基于模块化的液压缸试验台测控系统设计

　　1 引言

　　液压缸作为液压系统的主要执行元件，其综合性能不仅决定了系统的可靠性，而且影响着设备的正常运转和维护，因此，通过有效的检测手段对液压缸的综合性能进行评价具有非常重要的意义[1-3]。

　　目前国内外液压行业生产厂家，均有相应的试验台，其中大部分是手工方式操作的。这种平台结构简单、成本低廉，但是劳动强度高、读数误差大、效率较低，难以检测液压缸的动态性能[1]。近年来，有许多文献对试验台自动检测系统进行了研究，如文献等[1]研制了基于 PID 控制策略的液压缸综合试验台测控系统，并运用MATLAB 对被测液压系统进行了动态仿真；文献[3]设计了基于通用计算机平台与嵌入式技术融合的二级架构方案的液压缸自动测试系统；文献[3]采用了电液比例技术的改造方案，研制了液压缸试台的液压系统和控制系统。但是这些系统使用范围比较有限、测试项目不够齐全，二次开发和功能扩展困难较大、耗时较长，难以适应小批量、。鉴于这些原因，采用计算机辅助测试技术与模块化思想，根据设计要求，设计了一种可扩展的液压系统，在此基础上，设计了三层结构的测控系统，并对其软件系统进行模块化设计，该系统功能齐全、自动化程度高、通用性和扩展性好。

　　2 设计要求

　　（1）根据 GB/T15622-2005[4]设计要求，满足B 级测试精度；能完成以下试验项目：试运转、耐压试验、行程检验、泄漏试验、缓冲试验、起动压力特性试验、负载效率试验、高温试验和耐久性试验。

　　（2）具有良好的人机交互功能：可设置各测试项目的试验参数；可实时显示油缸位移曲线、油缸速度曲线、油缸压力曲线和保压压力曲线；可自动处理与分析各项测试数据和判定各测试项目是否合格；可进行相关数据的存储和查询；测试完成后，可自动生成报表。

　　（3）具有条形码扫描功能，可通过条形码对每个被测缸进行编号，以便对试验数据进行匹配、查询和跟踪检测。

　　（4）既可以进行一般的出厂试验，也可以进行型式试验，还可以根据需要对试验项目进行选择和组合；能采用自动、手动两种控制方式；具有自动报警功能。

　　3 液压系统

　　液压测试技术是一门多学科相结合的技术，将计算机辅助测试技术与液压测试技术紧密结合，并融入模块化设计思想，是液压测试技术的发展趋势。

　　从模块化设计的角度出发，将液压系统划分为四个模块：动力源模块、控制阀模块、油路循环模块和油液存储过滤模块。液压系统原理图，如图 1 所示。