专利名称：电液控制阀综合测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电液控制阀的综合测试装置。
背景技术：
电液控制阀生产和维修过程中，必须在试验台上对其进行调整和性能检 测，为此，需搭建具有各种试验功能的测试装置，以对其进行综合检测。现有 的测试装置基本只能对某一特定类型的电液控制阀进行性能测试，当需要对多 种类型、规格的电液控制阀进行测试时，由于放大器配置、电气接口匹配、抗 干扰等问题的限制，则需要针对各类电液控制阀配置大量的隔离电路以消除由 于信号地网络的干扰引起的测量误差，这无疑增加了测试系统的复杂性和构建 成本，也增加了测试过程的工作量、降低了测试效率。
因此，设计一种结构紧凑、配置合理的电液控制阀综合测试装置，采用信
号隔离/切换技术、CAN总线控制技术、 一选多开关转换电路、多选一开关转换 电路等，充分利用有限的资源组建多种功能的测试系统，实现多种电液控制阀 性能测试共享一套检测设备，降低系统开发成本，减小测试工作量、提高测试 效率。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电液控制阀综合测试装置，实 现多种电液控制阀性能检测共享一套测试设备，降低系统开发成本，减小测试 工作量、提高测试效率。
为解决上述技术问题，本实用新型电液控制阀综合测试装置包括液压试验 台、计算机、信号发生器、数据采集模块、CAN总线模块、指令信号隔离/切换 模块、电液控制阀信号切换/隔离模块、液压信号调理与转换模块、多路信号 传感器和依据不同类型电液控制阔设置的若干功率放大/控制器；所述计算机输出程控命令至所述信号发生器的输入端，所述信号发生器输出端连接所述指 令信号隔离/切换模块的输入端，所述指令信号隔离/切换模块输出端分别连接 若干功率放大/控制器的输入端，所述若干功率放大/控制器输出端分别连接所 述液压试验台并连接相应的电液控制阀，所述液压试验台上各类电液控制阀的 各路反馈信号分别输入所述电液控制阀信号切换/隔离模块的输入端，所述电 液控制阀信号切换/隔离模块输出端连接所述数据采集模块的输入端，所述数 据采集模块的输出端连接所述计算机的信号输入端，所述多路信号传感器采集 所述液压试验台液压控制阀的压力、流量和温度信号，其输出端连接所述液压 信号调理与转换模块的输入端，所述液压信号调理与转换模块输出端连接所述 数据采集模块的输入端，所述CAN总线模块分别连接所述计算机、指令信号隔 离/切换模块、电液控制阀信号切换/隔离模块和液压信号调理与转换模块用于 信号传输。
进一步，上述计算机是基于PXI总线的计算机，其包括八个PXI插槽、至 少十六通道的PXI总线数据采集卡、CAN总线控制卡和GPIB控制卡。
为提高响应速度，上述信号发生器是基于GPIB总线的信号发生器并通过 GPIB总线与所述计算机实现通讯。
进一步，上述多路信号传感器包括压力传感器、流量传感器和温度传感器 用于采集电液控制阔的压力、流量和温度信号。
进一步，上述指令信号隔离/切换模块包括隔离电路和一选多开关转换电 路，所述隔离电路输入端连接所述信号发生器的输出端，其输出端连接所述一 选多开关转换电路的输入端，所述一选多开关转换电路的输出端分别连接所述 若干功率放大/控制器。
进一步，上述电液控制阀信号切换/隔离模块包括多选一开关转换电路、 调理电路和隔离电路，所述液压试验台上各类电液控制阀的各路反馈信号分别 输入所述多选一开关转换电路，所述多选一开关转换电路的输出端依次连接隔 离电路、调理电路后连至所述数据采集模块输入端。
