冲击器的进油压力由比例溢流阀14控制,进油压力、进油流量和进油温度分别由压力传感器13、蜗轮流量传感器12、高压油温传感器11来检测,其回油压力、回油温度分别由压力传感器9和高压油温传感器10控制。
液压冲击机械冲击性能试验计算机测控系统21测控系统要求为了克服传统测试方法的缺陷以满足生产实践的需要,本系统以改造过的工业控制机为主机,通过测控通道和外部设备自动实现各项测控功能,并且实现:①在试验时,通过人机对话方式方便地完成各通用参数和测控变量、目标参数的给定和设置;②自动建立规范化的测试条件。如系统油温和冲击频率的阈值控制、各种工况下的闭环控制等;③在选定的目标参数下,自动完成闭环控制,并在PIS闭环控制下自动检测所需的测试条件;④在PIS给定值闭环控制条件下使测试条件值达到规定值,按要求自动测定并CRT随机显示所需的各参数和一些参数变化曲线中的任选区段;⑤按需要自动完成所需的参量的特性曲线及相关特征绘图。如Qp、fp曲线等;⑥按标准格式打印实验报告等。
在冲击性能方面除完成一般的性能测试外,还要完成如下的测控功能:①冲击机械的冲击性能型式试验;②冲击速度、液压冲击机械性能试验计算机测控系统构成图冲击行程曲线及冲击参数测试;③冲击机械的冲击性能的出厂试验;④主要参数的标定及调试功能;⑤打印各种测试不合格者的检测报告等。
因此,根据系统的功能要求和测试原理,在现有资源基础上设计了如的计算机测控系统。此测控系统主要由测控硬件系统和测控软件系统组成。
测控系统的硬件设计整个系统的硬件部分主要由主机及接口硬件、外设和测控通道硬件三部分构成。由于此测控系统是在典型的工业现场环境下进行参数的测试,测控参数多、测控过程复杂、干扰因素较多,所以主机部分采用了改进后的工业用计算机。为从测控通道方面保证计算机系统的可靠性和要求的精度,对测控通道的硬件进行了模块化设计,采用了六大类(桥路信息模块、数字信息采样模块、线性光耦模块、温度信息模块、数字控制模块和信息整定模块)高性能、高可靠性的新型测控通道硬件模块组成。利用桥路信息模块与压力传感器相连,进行压力信号的采集和信息交换。在测试系统中,系统进油流量是采用蜗轮流量传感器检测,并用通用性很强的数字信息采样模块与之进行信息交换,以保证实现计算机数字采样的规范。本系统中D/A输出的模拟信号通过功率驱动器去控制被控对象,为减轻D/A输出电路的负载和消除比例电控器对计算机控制接口间产生的严重干扰,在模控通道中采用了线性光耦模块来提高其模拟量传输的线性度。对回油路和进油路上的油温信息传递采用了线性度较高、响应快且适用于高压油温传感器的温度信息模块。为实现计算机的I/O接口和不同数字采集通道的通、断控制,对I/O接口处的信息使用了数字控制模块来进行采样和传输。此外测控通道中还采用了信息整定模块。这六类新型测控通道硬件模块都具有易标定、易调整、易维护、易安装且体积小等特点。所有这些硬件模块都提高了主机与传感器和控制器之间的信息变换的薄弱环节的精确度和可靠性。
在保证系统可靠性方面,除了在测控通道中使用上述高性能、高可靠性的测控通道硬件模块,还应用磁电兼容设计理论,在系统的整机设计和各摸块设计中都采用了强有力的抗干扰措施。如光电耦合技术、浮空技术加保护体屏蔽、高阶有源滤波器和直流供电的去耦技术等措施来减小和降低复杂现场环境对测试系统产生的干扰。
液压冲击机械性能试验计算机测控系统软件结构基础模块之一冲击性能型式绘图模块测控系统的软件设计系统的测试量比较大,该系统的整个软件部分采用了分层模块化程序设计原则进行设计。由基础模块、功能模块、集合模块三大部分组成如。
基础模块是完成单一职能的*底层的模块。常被其它两个模块调用,但它不调用其它层次的模块,它包含42个基础模块。可完成测控的初始化、软件的自稳零、数字采样及采样控制、各类闭环初始化和闭环控制算法、参数坐标系统设定、采样设定、多功能D/A控制、信号数字谐波、脉冲频率采样绘图和打印等功能。
功能模块是通过调用基础模块完成某个独立功能的程序体,是测控程序的核心,属中间层次的软件模块。主要负责对各测试项目进行采样、各进油和供油参数的闭环控制、非线性拟合、各种性能测控初始化和性能测控、通用初始化及各类所测性能的主程序等内容。
功能模块之一冲击性能型式测控初始化功能模块工作压力变化时所对应的冲击频率、工作流量值及变化曲线集合模块由若干基础模块和功能模块组成。是可实现任一完整功能的软件模块。
在整个软件设计中由于采用了分层模块化设计,各层模块只在本层内或向下层多次调用其它模块,而不向上层调用;虽然系统测控内容多,软件量大,但软件结构仍然简洁、清晰;可对各模块进行单独的设计、编程和调试,而且易修改、易维护,易扩充,能十分方便地组成新的集合模块,使计算机测控系统的灵活性大大地提高,增强了该测试系统的性价比。
为提高系统的可靠性,除了在硬件上采用了强有力的抗干扰措施,在软件设计中也采用了有效的抗干扰技术来提高系统的可靠性。
测试实例利用该测试系统我们对某一冲击机械其冲击性能进行了测试,测试条件如示。得到了如下所示冲击性能测试结果:液压条件参数工作压力变化时所对应的冲击频率、工作流量值及变化曲线;在额定工作压力下的工作流量、冲击频率等测试值。
液压冲击机械冲击性能试验计算机测控系统的使用进一步提高了试验精度,缩短试验时间,降低能耗,具有显著的经济效益。但随着技术的发展,系统内部的有些设备会不断更新升级,因此计算机测控系统应随着计算机技术的发展及时更新与调试,以适应技术发展的要求。