CN202326521U - 高压液压阀测试智能监控和数据采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了高压液压阀测试智能监控和数据采集系统，包括有一级控制中心和测试场地；一级控制中心内置有计算机监控终端单元，测试场地内置有用于测试对象的单元试验工作台及集中隔离式液压站，且测试场地与一级控制中心之间配置有通讯通道；单元试验工作台上配套有附助油箱，且附助油箱与集中隔离式液压站连接；通讯通道连接有数据采集卡接线板；采用行业通行并具有一定先进性设计的软硬件开发平台和技术，具备功能全面、数据准确、运行稳定、实用和可扩充特性；对新产品动态测试过程中产生的各种数据进行实时采集，具有多种形式的图表显示、数据查询、特性曲线自动生成、参数连续采集、统计、分析等功能，界面直观、简便。

Description

高压液压阀测试智能监控和数据采集系统

技术领域

本实用新型涉及液压阀测试的技术领域，特别涉及一种高压液压阀测试智能监控和数据采集系统。

背景技术

目前国内外产品测试智能监控和数据采集系统生产线产品信息监控主要采用通用PLC或DCS，也有采用工业PC计算机，配置相应组态软件。其突出的缺陷是此类控制产品并非为高压液压阀产品信息管理定制，其通用性也决定了功能上的配置不合理，资源浪费，性价比不高。此外，就当前嵌入式ECS监控系统产品而言，其技术模式有以下内容：以嵌入式技术为基础，基于32位高速MCU和嵌入式实时操作系统的，具有现场采集、控制、通讯、数据存储、故障上传、现场监控等功能。系统包括主模块、背板和数字量输入/输出板卡和模拟量输入/输出板卡，可接插多块板卡，最多支持多点物理点和虚拟点。虽然其技术水平较高，适用于各类控制应用，特别是工程应用，但同样由于其过多考虑通用性等原因，在与多领域工业设备自控的具体应用中，系统普遍存在资源配置浪费，功能闲置，技术惯性大，整合先进技术成本高周期慢，价格较高等欠缺。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种数据准确、运行稳定、界面直观、操作简便、自动化程度高、性能可靠及测试范围广的高压液压阀测试智能监控和数据采集系统。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：高压液压阀测试智能监控和数据采集系统，包括有一级控制中心和测试场地；一级控制中心内置有计算机监控终端单元，测试场地内置有用于测试对象的单元试验工作台及集中隔离式液压站，且测试场地与一级控制中心之间配置有通讯通道；单元试验工作台上配套有附助油箱，且附助油箱与集中隔离式液压站连接；单元试验工作台上配置有压力传感器、流量计、温度传感器、位移传感器、电压表及电流表；集中隔离式液压站上配置有油液温度传感器、低液位检测计、蓄能器气腔气压表及滤芯污染物检测仪；附助油箱上配置有高液位检测计；通讯通道连接有数据采集卡接线板，该数据采集卡接线板分别与压力传感器、流量计、温度传感器、位移传感器、电压表及电流表连接；油液温度传感器、低液位检测计、蓄能器气腔气压表及滤芯污染物检测仪、高液位检测计直接与通讯通道连接。

采取的措施还包括：

上述的数据采集卡接线板的接线端子分别连接有电流隔离器体及四组频压变换器体，每组频压变换器体分别连接有四芯插座体，且四芯插座体能与流量计电线插扣连接。

上述的电流隔离器体上配置有二十四伏极、零伏极及正极、负极；二十四伏极和零伏极上连接有二十四伏电源体；正极和负极上分别连接有二组三芯插座体和二组二芯插座体，且每个三芯插座体、二芯插座体能与电流表电线插扣连接。

上述的二十四伏电源体正极端分别连接有五个五芯插座体和一个六芯插座体；六芯插座体能与位移传感器电线插扣连接；其中一个五芯插座体能与温度传感器电线插扣连接，其余四个五芯插座体能与压力传感器电线插扣连接。