进一步，上述液压信号调理与转换模块包括数显仪表和隔离电路，所述多 路信号传感器采集的液压试验台液压控制阀的压力、流量和温度信号输入所述 数显仪表显示并经所述隔离电路后输入所述数据采集模块。
由于本实用新型电液控制阀综合测试装置采用了上述技术方案，即采用计算机发送测试指令至信号发生器，信号发生器的信号经指令信号隔离/切换模 块后输入与被测电液控制阔相应的功率放大/控制器，功率放大/控制器的输出 信号驱动液压试验台的电液控制阀进行各项测试，同时电液控制阀的各项测试 信号经电液控制阀信号切换/隔离模块后输入数据采集模块，数据采集模块将 各项测试数据输入计算机，而液压试验台上电液控制阀的压力、流量和温度信 号由多路信号传感器检测后经液压信号调理与转换模块和数据采集模块输入 计算机，CAN总线模块用于计算机、指令信号隔离/切换模块、电液控制阀信号 切换/隔离模块和液压信号调理与转换模块间的数据通讯传输；本装置实现了 多种电液控制阀性能检测共享一套测试设备，降低系统开发成本，减小测试工 作量、提高测试效率。
以下结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明

图1为本实用新型电液控制阀综合测试装置的结构框图， 图2为本装置中指令信号隔离/切换模块的结构框图， 图3为本装置中电液控制阀信号切换/隔离模块的结构框图，
图4为本装置中液压信号调理与转换模块的结构框图。
具体实施方式
如图l所示，本实用新型电液控制阀综合测试装置包括液压试验台10、计 算机l、信号发生器2、数据采集模块3、 CAN总线模块4、指令信号隔离/切换 模块5、电液控制阀信号切换/隔离模块6、液压信号调理与转换模块7、多路 信号传感器8、依据不同类型电液控制阀设置的若干功率放大/控制器9;所述 计算机1输出程控命令至所述信号发生器2的输入端，所述信号发生器2输出 端连接所述指令信号隔离/切换模块5的输入端，所述指令信号隔离/切换模块 5输出端分别连接若干功率放大/控制器9的输入端，所述若干功率放大/控制 器9输出端分别连接所述液压试验台10并连接相应的电液控制阀，所述液压 试验台10上各类电液控制阀的各路反馈信号分别输入所述电液控制阀信号切 换/隔离模块6的输入端，所述电液控制阀信号切换/隔离模块6输出端连接所述数据采集模块3的输入端，所述数据采集模块3的输出端连接所述计算机1 的信号输入端，所述多路信号传感器8采集所述液压试验台10液压控制阀的 压力、流量和温度信号，其输出端连接所述液压信号调理与转换模块7的输入 端，所述液压信号调理与转换模块7输出端连接所述数据采集模块3的输入端， 所述CAN总线模块4分别连接所述计算机1、指令信号隔离/切换模块5、电液 控制阀信号切换/隔离模块6和液压信号调理与转换模块7用于信号传输。
进一步，上述计算机1是基于PXI总线的计算机，其包括八个PXI插槽、 至少十六通道的PXI总线数据采集卡、C緒总线控制卡和GPIB控制卡。
为提高响应速度，上述信号发生器3是基于GPIB总线的信号发生器并通 过GPIB总线与所述计算机1实现通讯。
进一步，上述多路信号传感器8包括压力传感器、流量传感器和温度传感
器用于采集电液控制阀的压力、流量和温度信号。
进一步，如图2所示，上述指令信号隔离/切换模块5包括隔离电路51和 一选多开关转换电路52，所述隔离电路51输入端连接所述信号发生器2的输 出端，其输出端连接所述一选多开关转换电路52的输入端，所述一选多开关 转换电路52的输出端分别连接所述若干功率放大/控制器9。
