[发明专利]脉宽调制高速应答阀的测试系统和测试方法

权利要求书

1.一种脉宽调制高速应答阀的测试系统，其特征在于：本测试系统包括测控处理模块、阀驱动模块、数据采集模块、传感器单元、CAN总线单元和试验油路模块，所述传感器单元连接所述试验油路模块，所述数据采集模块接收所述传感器单元的检测信息并将检测信息传输至所述测控处理模块，被试高速应答阀连接于所述试验油路模块中，所述阀驱动模块采用脉宽调制信号控制被试高速应答阀并采集阀线圈电流信号，所述测控处理模块与阀驱动模块之间通过RS232串口通讯连接，所述CAN总线单元连接所述测控处理模块与阀驱动模块的数字量传输通道。

2.根据权利要求1所述的脉宽调制高速应答阀的测试系统，其特征在于：所述测控处理模块是工业控制计算机。

3.根据权利要求1或2所述的脉宽调制高速应答阀的测试系统，其特征在于：所述数据采集模块是数据采集板卡。

4.根据权利要求3所述的脉宽调制高速应答阀的测试系统，其特征在于：所述传感器单元包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述试验油路模块包括液压泵、单向阀、压力表、第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、流量计、溢流阀和油箱，所述单向阀与第一截止阀串接，所述液压泵输入端连接所述油箱、输出端连接所述单向阀，所述溢流阀输入端连接所述液压泵输出端，所述溢流阀输出端连接所述油箱，所述压力表连接所述单向阀与第一截止阀之间，所述第一截止阀输出端连接被试高速应答阀P口，所述第三截止阀与流量计串接，所述第二截止阀并联于所述第三截止阀与流量计两端，所述第二截止阀输入端连接被试高速应答阀A口、输出端连接所述油箱，所述第一压力传感器和第二压力传感器分别连接被试高速应答阀的P口和A口。

5.根据权利要求4所述的脉宽调制高速应答阀的测试系统，其特征在于：所述试验油路模块还包括过滤器，所述过滤器串接于所述单向阀与第一截止阀之间。

6.一种脉宽调制高速应答阀的测试方法，其特征在于：基于所述权利要求4所述的测试系统，本方法包括如下步骤：

步骤一、高速应答阀额定流量特性测试，在阀口压差为额定压力条件下，阀芯位于最大开启位置所对应的输出流量值为高速应答阀额定流量，打开试验油路模块中的第一截止阀和第三截止阀，关闭第二截止阀，被试高速应答阀电磁铁断电，开启液压泵，设定液压泵输出流量为20l/min，调节溢流阀，使被试高速应答阀的P口压力至14MPa，通过阀驱动器使被试高速应答阀的阀口全开，由流量计测量出高速应答阀输出流量值即为其额定流量；

步骤二、高速应答阀内泄漏流量测试，高速应答阀的内泄漏流量是指阀处于完全关闭状态，且阀P口供油压力为指定常数的情况下，从阀的高压腔流到低压腔的流量，打开试验油路模块中的第一截止阀和第三截止阀，关闭第二截止阀，被试应答阀电磁铁断电，通过阀驱动器使阀口关闭，开启液压泵，设定液压泵输出流量为20l/min，调节溢流阀，使被试高速应答阀的P口压力至14MPa，由流量计测量出从高速应答阀P口至A口的流量值即为其内泄漏流量；

步骤三、高速应答阀空载流量特性测试，打开试验油路模块中的第一截止阀和第三截止阀，关闭第二截止阀，被试高速应答阀电磁铁断电，通过阀驱动器使阀口关闭，开启液压泵，设定液压泵输出流量为20l/min，调节溢流阀，使被试高速应答阀的P口压力为7MPa，测控处理模块在阀驱动器输入端施加扫描电压控制信号，电压控制信号的周期为20s、幅值从10%占空比到90%占空比，此时流量计测量出被试高速应答阀A口的流量，由数据采集模块采集进测控处理模块，进行分析，绘制出在恒定压力下被测高速应答阀一个完整周期的输出流量与占空比的关系曲线，即空载流量特性曲线；

步骤四、高速应答阀阶跃响应特性测试，打开试验油路模块中的第一截止阀和第二截止阀，关闭第三截止阀，被试高速应答阀电磁铁断电，通过阀驱动器使阀口关闭，开启液压泵，设定液压泵输出流量为20l/min，调节溢流阀，使被试高速应答阀的P口压力为7MPa，测控处理模块通过阀驱动器在被试高速应答阀电磁线圈上施加24V阶跃电压控制信号，阀驱动器同时采集被试高速应答阀阀电流信号，并传输至测控处理模块，测控处理模块绘制被试高速应答阀阀电流曲线，分析计算出被试高速应答阀开启时间；测控处理模块通过阀驱动器切断被试高速应答阀电磁线圈上的24V电压控制信号，阀驱动器同时采集被试高速应答阀阀电流信号，并传输至测控处理模块，测控处理模块绘制被试高速应答阀阀电流曲线，分析计算出被试高速应答阀关闭时间，被试高速应答阀开启时间和关闭时间即为被试高速应答阀的阶跃响应特性。