电液伺服测试试验台

　　液压伺服控制技术是随着液压传动技术发展和应用而发展起来的的新型液压控制技术。其控制精度和响应的快速性远远高于普通的液压传动，在现代工业生产中被广泛采用。在液压技术实验教学环节中，伺服阀的静态、动态性能测试能够让学生直观的了解伺服系统核心元件的性能和主要参数。我单位设计开发的YD-4型 电液伺服测试试验台可以满足高等院校、职业院校的实验教学及科研开发要求。并可以根据现场的实际需要经升级后增加新的实验项目，具有良好的可扩展性。

　　实验标准：

　　1机械电子工业部1989年发布、实施的JB/JQ20233-88《电液伺服阀试验方法》;

　　2航空工业部1987年发布的HB5610《电液流量伺服阀通用技术条件》;

　　3国家标准GB/T15623-1995《电液伺服阀试验方法》。

　　实验台的整体设计

　　电液伺服阀的静态特性包括压力增益特性、空载流量特性、压力流量特性、内部泄漏特性等。实验中应该测量的参数有：控制流量Q 、供油压力ps、回油压力pt、控制口压力pa 、pb 等。电液伺服阀的动态特性通常用它的频率特性或阶跃响应特性来表示。实验借助无载缸完成电液伺服阀的动态特性的测试。实验应该测量的参数有无载缸的位移s等。

　　本 实验台由液压站、电控部分、立式仪表柜以及数据采集工控等四部分组成。电控部分主要是液压站供电的控制柜，可集成在液压站前面板上。仪表柜是液压站工作参 数的显示面板，根据人机工程学原理，仪表柜设计成立式结构，内部安装高精度仪表及放大器组件，为保证仪表供电稳定，仪表柜中安装高质量稳压电源及安全保护 电路。工控机是整个系统的控制核心，内部安装高精度数据采集卡及标准模拟量输出单元，它可对整个系统实现CAT，并通过I/O电路对液压系统进行远端控 制。工控机配备液晶显示单元及激光打印输出单元，可实现实时数据显示及数据处理和表格曲线打印输出。

　　液压系统设计

　　系统构成：

　　动静态特性试验采用同一试验台。在测试静态特性时，通过安装在液压缸油路上的截止阀来阻断通往液压缸的油路。动态特性测试时则只打开到液压油缸的通路。

　　硬 件配置方面：在电液伺服阀的进油口、两个负载口安装三个压力传感器,获得压力参数并变送输出。在两负载口之间设计一整流回路，并安装涡轮流量计,得到控制 油路流量参数。比例节流阀同涡轮流量计串联，通过改变节流阀节流口的大小，得到不同的负载压力。回油路的流量传感器可测系统的泄漏流量。测试动态特性时, 由于液压油缸的速度与阀输出的空载流量成正比,在活塞杆上加装速度传感器，测量速度值乘以相关系数即可获得伺服阀的输出流量。

　　系统动态缸的定中

　　由于被试伺服阀具有原始零偏、液压油缸由于加工和装配时的公差配合等原因造成油缸两腔泄漏不一致,活塞与缸筒之间在左右往复运动时摩擦力不对称等因素,当系统在正弦信号激励下,活塞在作往复运动时会逐渐偏离其原始中立位置。因此在活塞杆另一端带一只位移传感器,其输出信号反馈到伺服放大器的输入端来纠正活塞的偏移。

　　数据采集及工控部分设计

　　CAT 实 验台的特点是全部试验数据都是由计算机自动采集和处理的。试验时，信号由相应的传感器检测，先送至仪表柜上的二次仪表，二次仪表对传感器信号进行放大、滤 波转换后，进行数字显示，并通过相应的接口电路传输给工控机，由测试软件进行数据处理，实现存储、显示、报表、打印等功能。同时电磁阀特别是电液伺服阀的 动作控制通过计算机用程序来实现。

　　传感器及二次仪表

　　根 据国家标准GB/T15623-1995《电 液伺服阀试验方法》的要求，在电液伺服阀的具体测试试验项目中，需要测量伺服阀的进出口和两个控制油口的油液压力，进出油口的油液温度以及流量等试验数 据。根据液压系统的油液压力和流量条件选择压力、温度、流量传感器如下。并根据各种传感器的便送输出情况选择二次仪表。并对传感器和二次仪表的安装和显示 等条件提出具体要求。

　　采集板卡和控制板卡

　　根据测试系统的系统功能和要求，整个数据采集和处理系统要实现以下功能：

　　1传感器和二次仪表的测试数据的输入

　　2根据测试试验项目的不同，控制相关电磁阀的开闭

　　3程序控制电液伺服阀的动作和开度

　　传感器采集的压力、温度、流量等测试数据经过二次仪表便送输出后，通过A/D板接口电路送至工控机，由软件进行处理。

　　电磁阀的开闭通过工控机输出电平信号来控制，经过放大后控制相关电磁阀的动作。

　　电液伺服阀的动作和开度通过程序手动或者自动实现，将程序输出的数字量转变成模拟量，输出到电液伺服阀的放大线圈控制电液伺服阀的相关动作。

　　测试软件

　　为 了使软件界面更加友好、操作更加简单，我们开发了全中文的基于Window2k和XP操作系统的测试软件,界面美观大方，提示信息及其帮助全部为中文，易 于掌握，操作使用方便，系统稳定性和容错性好。为了便于维护和使用，软件在设计开发时采用了模块化结构以及分层菜单和容错技术。为提高数据采集的精度，程 序中使用了多媒体定时器，采样精度达到1ms。同时在软件的编制中采用了多线程技术，采集、显示和存储分线程操作，提高采集和显示的实时性，同时加速代码 执行速度，节约系统资源。数据库采用SQLSERVER2000便于数据的保存和查询。