进一步，如图3所示，上述电液控制阀信号切换/隔离模块6包括多选一 开关转换电路62、调理电路63和隔离电路61，所述液压试验台上各类电液控 制阀的各路反馈信号分别输入所述多选一开关转换电路62，所述多选一开关转 换电路62的输出端依次连接隔离电路61、调理电路63后连至所述数据采集模 块3输入端。
进一步，如图4所示，上述液压信号调理与转换模块7包括数显仪表71 和隔离电路72，所述多路信号传感器8采集的液压试验台液压控制阀的压力、 流量和温度信号输入所述数显仪表71显示并经所述隔离电路72后输入所述数 据采集模块3。
针对不同电液控制阀进行性能测试时，由于元件自身的原理、特点不同， 其放大器的配置不可通用，因此，必须按照驱动形式、额定电流、元件的反馈 情况等，对不同电液控制阀的放大器进行合理分类，并为每一类放大器留出一 个独立的通道传输指令信号。因此如图2所示，本装置的计算机l控制信号发 生器2产生一路指令信号，该信号需要经过隔离处理后才能送入放大/控制器9，为了能够共享指令信号同时达到隔离的目的，本装置指令信号隔离/切换模块5 采用隔离电路51和一个一选多开关转换电路52，将指令信号由一路变成多路， 在对某一电液控制阀进行特性测试时，只需将该指令信号与该电液控制阀所连 接的通路选通即可。
如图3所示，对于不同的电液控制阀及其放大/控制器，测试时所需采集
的电液控制阀的反馈信号也不尽相同，有些釆集放大/控制器返回的阀电流， 有些采集放大/控制器的内部指令值(电压指令)，对于二级阀还需采集先导 阀芯位移、主阀芯位移等等，而对于需要采用动态油缸来完成动态特性测试的 阀，还需采集动态油缸速度，作为动态流量的对应信号进行处理。因此，综合 各类电液控制阀需要采集的信号，本装置将其分为三路，每一路信号均经过隔 离电路和多选一开关转换电路，然后经三个独立通道对数据进行釆集，避免不
同的信号通道之间互相干扰，因此本装置电液控制阀信号切换/隔离模块6采 用隔离电路61和多选一开关转换电路62构成三路信号采集通道，根据当前被 测电液控制阀的测试要求，只将该电液控制阀的反馈信号与本装置的数据采集 模块3接通，其他通道与数据采集模块呈隔离状态。
如图4所示，电液控制阀在测试过程中产生的液压信号(压力、流量、温 度)，不存在通道切换的问题，只需经多路信号传感器8相应的压力传感器81、 流量传感器82和温度传感器83转换成电信号，并经液压信号调理与转换模块 7处理后输入数据采集模块3，进行数据采集与处理。
在电液控制阀检测中有大量的数据需要传输，为了减少系统内各功能模块 之间的连线，保证测试数据在系统内传输的快速性和可靠性，本装置采用CAN 总线作为系统内数据的传输总线，因此大大减少了连线的数量。同时它的数据 传输速度最高可达1Mbps，并能够对数据进行CRC校验，提高了数据传输的可 靠性。由于采用C認总线传输技术，系统内的每个数据采集都可以看作是通信 网络中的一个节点，并可以根据每个节点的情况为其定义不同的优先级，从而 可以保证实时性要求高的数据优先传输，优化了系统的传输性能。
本装置利用信号切换技术，构成不同类型、规格电液控制阀的测试通路， 实现了多种电液控制阀性能测试共享一套检测设备，大大减小了对不同的电液 控制阀进行性能测试时组建测试系统的工作量及开发费用； 用高性能模拟信号隔离技术，提高抗干扰性能、保证测试精度；采用CAN总线技术进行命令设 置、数据传输等，减少了电气接口的人工转换，提高了数据传输的快速性和可 靠性。在进行特性测试的过程中，本装置采用虚拟仪器技术，利用软件实现不 同的测试功能，充分利用了有限的硬件资源。
