[发明专利]一种开关阀控系统的实时流量检测方法

说明书

本发明公开了一种开关阀控系统的实时流量检测方法。加速度振动传感器分别采集各个高速开关阀的振动曲线，采集到的信号可以转换为阀芯的加速度运动曲线，计算机经过处理器可以把各个高速开关阀的加速度振动曲线转换为阀芯位移曲线，在已知高速开关阀结构的情况下，阀芯位移曲线可以转换成高速开关阀开口面积(A)曲线，根据开关阀控系统主进油口和主回油口压力传感器的测量值可以得到高速开关阀两端的压差(ΔP)，k为比例系数，即可得到开关阀控系统中每一个高速开关阀的流量，继而可以根据各高速开关阀在开关阀控系统内的组合形式得到开关阀控系统的总流量。本发明不需要改变开关阀控系统的内部结构，解决了数字液压领域开关阀控系统内部各支路流量测量方面的难题。

技术领域

本发明数字阀流量检测领域，具体涉及一种一种开关阀控系统的实时流量检测方法。

背景技术

数字阀特指由数字信号控制的开关阀及由开关集成的阀岛元件，由于阀芯质量、液动力和频响之间的相制约关系，单独的高速开关阀都面临着流量小的限制，在需要大流量的场合上应用还具有一定的局限性。

为解决在大流量场合情况下的应用问题，国内外研究机构提出了使用多个高开关阀并联控制流量的开关阀控系统结构，通过控制高速开关阀启闭的逻辑组合，实现对流量的控制。

目前开关阀控系统的流量检测方式主要有两种，其一为在开关阀控系统主回油口处安装流量传感器，该种方法的缺点是无法判断每一个支路高速开关阀的流量，另一种方式为分别在每一个高速开关阀支路分别加装流量传感器，该种方式的缺点是使用流量传感器的数量过多、成本较大，而且在开关阀控系统内部安装传感器也很困难。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提出了一种使用加速度振动传感器检测数字阀控系统流量的创新方式，该方式只需要将加速度振动传感器与各个高速开关阀轴向连接，即可测量每个支路高速开关阀的流量，不需要改变开关阀控系统的内部结构。

本发明首先提供了一种开关阀控系统的实时流量检测方法，其包括如下步骤：

1)在开关阀控系统的各个高速开关阀的轴向方向上分别安装加速度振动传感器，加速度振动传感器获得其对应的高速开关阀工作过程的振动信号，信号经信号调理器调理和放大，由处理器接收；在开关阀控系统的的主进油口处和主回油口处分别安装压力传感器，压力传感器的信号传输给处理器接收；

2)处理器将采集到的信号转换为高速开关阀中阀芯的加速度振动曲线，

3)处理器将各个高速开关阀的加速度振动曲线转换为各个高速开关阀的阀芯位移曲线，

4)在已知高速开关阀结构的情况下，处理器将阀芯位移曲线转换成高速开关阀开口面积(A)曲线，根据开关阀控系统主进油口和主回油口压力传感器的测量值得到高速开关阀两端的压差(ΔP)，k为比例系数，根据公式Q＝k·ΔP·A即可得到开关阀控系统中每一个高速开关阀的流量，

5)根据各高速开关阀在开关阀控系统内的组合形式得到开关阀控系统的总流量。

优选的，所述加速度振动传感器安装在高速开关阀的阀体上，且位于各个高速开关阀阀芯的轴向方向上。

优选的，所述的步骤2)中，加速度振动传感器获得的信号为加速度振动传感器，即高速开关阀阀体的加速度运动曲线，加速度振动传感器获得的信号为加速度振动传感器，即高速开关阀阀体的加速度运动曲线；

已知阀芯的质量为m，阀体的质量为M，阀体的加速度为a₁，可得阀芯的加速度为因此根据各个传感器测得的阀体加速度振动曲线得到各个阀芯运动的加速度振动曲线。

优选的，所述的步骤3)中，