航标液压脉冲试验台的有关尺度从“液压系统、被试系统、试验台表壳及温度箱、测试和节造系统、标定、允许误差带的不确定度和精度”等 6 个方面做了具体要求,见以下内容。
1、液压系统
1.1 液压管路
液压管路尺寸应满足划定的试验压力和流量的要求,减幼伺服阀与被试件之间管路尺寸能够降低整个系统对油源流量的要求。加大管路直径也可降低管路的压降。设计中,高压供油管路的最高流快通常不应超过 9m/s,回油管路流快不超过 3m/s。当通往试件的管路及阀块开孔尺寸变幼时,应推算该处压降的大幼。
1.2 蓄压器
液压系统高压油路中,应选取蓄压器补充压力脉冲所需的瞬时流量,回油管路中可选取蓄压器吸收系统压力脉动。高压油路的蓄压器应该装置一个截止阀,在垂危情况下,它应与伺服阀隔离,并将压力油逐步开释到油箱。系统中所有的蓄压器都应拥有与油箱衔接的管路,在系统关关后,应将蓄压器内的压力开释。对于增压器的中腔蓄压器应具备急剧的卸压个性,以预防空气进入被试件。
1.3 伺服阀
伺服阀应满足试验所需的峰值流量的要求。近似的峰值流量可用公式(1)推算:


1.4 增压器
当输出压力可能满足被试件的试验所需压力时,宜选取伺服阀直接节造方式,而不选取增压器,以提高系统精度和降低系统的复杂性。
当输出压力不能达到被试件试验压力时,可使用增压器进行增压。确定增压器规格时需同时思考试验压力和流量的要求:决定油源压力大幼时,应试虑蓄压器引起的压降、管路损失、伺服阀压降、增压器中腔的反压以及内容泄漏等。
1.5 泄漏抑造
系统设计应将试验用油液的泄漏量降到最低。油源应拥有"油箱低油位;"职能,试验节造器也应拥有检测峰值压力降落的超差检测职能。
除了选取故障;つJ奖,还应装置两个;ふ,一个用于;け皇约,另一个用于;な匝樽爸,当试验系统产生泄漏时,;ふ挚捎糜谕缧孤┑挠鸵。;び团套爸迷谟驮吹牡撞亢鸵貉瓜低称渌棵诺撞。试验台表壳和温度箱可用作第二级;ぷ爸。
2、被试系统
2.1 被试件阀块
被试件阀块通常应直接装置在增压器高压输出油口上,可使油液的体积和密封衔接的数量降低到最幼,减幼油液体积能够降低对油源功率的要求,高压段较少的管路衔接可削减长功夫工作情况下的衔接故障。集成阀块还可减幼油路的总体积,同时需保障足够的开口尺寸以减幼对试件流阻的限度,油口流阻过大会引起峰值波形畸变。
2.2 被试件
被试件的装置应使系统油液中含有的空气从被试件结尾排出,并选取相宜的试件结尾接头,使系统可能急剧排气。回旋管和弯曲软管试件要应在其自由端有支持措施,该支持件不应给被试件带来不当的应力,回旋管紧固件也应拥有足够的刚度,以预防在被试件引起过大的应力。
2.3 阀块接口结构
整个系统的集成阀块可凭据分歧试件衔接大局和耐用功夫,分为端面密封、金属-金属衔接、环形锁紧套、螺纹口。
3、试验台表壳及温度箱
应为试验台设计一个表壳,它可在系统故障时能安全地包抄住可能产生的管接头爆裂而引起的油液喷溅,也能够利用环境温度箱提供安全;ぶ澳,另表还能提供高和善低温的试验环境。高温试验箱应能在出现故障事务时,提供抽出烟雾和水蒸气的伎俩,并当故障;は低潮挥鸵盒孤┐シ⑹,能将环境箱内的温度降至常温并启动排气系统,排到大气中的废气应该经过过滤器以解除传染。
4、测试和节造系统
4.1 总则
测试系统及节造系统的总体结构框图见图3。系统使用了两个压力传感器对试件压力进行丈量,固然工作时仅要求一个压力传感器,但使用两个压力传感器时,可通过两个压力传感器的数据对比,去掉无效的脉冲循环。压力传感器能够将激励和放大器等部件集成在内部,也可使用分散并互连的职能部件。
在图3的布局中,蕴含罕见据采集、用户接口、试验节造、试验配置治理、油源节造和伺服阀节造等职能?。在该布局中,职能实体是以独立的方块和一些相互衔接的方块组一路给出,在现实中,这些职能实体可所以分隔的,也可集成到一个系统中去。这个系统可能完至由仿照电子电路组成,或由与仿照电路职能一样的附带软件的数字电路组成。
4.2 伺服节造器
4.2.1 总体设计
对于压力节造,通常选取比例节造的伺服阀节造器,也可选取误差积分、超前-滞后或其他赔偿等节造步骤。系统也可使用推算机平台及软件作为节造器,这样系统的盛开性、可扩大性将得到进一步的提高。目前的液压脉冲试验台多选取此方式,同时将试验节造器集成住一路。
4.2.2 带宽
伺服节造器应有足够的带宽来实现和节造脉冲试验所要求的上升快率和频率。非实时操作系统有大于 10ms 的间歇性搁浅,会引起瞬间的压力失控,从而触发故障;さ缏坊虬芑凳约。因而仿照节造器或数字节造器最幼带宽通常为 1000Hz,以保障响应输出达到 500Hz 且相对安稳,同时确=谠炱饕鸬墓鼗方谠煜辔恢秃蟛挥Τ 1ms。

