电液伺服阀动静特性一体化自动测试系统研制

　　目前，国内众多发电厂机组均采用数字电液调节系统 ( DEH) 来调节主副汽门的启闭。作为关键元件，电液伺服阀对工作介质及环境的要求很高［1］，它的稳定性直接影响机组的安全稳定运行。而 DEH 系统普遍采用稳定性较差的磷酸脂抗燃油，故极易造成伺服阀堵塞、卡涩及腐蚀，造成伺服阀的性能降低或失效［2］。所以对伺服阀的及时检测和维修就至关重要。考虑到现有检测周期长的因素，某国家重点实验室为某电力研究院研制了一套电液伺服阀智能测试系统。该系统采用 LabVIEW8. 5 在 Windows XP 系统下编制程序，基于虚拟仪器的测试系统更经济、方便。

　　1 测试原理

　　该测试系统完全按照国标 GB/T 15623-1995 设计，达到了伺服阀测试的通用性。图 1 是测控系统电气原理框图，工业计算机是整个系统的核心，由数据采集卡、伺服放大器、比例放大器、信号调理电路组成。数据采集卡选用 NI 公司的高精度多功能采集卡。伺服放大器向伺服阀提供匹配的驱动信号。比例放大器是为比例阀提供控制电流的装置。该测试系统中使用了两种比例阀，比例溢流阀实现压力调节，比例流量阀实现流量调节。传感器实时监 测压力、流 量 、 温 度 、 位移、速度信号。测试时根据不同的实验类项切换实验环境，传感器信号传送至上位机进行分析，由测试软件计算得到阀的各种性能参数。

　　目前国内外现有的伺服阀测试系统都将静态性能测试油路与动态性能测试油路分开，测试时需要将被测阀在两个油路中拆卸更换，不但需要停机，而且会损失液压油。而该试验台是静态和动态一次安装测试完成的一体化智能测试系统。由于测试试验需要高压和大流量的供油特性，故此系统中使用大通径的插装阀作为油路切换控制阀，通过电磁换向阀控制插装阀创造不同的测试环境。电磁换向阀的电气控制信号由数据采集卡输出。系统中使用了不同型号的插装阀盖板，具有单阀控制单油路和单阀控制多油路的功能。液压系统主油路原理图如图 2 所示，1 ― 5 号插装阀分别由 5 个电磁阀控制，其中 4 号电磁阀联动控制双向缸进出口的插装阀。

　　2 测试系统硬件组成

　　系统硬件部分包括油源泵站、伺服阀测试诊断试验台、操作控制台及电机启动柜，如图 3 所示。其中液压系统分为主油路、控制油路和抽油油路。主油路额定油压28 MPa ，额定流量148 L/min，系统可测阀最大过流通径 24 mm。

　　3 测试系统软件设计

　　系统以 LabVIEW 8. 5 为平台，利用其强大的信号分析处理功能，编程实现虚拟信号发生器。并在LabVIEW 平台上对采集到的信号进行滤波、非线性校正等数字化处理，对其静态特性和动态特性进行分析，分析结果以图形化曲线的形式输出显示，同时试验中自动保存数据，并生成试验报告。试验期间，信号源产生的信号波形和现场采集的信号均在显示器上通过虚拟仪器的软件面板实时显示。如图 4 为压力增益软件的前面板。