的质量问题，存在检测精度不足的问题。

发明内容

本发明中，在对液压油缸和液压油管进行同步检测，通过结合液压油缸和液压油管的检测结果，确保液压油缸中的试压数据准确，通过传感器对液压油缸进行漏液和振动的检测，从而提高检测的灵敏性，避免肉眼观察时存在的误差，通过对液压油缸试验环境的温度进行改变，试验出液压油缸在不同的环境温度下的不同工作情况，提高了液压油缸试验的覆盖程度，避免因为实际使用温度变化出现未检验到的故障的情况，解决肉眼观察油缸试压存在检测精度不足的问题，而提出基于人工智能的液压油缸试压检测系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于人工智能的液压油缸试压检测系统，包括油缸试压控制单元、检验结果分析单元、油缸检验单元、油缸接头检验单元和环境变更控制单元，所述油缸试压控制单元能够对油缸进行加压控制，并生成加压控制信息发送至检验结果分析单元；

所述油缸检验单元用于对油缸试压过程中油缸的运行信息进行统计，并将统计到的油缸运行信息进行数据整理后发送至检验结果分析单元；

所述油缸接头检验单元能够对油缸试压过程中的接头处进行漏液检测，并根据漏液检测结果生成连接正常信号或连接异常信号，所述油缸接头检验单元将连接正常信号或连接异常信号同时发送至油缸检验单元和检验结果分析单元；

所述检验结果分析单元根据油缸运行信息和连接正常信号或连接异常信号进行综合分析，生成油缸试压正常信号或油缸试压异常信号；

所述环境变更控制单元能够对油缸试压过程中的环境温度进行控制，并对环境温度进行改变，同时生成环境温度变更信号，将环境温度变更信号发送至检验结果分析单元，所述检验结果分析单元获取到环境温度变更信号后，再次通过油缸检验单元获取到油缸运行信息，并对油缸运行信息进行分析，根据分析结果生成正常温度范围和异常温度范围。

作为本发明的一种优选实施方式，所述油缸试压控制单元在进行加压控制时，将所施加油压进行实时记录，并以时间为横轴，以所施加油压为纵轴绘制施加油压变化曲线，将其作为加压控制信息。

作为本发明的一种优选实施方式，所述油缸检验单元所统计的油缸的运行信息包括油缸内压力和油缸抖动情况，所述油缸检验单元在获取到油缸内压力时，对获取的时间进行记录，并以时间为横轴、以油缸内压力为纵轴，绘制油缸内压力变化曲线，所述油缸检验单元将油缸内压力变化曲线和施加油压变化曲线重合至同一横轴中，并将油缸内压力变化曲线和施加油压变化曲线中为重合的部分记录为误差距离，所述油缸检验单元计算误差距离的值，并将误差距离与预设的误差灵敏值进行对比，若误差距离小于预设的误差灵敏值，则将误差距离删除，若误差距离大于预设的误差灵敏值，则将误差距离保留，并记录为误差数据；

所述油缸检验单元在获取到油缸抖动情况时，以抖动强度作为抖动的检测指标，所述油缸检验单元对油缸试压过程中的油缸抖动强度进行定时记录，获取到多组油缸抖动强度数据，并对多组油缸抖动强度数据进行算术平均，计算平均抖动强度数据D；所述油缸检验单元将对油缸抖动强度进行记录为总次数，并对每次所记录到的油缸抖动强度数据进行阈值对比，将油缸抖动强度大于阈值的记录为抖动数据点，将油缸抖动强度小于等于阈值的记录为无抖动数据点，所述油缸检验单元计算抖动数据点在总次数中的占比，并记录为n；所述油缸检验单元获取到所有抖动数据点中的抖动强度最大值，记录为抖动峰值P；

所述油缸检验单元通过公式计算油缸抖动特征值X，，其中q为预设的权重系数，所述油缸检验单元将油缸抖动特征值X与预设的合格阈值X0进行对比，若油缸抖动特征值X小于预设的合格阈值X0，则生成抖动合格信号，若油缸抖动特征值X大于等于预设的合格阈值X0，则生成抖动超标信号；