上述的二十四伏电源体输出端还连接有五伏电源体，且该五伏电源体的正负极分别连接有二个接触器。

上述的压力传感器测量点分别为P口、A口、B口、LS口、液控口及T口，且最高压力测量值分别为40Mpa、10Mpa和5Mpa；流量计测量点分别为P口、A口、B口及微泄漏口，P口、A口、B口的最大流量测量值为550L/min，而微泄漏口的流量采用容积法测量。

上述的温度传感器最大温度测量值为100℃；位移传感器测量换向阀阀芯的滑移行程，其最大测量行程为15mm；电压表为两种，其测量范围分别为0伏至5伏和0伏至10伏；电流表的测量范围为0mA至1000mA。

上述的计算机监控终端单元输出的测试项目内容为比例特性曲线、定速特性曲线、启闭特性、单双泵自动切换的过渡过程、正反向流阻、比例流量分配、内泄测试、阀清洁度、液控压力范围、自锁封闭、阀清洁度、缓冲特性、背压确定、自由回转、定压特性和外泄。

上述的一级控制中心经因特网连接有二级控制中心，二级控制中心连接有计算机管理终端。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：采用行业通行并具有一定先进性设计的软硬件开发平台和技术，具备功能全面、数据准确、运行稳定、实用和可扩充特性；对液压站运转状况实现集中监控，具有油箱内油液温度、油箱液位、油箱油液清洁度、各泵出口滤器中滤芯污染、蓄能器气腔充气压、各工作台小油箱液位等实时数据的采集、显示、越限报警及看板直观显示功能；对新产品动态测试过程中产生的各种数据进行实时采集，具有多种形式的图表显示、数据查询、特性曲线自动生成、参数连续采集、统计、分析等功能，而且试验状态和结果均可自动储存和输出；符合操作人员的操作习惯，界面应直观、简便；采用了智能监控系统的软硬件设计；应用信号分析及信息融合技术对所检测的信息加工、处理；系统具有抗干扰能力；基于MODBUS通讯技术的信息交换；监控装置的高可靠性和低成本；监控系统上位机网络管理软件的设计。

附图说明

图1是本实用新型实施例的模块示意图；

图2是本实用新型实施例的各测试用元器件的接线的示意图；

图3是本实用新型实施例中流量计与四芯插座体的接线示意图；

图4是本实用新型实施例中压力传感器与五芯插座体的接线示意图；

图5是本实用新型实施例中电流表与二芯插座体的接线示意图；

图6是本实用新型实施例中电流表与三芯插座体的接线示意图；

图7是本实用新型实施例中温度传感器与五芯插座体的接线示意图；

图8是本实用新型实施例中位移传感器与六芯插座体的接线示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1至图8所示，本实用新型实施例，高压液压阀测试智能监控和数据采集系统是以应用为中心，以计算机技术为基础、软硬件可裁减，适应应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。主要由嵌入式微处理器、相关支撑硬件、嵌入式实时操作系统及应用软件系统等组成。与通用型计算机系统相比，嵌入式系统功耗低、可靠性高；功能强大、性能价格比高；实时性强，支持多任务；占用空间小，效率高；面向特定应用，可根据需要灵活定制软件。

由多台泵组、附助油箱、冷却器等组成集中隔离式液压站，为九个单元试验工作台分别提供高压液压能源与控制压力源，DCV24电源。为实时监视液压站是否处于正常运转，需对液压站某些参数进行中央集中监控，及时发现故障进行排除，以确保所有产品的出厂试验与对新产品开发进行液压性能的动态测试与记录。

1、 控制中心监控项目与要求：

1.1、油箱内油液温度：油温，回油箱侧，数字显示；高油温至+70℃声光报警。报警提示启动冷却水泵。

1.2、油箱液位：正常液位时绿色信号；低液位时，红色信号并报警。报警提示应向油箱加油

1.3、油箱油液清洁度：已购PC9000小型在线油污检测仪，检测颗粒度，能否从输出接口接至监控室也能显示数值、超值时报警。报警提示应对油箱中油液进行过滤，并达标。