权利要求1、一种电液控制阀综合测试装置，包括液压试验台，其特征在于还包括计算机、信号发生器、数据采集模块、CAN总线模块、指令信号隔离/切换模块、电液控制阀信号切换/隔离模块、液压信号调理与转换模块、多路信号传感器和依据不同类型电液控制阀设置的若干功率放大/控制器；所述计算机输出程控命令至所述信号发生器的输入端，所述信号发生器输出端连接所述指令信号隔离/切换模块的输入端，所述指令信号隔离/切换模块输出端分别连接若干功率放大/控制器的输入端，所述若干功率放大/控制器输出端分别连接所述液压试验台并连接相应的电液控制阀，所述液压试验台上各类电液控制阀的各路反馈信号分别输入所述电液控制阀信号切换/隔离模块的输入端，所述电液控制阀信号切换/隔离模块输出端连接所述数据采集模块的输入端，所述数据采集模块的输出端连接所述计算机的信号输入端，所述多路信号传感器采集所述液压试验台液压控制阀的压力、流量和温度信号，其输出端连接所述液压信号调理与转换模块的输入端，所述液压信号调理与转换模块输出端连接所述数据采集模块的输入端，所述CAN总线模块分别连接所述计算机、指令信号隔离/切换模块、电液控制阀信号切换/隔离模块和液压信号调理与转换模块用于信号传输。
2、 根据权利要求1所述的电液控制阀综合测试装置，其特征在于所述 计算机是基于PXI总线的计算机，其包括八个PXI插槽、至少十六通道的PXI 总线数据采集卡、CAN总线控制卡和GPIB控制卡。
3、 根据权利要求1所述的电液控制阀综合测试装置，其特征在于所述 信号发生器是基于GPIB总线的信号发生器并通过GPIB总线与所述计算机实现 通讯。
4、 根据权利要求1所述的电液控制阔综合测试装置，其特征在于所述 多路信号传感器包括压力传感器、流量传感器和温度传感器用于采集电液控制 阀的压力、流量和温度信号。
5、 如权利要求l所述的电液控制阀综合测试装置，其特征在于所述指 令信号隔离/切换模块包括隔离电路和一选多开关转换电路，所述隔离电路输入端连接所述信号发生器的输出端，其输出端连接所述一选多开关转换电路的 输入端，所述一选多开关转换电路的输出端分别连接所述若干功率放大/控制器。
6、 如权利要求l所述的电液控制阀综合测试装置，其特征在于所述电 液控制阀信号切换/隔离模块包括多选一开关转换电路、调理电路和隔离电路， 所述液压试验台上各类电液控制阀的各路反馈信号分别输入所述多选一开关 转换电路，所述多选一开关转换电路的输出端依次连接隔离电路、调理电路后 连至所述数据采集模块输入端。
7、 如权利要求1所述的电液控制阀综合测试装置，其特征在于所述液 压信号调理与转换模块包括数显仪表和隔离电路，所述多路信号传感器采集的 液压试验台液压控制阀的压力、流量和温度信号输入所述数显仪表显示并经所 述隔离电路后输入所述数据采集模块。
专利摘要本实用新型公开了一种电液控制阀综合测试装置，采用计算机发送程控命令至信号发生器，信号发生器的信号经指令信号隔离/切换模块后输入与被测电液控制阀相应的功率放大/控制器，阀功率放大/控制器的输出驱动电液控制阀；电液控制阀的各项测试信号经电液控制阀信号切换/隔离模块后输入数据采集模块，数据采集模块将各项测试数据输入计算机，而电液控制阀压力、流量和温度信号由多路信号传感器检测后经液压信号调理与转换模块和数据采集模块输入计算机，CAN总线模块用于计算机与各模块间的数据通讯传输；本装置实现了多种电液控制阀性能检测共享一套测试设备，降低系统开发成本，减小测试工作量、提高测试效率。
文档编号G01M13/00GK201402208SQ20092007059
公开日2010年2月10日 申请日期2009年4月17日 优先权日2009年4月17日
发明者柳海成, 伟 王, 王向周, 郑戍华, 陈先惠 申请人:上海宝钢设备检修有限公司