所述油缸检验单元将误差数据和抖动合格信号或抖动超标信号作为油缸运行信息数据整理后的结果发送至检验结果分析单元。

作为本发明的一种优选实施方式，所述油缸接头检验单元在检测到接头处发生漏液时，生成连接异常信号，在未检测到接头处发生漏液时，生成连接正常信号。

作为本发明的一种优选实施方式，所述检验结果分析单元获取到误差数据和抖动超标信号中的任意一组后，若同时获取到连接异常信号，则生成检验无效信号，所述检验结果获取到误差数据和抖动超标信号中的任意一组后，若同时获取到连接正常信号，则生成油缸试压异常信号，所述检验结果分析单元在未获取到误差数据且同时获取到抖动合格信号，再同时获取到连接正常信号时，生成油缸试压正常信号，所述检验结果分析单元在未获取到误差数据且同时获取到连接异常信号时，生成油缸试压异常信号。

作为本发明的一种优选实施方式，所述环境变更单元在对油缸试压环境进行环境温度控制时，通过将油缸试验环境下降至预设的最低值，并从最低值逐步增加至预设的最高值，所跨越的温度记录为温度测试行程，所述检验结果分析单元获取到油缸运行信息，并持续对油缸运行信息进行记录，同时以环境温度为横轴，分别以油缸运行信息中的误差数据和油缸抖动特征值为纵轴，绘制两条曲线，分别为油缸误差数据变化曲线和油缸抖动特征值变化曲线；

所述检验结果分析单元将油缸误差数据变化曲线和油缸抖动特征值变化曲线向横轴绘制垂线，并计算油缸误差数据变化曲线和油缸抖动特征值变化曲线和横轴所形成的面积，记录为油缸误差数据面积和抖动变化面积。

作为本发明的一种优选实施方式，所述检验结果分析单元将油缸误差数据面积和预设的误差数据面积阈值进行对比，若油缸误差数据面积小于等于预设的误差数据面积阈值，则生成总变化合格信号，若油缸误差数据面积大于预设的误差数据面积阈值，则生成总变化不合格信号，所述检验结果分析单元获取到预设的误差数据阈值，并在油缸误差数据变化曲线中误差数据阈值所对应的纵轴高度绘制水平直线，记录为误差标准线，将位于误差标准线上方的油缸误差数据变化曲线记录为误差不合格曲线，将误差不合格曲线所对应的温度记录为异常工况温度。

作为本发明的一种优选实施方式，所述检验结果分析单元将抖动变化面积和预设的抖动变化面积阈值进行对比，若抖动变化面积小于等于预设的抖动变化面积阈值，则生成总抖动合格信号，若抖动变化面积大于预设的抖动变化面积阈值，则生成总抖动不合格信号，所述检验结果分析单元获取到预设的抖动阈值，并在油缸抖动特征值变化曲线中抖动阈值所对应的纵轴高度绘制水平直线，记录为抖动标准线，将位于抖动标准线上方的油缸抖动特征值变化曲线记录为抖动不合格曲线，将抖动不合格曲线所对应的温度记录为异常抖动温度。

作为本发明的一种优选实施方式，所述检验结果分析单元将异常工况温度的范围和异常抖动温度的范围分别记录为两个集合，对两个集合进行并集，生成异常温度范围，将温度测试行程内除异常温度范围外的温度范围记录为正常温度范围。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中，在液压油缸进行试压的过程中，通过传感器对液压油缸进行漏液和振动的检测，从而提高检测的灵敏性，避免肉眼观察时存在的误差，提高液压油缸检测准确性和快捷性。

本发明中，在对液压油缸进行试验检测时，对液压油管进行同步检测，通过结合液压油缸和液压油管的检测结果，确保液压油缸中的试压数据准确，不会受到液压油管连接故障的干扰。

本发明中，通过对液压油缸试验环境的温度进行改变，不仅仅对固定温度下的液压油缸进行试验，也试验出液压油缸在不同的环境温度下的不同工作情况，提高了液压油缸试验的覆盖程度，避免因为实际使用温度变化出现未检验到的故障的情况。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明的系统流程图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1－图2所示，基于人工智能的液压油缸试压检测系统，包括油缸试压控制单元、检验结果分析单元、油缸检验单元、油缸接头检验单元和环境变更控制单元，油缸试压控制单元能够对油缸进行加压控制，并生成加压控制信息发送至检验结果分析单元，油缸试压控制单元在进行加压控制时，将所施加油压进行实时记录，并以时间为横轴，以所施加油压为纵轴绘制施加油压变化曲线，将其作为加压控制信息；