1.4、各泵出口滤器中滤芯污染：所有泵出口高压滤器其发讯部分单独连线至中央监控室，当滤芯污染至一定程度，敏感压差，就显示红色声光报警。报警提示及时停泵更换滤芯。

1.5、蓄能器气腔充气压：蓄能器气腔应装压力表，并可有线远程将电线接至监控室，实时远程显示预充气压力，当漏气无压时，停泵时，应报警。报警提示应充氮气，否则蓄能器失效，无稳压作用。

1.6、各工作台小油箱液位：现各工作台有独立小油箱低液位报警自动抽油措施，与人工操纵抽油，如万一疏忽，或失灵，小油箱会溢出至地面，故也需在中央监控室安装高液位报警。报警提示应及时通知工人停止进行抽油。

2、数据采集内容：

2.1、压力数据：采集点分别为阀前P口、阀后A口、阀后B口、LS口、液控口、T口；对应的测量上限分别为＜40Mpa、＜40Mpa、＜40Mpa、＜40Mpa、≤10Mpa、≤5Mpa；需采用高压、和低压压力传感器若干。

2.2、流量数据：采集点分别为阀前P口、阀后A口、阀后B口、微泄漏；对应的测量上限分别为＜550L/min、＜550L/min、＜550L/min、＜300L/min；前三类测量需用高压流量计，微泄漏需用容积法测量。

2.3：温度数据：采集点任选；测量上限≤100℃；需温度传感器。

2.4、位移数据：采集点换向阀阀芯；测量上限＜15mm；需位移传感器。

2.5、颗粒度数据：采集点分别为阀前P口、阀后A口、阀后B口、阀后T口；与颗粒检测仪相配检测阀件的清洁度。

2.6、输入电流指令数据：采集点比例减压阀；测量上限0至1000mA。

2.7、输入电压指令数据：采集点电子手柄；测量上限为二组，0至5V和0至10V。

2.8、粘度数据：采集点油箱；测量上限60m㎡/s。

3、主要测试项目：

比例特性曲线、定速特性曲线、启闭特性、单双泵自动切换的过渡过程、正反向流阻、比例流量分配、内泄测试、阀清洁度、液控压力范围、自锁封闭、阀清洁度、缓冲特性、背压确定、自由回转、定压特性、外泄、其他产品具体要求；

共17项内容。

4、对数据采集系统的相应要求

本数据采集系统基本配置通道数不少于8个，确保同时采集四个压力参数、二个流量参数，并预留位移、颗粒度、温度等其他参数通道；能同时采集多个随时间变化的信号，组成一组X/Y曲线，动态显示，能读取相应测试点的数值；支持曲线打印、储存与取出；所采购的各种传感器、数据采集器、工控机（或电脑）、打印机、连线等，能确保在环境温度-10℃～+50℃，相对湿度90％下正常工作；采用标准型通讯接口和操作系统。

本实用新型实施例的优点在于：采用行业通行并具有一定先进性设计的软硬件开发平台和技术，具备功能全面、数据准确、运行稳定、实用和可扩充特性；对液压站运转状况实现集中监控，具有油箱内油液温度、油箱液位、油箱油液清洁度、各泵出口滤器中滤芯污染、蓄能器气腔充气压、各工作台小油箱液位等实时数据的采集、显示、越限报警及看板直观显示功能；对新产品动态测试过程中产生的各种数据进行实时采集，具有多种形式的图表显示、数据查询、特性曲线自动生成、参数连续采集、统计、分析等功能，而且试验状态和结果均可自动储存和输出；符合操作人员的操作习惯，界面应直观、简便；采用了智能监控系统的软硬件设计；应用信号分析及信息融合技术对所检测的信息加工、处理；系统具有抗干扰能力；基于MODBUS通讯技术的信息交换；监控装置的高可靠性和低成本；监控系统上位机网络管理软件的设计。

