[发明专利]一种比例电磁铁的特性测试装置及动静态特性测试方法

说明书

本发明涉及一种比例电磁铁的特性测试装置及动静态特性测试方法，属于比例电磁铁测试技术领域。测试装置包括底座、位移调整单元、力传感器、位移传感器及连接机构；位移调整单元包括设有导槽的安装座，可拆卸地安装于该导槽内的丝杆螺母机构，及调整驱动电机；底座上设有用于容纳前述安装座的第一容纳槽；第一容纳槽的第一槽端壁部沿竖向朝上延伸布置的安装板部，第二槽端壁部用于安装调整驱动电机；安装座的两端部抵靠第一容纳槽的两槽端壁面地套装在第一容纳槽内，且与底座固定连接；导槽上的槽端壁部沿竖向朝上延伸而构成抵靠支撑部，用于补强安装板部的抗弯结构强度。该装置的结构紧凑，且测量结果准确，可广泛应用于电磁铁的测试技术领域中。

技术领域

本发明涉及比例电磁铁测试技术领域，具体地说，涉及一种比例电磁铁的特性测试装置及基于该测试装置所构建的动静态特性测试方法。

背景技术

比例电磁铁作为一种相对新型的电磁铁，与传统电磁铁的衔铁只停留在两个极限位置上不同的是，其衔铁位置取决于控制电信号的强弱，即其可在停止在两个极限位置之间的任一位置上，从而具有比传统电磁铁具有更广的应用范围与场景。此外，其相较于力矩马达等其他形式的电-机械转换器，不仅推力更大，且对油液污染不敏感，能在高频响、高精度的液压控制元件中发挥重要作用。

比例电磁铁在应用过程中，需知道其力-位移水平特性、工作行程等重要特性；为了获取其特性，现有测试方案也逐渐地由传统的“传感器+数据记录”模式发展为基于计算机技术的半自动化测试装置及自动化测试装置，例如，在公开号为CN201576058U及201984115U等的专利所公开文献的比例电磁铁的测试系统，包括用于控制整个测试系统的运行及对所采集的数据进行自动处理的上位机，用于数据及信号的中转传输的数据采集卡，及用于安装比例电磁铁、施加动静态测试边界条件与采集相关参数的测试装置；其中，测试装置具体包括位移传感器与力传感器。

为了能对比例电磁铁的动态和静态性能进行测试，会采用特定结构的测试装置，例如，采用公开号为CN105738083A的专利文献所公开一种能测试比例电磁铁的动态性能的电磁铁测试装置，如其附图所示，该测试装置包括底座1，位移调整单元，力传感器11，位移传感器21，用于连接力传感器11与位移调整单元的动子的连接机构，及将前述功能单元固定支撑在底座1上的支座；为了实现对比例电磁铁动态性能的测试，连接机构采用弹簧套筒结构，具体包括第一弹簧座25、弹簧24及第二弹簧座24；位移调整单元包括定向杆7、丝杆螺母6、丝杆5及用于驱使丝杆5转动的涡轮蜗杆装置2。

在测试过程中，手动利用把手驱使涡轮蜗杆装置2转动，从而驱使丝杆螺母机构依次通过定向杆7、力传感器11及连接机构而调整比例电磁铁17的衔铁位置，从而对测试动态性能的衔铁固定位移进行设置。其虽然能够对比例电磁铁的动态性能进行测试，但是该结构设置而导致其在测试过程中存在以下技术问题：

(1)若要更换连接结构以进行静态性能测试时，需先将比例电磁铁17拆下，才能对连接机构进行更换安装；(2)在静态测试过程中，基于手动调整衔铁位移，存在速度不均匀稳定的问题，导致测试数据不准确；(3)整体结构不够紧凑，且拆装不方便。

此外，基于上述测试系统的现有测试方法通常仅测试基于弹簧套筒的连接机构的动态特性，难以更全面地反映该比例电磁铁的特性，尤其是应用于液压阀时。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种结构改进的比例电磁铁特性测试装置，以解决上述技术问题；

本发明的另一目的为提供一种基于上述特性测试装置的比例电磁铁特性测试方法，以便于进行静态测试与动态测试。