油缸检验单元用于对油缸试压过程中油缸的运行信息进行统计，油缸检验单元所统计的油缸的运行信息包括油缸内压力和油缸抖动情况，油缸检验单元在获取到油缸内压力时，对获取的时间进行记录，并以时间为横轴、以油缸内压力为纵轴，绘制油缸内压力变化曲线，油缸检验单元将油缸内压力变化曲线和施加油压变化曲线重合至同一横轴中，并将油缸内压力变化曲线和施加油压变化曲线中未重合的部分记录为误差距离，油缸检验单元计算误差距离的值，并将误差距离与预设的误差灵敏值进行对比，若误差距离小于预设的误差灵敏值，则将误差距离删除，若误差距离大于预设的误差灵敏值，则将误差距离保留，并记录为误差数据；

油缸检验单元在获取到油缸抖动情况时，以抖动强度作为抖动的检测指标，油缸检验单元对油缸试压过程中的油缸抖动强度进行定时记录，获取到多组油缸抖动强度数据，并对多组油缸抖动强度数据进行算术平均，计算平均抖动强度数据D；油缸检验单元将对油缸抖动强度进行记录为总次数，并对每次所记录到的油缸抖动强度数据进行阈值对比，将油缸抖动强度大于阈值的记录为抖动数据点，将油缸抖动强度小于等于阈值的记录为无抖动数据点，油缸检验单元计算抖动数据点在总次数中的占比，并记录为n；油缸检验单元获取到所有抖动数据点中的抖动强度最大值，记录为抖动峰值P；

油缸检验单元通过公式计算油缸抖动特征值X，，其中q为预设的权重系数，油缸检验单元将油缸抖动特征值X与预设的合格阈值X0进行对比，若油缸抖动特征值X小于预设的合格阈值X0，则生成抖动合格信号，若油缸抖动特征值X大于等于预设的合格阈值X0，则生成抖动超标信号；

油缸检验单元将误差数据和抖动合格信号或抖动超标信号作为油缸运行信息数据整理后的结果，并将数据整理后的油缸运行信息发送至检验结果分析单元；

油缸接头检验单元能够对油缸试压过程中的接头处进行漏液检测，油缸接头检验单元在检测到接头处发生漏液时，生成连接异常信号，在未检测到接头处发生漏液时，生成连接正常信号，油缸接头检验单元将连接正常信号或连接异常信号同时发送至油缸检验单元和检验结果分析单元；

检验结果分析单元根据油缸运行信息和连接正常信号或连接异常信号进行综合分析，检验结果分析单元获取到误差数据和抖动超标信号中的任意一组后，若同时获取到连接异常信号，则生成检验无效信号，检验结果获取到误差数据和抖动超标信号中的任意一组后，若同时获取到连接正常信号，则生成油缸试压异常信号，检验结果分析单元在未获取到误差数据且同时获取到抖动合格信号，再同时获取到连接正常信号时，生成油缸试压正常信号，检验结果分析单元在未获取到误差数据且同时获取到连接异常信号时，生成油缸试压异常信号，生成检验无效信号后，提醒管理人员对油缸管道的连接处进行检查，生成油缸试压正常信号或油缸试压异常信号后，发送至管理人员进行查看，从而实现对试压结果的输出。

实施例二：

请参阅图1－图2所示，环境变更控制单元能够对油缸试压过程中的环境温度进行控制，环境变更单元在对油缸试压环境进行环境温度控制时，通过将油缸试验环境下降至预设的最低值，并从最低值逐步增加至预设的最高值，所跨越的温度记录为温度测试行程，在对环境温度进行控制时，在每个温度下均维持足够的时间，从而模拟油缸长时间在不同温度下运行的情况，同时生成环境温度变更信号，将环境温度变更信号发送至检验结果分析单元，检验结果分析单元获取到环境温度变更信号后，再次通过油缸检验单元获取到油缸运行信息，并持续对油缸运行信息进行记录，同时以环境温度为横轴，分别以油缸运行信息中的误差数据和油缸抖动特征值为纵轴，绘制两条曲线，分别为油缸误差数据变化曲线和油缸抖动特征值变化曲线；

检验结果分析单元将油缸误差数据变化曲线和油缸抖动特征值变化曲线向横轴绘制垂线，并计算油缸误差数据变化曲线和油缸抖动特征值变化曲线和横轴所形成的面积，记录为油缸误差数据面积和抖动变化面积。