本实用新型的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本实用新型的范围。

Claims (9)

1.高压液压阀测试智能监控和数据采集系统，包括有一级控制中心和测试场地；所述的一级控制中心内置有计算机监控终端单元，所述的测试场地内置有用于测试对象的单元试验工作台及集中隔离式液压站，且测试场地与一级控制中心之间配置有通讯通道；其特征是：所述的单元试验工作台上配套有附助油箱，且附助油箱与所述的集中隔离式液压站连接；所述的单元试验工作台上配置有压力传感器、流量计、温度传感器、位移传感器、电压表及电流表；所述的集中隔离式液压站上配置有油液温度传感器、低液位检测计、蓄能器气腔气压表及滤芯污染物检测仪；所述的附助油箱上配置有高液位检测计；所述的通讯通道连接有数据采集卡接线板，该数据采集卡接线板分别与所述的压力传感器、流量计、温度传感器、位移传感器、电压表及电流表连接；所述的油液温度传感器、低液位检测计、蓄能器气腔气压表及滤芯污染物检测仪、高液位检测计直接与通讯通道连接。

2.根据权利要求1所述的高压液压阀测试智能监控和数据采集系统，其特征是：所述的数据采集卡接线板的接线端子分别连接有电流隔离器体及四组频压变换器体，每组频压变换器体分别连接有四芯插座体，且四芯插座体能与所述的流量计电线插扣连接。

3.根据权利要求2所述的高压液压阀测试智能监控和数据采集系统，其特征是：所述的电流隔离器体上配置有二十四伏极、零伏极及正极、负极；二十四伏极和零伏极上连接有二十四伏电源体；正极和负极上分别连接有二组三芯插座体和二组二芯插座体，且每个三芯插座体、二芯插座体能与电流表电线插扣连接。

4.根据权利要求3所述的高压液压阀测试智能监控和数据采集系统，其特征是：所述的二十四伏电源体正极端分别连接有五个五芯插座体和一个六芯插座体；六芯插座体能与位移传感器电线插扣连接；其中一个五芯插座体能与温度传感器电线插扣连接，其余四个五芯插座体能与压力传感器电线插扣连接。

5.根据权利要求4所述的高压液压阀测试智能监控和数据采集系统，其特征是：所述的二十四伏电源体输出端还连接有五伏电源体，且该五伏电源体的正负极分别连接有二个接触器。

6.根据权利要求5所述的高压液压阀测试智能监控和数据采集系统，其特征是：所述的压力传感器测量点分别为P口、A口、B口、LS口、液控口及T口，且最高压力测量值分别为40Mpa、10Mpa和5Mpa；所述的流量计测量点分别为P口、A口、B口及微泄漏口，P口、A口、B口的最大流量测量值为550L/min，而微泄漏口的流量采用容积法测量。

7.根据权利要求5所述的高压液压阀测试智能监控和数据采集系统，其特征是：所述的温度传感器最大温度测量值为100℃；所述的位移传感器测量换向阀阀芯的滑移行程，其最大测量行程为15mm；所述的电压表为两种，其测量范围分别为0伏至5伏和0伏至10伏；所述的电流表的测量范围为0mA至1000mA。

8.根据权利要求5所述的高压液压阀测试智能监控和数据采集系统，其特征是：所述的计算机监控终端单元输出的测试项目内容为比例特性曲线、定速特性曲线、启闭特性、单双泵自动切换的过渡过程、正反向流阻、比例流量分配、内泄测试、阀清洁度、液控压力范围、自锁封闭、阀清洁度、缓冲特性、背压确定、自由回转、定压特性和外泄。

9.根据权利要求1所述的高压液压阀测试智能监控和数据采集系统，其特征是：所述的一级控制中心经因特网连接有二级控制中心，所述的二级控制中心连接有计算机管理终端。

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