图 1 测试系统及节造系统道理图
4.2.3 节造器可调节参数
节造器应有至少三个可调节参数:幅度、设定点和增益。幅杜酌于调节输入节造指令的幅值,设定点决定了节造指令的零偏,而增益则指比例系数的设定值。
另表还有一个独立的调节参数,称为阀平衡,通过调节该参数使设定点与现实的压力反馈信号根基一致。
4.2.4高级节造战术
通常不选取高级节造战术,在特殊的前提下,使用高级节造战术有好多利益。例如,在油液和被试件的温度变动显著且无人照管的试验场所,可使用误差积分、自适应节造或变增益节造等节造战术。
4.2.5 故障;
节造器应拥有故障;ぶ澳,以防在出现故障时;な匝樯璞负筒僮魅嗽。重要故障;ぶ澳茉毯拖涞陀臀槐;ぁ⑾低吵贡;ぁ⑿孤┍;さ。
试验过程中,若是系统自动地对波形参数进行判定,以确保波形处于允许区域内时,系统应设计成只对正确的波形周期进行计数,当任何一个参数超差时,系统应自动终场。设置的允许误差区域应幼于划定的领域,相对于丈量的不确定性,应能保障试验能满足规范的要求。
4.3 压力传感器、放大器及激励
4.3.1 通常要求
试验过程中,系统应建设两个压力传感器,以便能对丈量了局进行对比。通过人为或推算机自动地对变送器丈量了局进行比力以提高丈量了局的正确性。
4.3.2 带有放大器和激励的压力变送器
放大器与传感器集成在一路,可使变送器拥有更长的委顿寿命;电子?榧稍谘沽Ρ渌推髂,可降低其引起的共模滋扰信号的敏感度。
带放大器等电子?榈谋渌推,通常其精度要远低于带高质量仪表放大器和信号调度器的分立变送器;带放大器和滤波器的变送器,其滤波器通常是不能调节的。
在试验过程中,变送器常接受过度的振动,应对传感器的振动等级进行评估。
4.3.3 表部传感器激励
不带集成放大器同时能对静态压力进行丈量的压力传感器,应通过输入一个表部电压来成立丈量过程,这类压力传感器通常选取惠斯顿电桥应变片结构,这种"电桥"类传感器应拥有可调的、高精度的激励电压。
4.3.4 表部传感器放大器
传感器表置放大器应拥有较高的不变性和精度,拥有差分高阻抗输入和较好的共模抑造比,低噪声和较高的增益精度和不变性。应定期地对影响传感器精度的参数进行标定,以保障传感器在有效使用期内。
4.4 A/D 转换
数字伺服节造器中,应使用 A/D 模数转换器把仿照压力信号转换成数字大局,A/D 转换器应具备抗混叠滤波器。
4.5 推算机节造法式
使用仿照节造器和肆意波形产生器时,能够不使用推算机而能产生压力波形信号。但是,为液压脉冲尺度试验而设计的推算机法式应能提供试验节造职能,这种具备;は薅群驮诵腥哂嗟氖匝榻谠熘澳芸墒故匝樵谖奕私谠焓弊远诵。若是推算机法式职能蕴含关环节造职能,应拥有"实时操作系统",以保障液压脉冲压力试验的响应功夫。
5、标定
若是试验是为了对硬管、接头和软管提供合格证书,则测试系统需依照国度或国际尺度进行标定。另表,还应对标定过程进行纪录,其中标定步骤应提供相信因子以确保标定数据能满足划定的要求。
6、允许误差带的不确定度和精度
不确定度区间应处于尺度划定领域之内,以确保产生的压力波形状态满足有关尺度的要求。影响丈量值精度的其他成分还蕴含放大转增益不变性、噪声、数据采集快率和标定精度等。不确定度还应蕴含通路标定的精度。
下面给出了数据通路元件的典型精度,这些精度都噬洗误差相对于满量程的百分比(相对误差)来进行暗示的:
a)传感器:0.5%;
b)信号调度器:0.05%;
c)放大器:0.05%;
d)采集快率引起的误差:0.1%;
e)并联标定电阻:0.1%;
f)标定过程:0.1%;
g)零位处的不确定性:0.1%;
h)噪声:0.1%;
i)漂移(温度):0.02%.
则系统的精度可用以上成分精度的平方求和开方后得到,如公式(3)所示:

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