检验结果分析单元将油缸误差数据面积和预设的误差数据面积阈值进行对比，若油缸误差数据面积小于等于预设的误差数据面积阈值，则生成总变化合格信号，若油缸误差数据面积大于预设的误差数据面积阈值，则生成总变化不合格信号，检验结果分析单元获取到预设的误差数据阈值，并在油缸误差数据变化曲线中误差数据阈值所对应的纵轴高度绘制水平直线，记录为误差标准线，将位于误差标准线上方的油缸误差数据变化曲线记录为误差不合格曲线，将误差不合格曲线所对应的温度记录为异常工况温度；

检验结果分析单元将抖动变化面积和预设的抖动变化面积阈值进行对比，若抖动变化面积小于等于预设的抖动变化面积阈值，则生成总抖动合格信号，若抖动变化面积大于预设的抖动变化面积阈值，则生成总抖动不合格信号，检验结果分析单元获取到预设的抖动阈值，并在油缸抖动特征值变化曲线中抖动阈值所对应的纵轴高度绘制水平直线，记录为抖动标准线，将位于抖动标准线上方的油缸抖动特征值变化曲线记录为抖动不合格曲线，将抖动不合格曲线所对应的温度记录为异常抖动温度；

检验结果分析单元将异常工况温度的范围和异常抖动温度的范围分别记录为两个集合，对两个集合进行并集，生成异常温度范围，将温度测试行程内除异常温度范围外的温度范围记录为正常温度范围，检验结果分析单元将正常温度范围和异常温度范围进行输出，使得管理人员能够查看到此次检测的结果。

本发明中，在对液压油缸和液压油管进行同步检测，通过结合液压油缸和液压油管的检测结果，确保液压油缸中的试压数据准确，通过传感器对液压油缸进行漏液和振动的检测，从而提高检测的灵敏性，避免肉眼观察时存在的误差，通过对液压油缸试验环境的温度进行改变，试验出液压油缸在不同的环境温度下的不同工作情况，提高了液压油缸试验的覆盖程度，避免因为实际使用温度变化出现未检验到的故障的情况。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.基于人工智能的液压油缸试压检测系统，其特征在于，包括油缸试压控制单元、检验结果分析单元、油缸检验单元、油缸接头检验单元和环境变更控制单元，所述油缸试压控制单元能够对油缸进行加压控制，并生成加压控制信息发送至检验结果分析单元；

所述油缸检验单元用于对油缸试压过程中油缸的运行信息进行统计，并将统计到的油缸运行信息进行数据整理后发送至检验结果分析单元；

所述油缸接头检验单元能够对油缸试压过程中的接头处进行漏液检测，并根据漏液检测结果生成连接正常信号或连接异常信号，所述油缸接头检验单元将连接正常信号或连接异常信号同时发送至油缸检验单元和检验结果分析单元；

所述检验结果分析单元根据油缸运行信息和连接正常信号或连接异常信号进行综合分析，生成油缸试压正常信号或油缸试压异常信号；

所述环境变更控制单元能够对油缸试压过程中的环境温度进行控制，并对环境温度进行改变，同时生成环境温度变更信号，将环境温度变更信号发送至检验结果分析单元，所述检验结果分析单元获取到环境温度变更信号后，再次通过油缸检验单元获取到油缸运行信息，并对油缸运行信息进行分析，根据分析结果生成正常温度范围和异常温度范围；

所述油缸试压控制单元在进行加压控制时，将所施加油压进行实时记录，并以时间为横轴，以所施加油压为纵轴绘制施加油压变化曲线，将其作为加压控制信息；

所述油缸检验单元所统计的油缸的运行信息包括油缸内压力和油缸抖动情况，所述油缸检验单元在获取到油缸内压力时，对获取的时间进行记录，并以时间为横轴、以油缸内压力为纵轴，绘制油缸内压力变化曲线，所述油缸检验单元将油缸内压力变化曲线和施加油压变化曲线重合至同一横轴中，并将油缸内压力变化曲线和施加油压变化曲线中未重合的部分记录为误差距离，所述油缸检验单元计算误差距离的值，并将误差距离与预设的误差灵敏值进行对比，若误差距离小于预设的误差灵敏值，则将误差距离删除，若误差距离大于预设的误差灵敏值，则将误差距离保留，并记录为误差数据；

所述油缸检验单元在获取到油缸抖动情况时，以抖动强度作为抖动的检测指标，所述油缸检验单元对油缸试压过程中的油缸抖动强度进行定时记录，获取到多组油缸抖动强度数据，并对多组油缸抖动强度数据进行算术平均，计算平均抖动强度数据D；所述油缸检验单元将对油缸抖动强度进行记录为总次数，并对每次所记录到的油缸抖动强度数据进行阈值对比，将油缸抖动强度大于阈值的记录为抖动数据点，将油缸抖动强度小于等于阈值的记录为无抖动数据点，所述油缸检验单元计算抖动数据点在总次数中的占比，并记录为n；所述油缸检验单元获取到所有抖动数据点中的抖动强度最大值，记录为抖动峰值P；

所述油缸检验单元通过公式计算油缸抖动特征值X，，其中q为预设的权重系数，所述油缸检验单元将油缸抖动特征值X与预设的合格阈值X0进行对比，若油缸抖动特征值X小于预设的合格阈值X0，则生成抖动合格信号，若油缸抖动特征值X大于等于预设的合格阈值X0，则生成抖动超标信号；

所述油缸检验单元将误差数据和抖动合格信号或抖动超标信号作为油缸运行信息数据整理后的结果发送至检验结果分析单元。

2.根据权利要求1所述的基于人工智能的液压油缸试压检测系统，其特征在于，所述油缸接头检验单元在检测到接头处发生漏液时，生成连接异常信号，在未检测到接头处发生漏液时，生成连接正常信号。

3.根据权利要求2所述的基于人工智能的液压油缸试压检测系统，其特征在于，所述检验结果分析单元获取到误差数据和抖动超标信号中的任意一组后，若同时获取到连接异常信号，则生成检验无效信号，所述检验结果分析单元获取到误差数据和抖动超标信号中的任意一组后，若同时获取到连接正常信号，则生成油缸试压异常信号，所述检验结果分析单元在未获取到误差数据且同时获取到抖动合格信号，再同时获取到连接正常信号时，生成油缸试压正常信号，所述检验结果分析单元在未获取到误差数据且同时获取到连接异常信号时，生成油缸试压异常信号。

4.根据权利要求3所述的基于人工智能的液压油缸试压检测系统，其特征在于，所述环境变更控制单元在对油缸试压环境进行环境温度控制时，通过将油缸试验环境下降至预设的最低值，并从最低值逐步增加至预设的最高值，所跨越的温度记录为温度测试行程，所述检验结果分析单元获取到油缸运行信息，并持续对油缸运行信息进行记录，同时以环境温度为横轴，分别以油缸运行信息中的误差数据和油缸抖动特征值为纵轴，绘制两条曲线，分别为油缸误差数据变化曲线和油缸抖动特征值变化曲线；

所述检验结果分析单元将油缸误差数据变化曲线和油缸抖动特征值变化曲线向横轴绘制垂线，并计算油缸误差数据变化曲线和油缸抖动特征值变化曲线和横轴所形成的面积，记录为油缸误差数据面积和抖动变化面积。

5.根据权利要求4所述的基于人工智能的液压油缸试压检测系统，其特征在于，所述检验结果分析单元将油缸误差数据面积和预设的误差数据面积阈值进行对比，若油缸误差数据面积小于等于预设的误差数据面积阈值，则生成总变化合格信号，若油缸误差数据面积大于预设的误差数据面积阈值，则生成总变化不合格信号，所述检验结果分析单元获取到预设的误差数据阈值，并在油缸误差数据变化曲线中误差数据阈值所对应的纵轴高度绘制水平直线，记录为误差标准线，将位于误差标准线上方的油缸误差数据变化曲线记录为误差不合格曲线，将误差不合格曲线所对应的温度记录为异常工况温度。

6.根据权利要求4所述的基于人工智能的液压油缸试压检测系统，其特征在于，所述检验结果分析单元将抖动变化面积和预设的抖动变化面积阈值进行对比，若抖动变化面积小于等于预设的抖动变化面积阈值，则生成总抖动合格信号，若抖动变化面积大于预设的抖动变化面积阈值，则生成总抖动不合格信号，所述检验结果分析单元获取到预设的抖动阈值，并在油缸抖动特征值变化曲线中抖动阈值所对应的纵轴高度绘制水平直线，记录为抖动标准线，将位于抖动标准线上方的油缸抖动特征值变化曲线记录为抖动不合格曲线，将抖动不合格曲线所对应的温度记录为异常抖动温度。

7.根据权利要求6所述的基于人工智能的液压油缸试压检测系统，其特征在于，所述检验结果分析单元将异常工况温度的范围和异常抖动温度的范围分别记录为两个集合，对两个集合进行并集，生成异常温度范围，将温度测试行程内除异常温度范围外的温度范围记录为正常温度范围。