一种液压高频流量信号发生装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及液压流量测量领域，尤其涉及一种液压高频流量信号发生装置。


背景技术：

[0002]
容积式流量计，又称定排量流量计，在流量仪表中是精度最高的一类。它利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分，根据测量室逐次重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流体体积总量。
[0003]
容积式流量计在液压流量测量领域中广泛使用，为获取流量计的动态测量精度，需要对流量计进行高压动态测量。而对流量计进行高压动态测量，则需要该测量装置能标定流量计的动态性能、测量高压液压系统的动态流量且能发生模拟信号。
[0004]
但本申请实用新型人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：
[0005]
现有技术中因对流量计进行高压动态测量的测量装置模拟的高频流量信号的幅值不能调节，导致测量装置不能提供稳定流量的技术问题。


技术实现要素：

[0006]
本申请实施例通过提供一种液压高频流量信号发生装置，解决了现有技术中因对流量计进行高压动态测量的测量装置模拟的高频流量信号的幅值不能调节，导致测量装置不能提供稳定流量的技术问题。本申请实施例通过所述的处理器向所述高频伺服阀发送不同频率的控制信号，即可给所述的流量计提供不同频率的流量信号；处理器能接受来自活塞杆的速度传感器的速度信号，作为所述发生装置的速度反馈量来调节处理器输出到高频伺服阀输入端的信号的幅值，实现了能够发生不同频率、不同幅值的正弦流量信号，从而使每次换向时高频伺服阀的开口面积能满足给所述流量计提供稳定流量的要求的有益效果。
[0007]
为解决上述问题，本申请实施例提供了一种液压高频流量信号发生装置，所述发生装置包括测量介质、用于存放所述测量介质的油箱、变量泵、高频伺服阀、双出杆缸、示波器和处理器，其中：
[0008]
所述的油箱通过所述变量泵与所述高频伺服阀的p口相连，所述高频伺服阀的a口通过所述的流量计、所述的双出杆缸与所述的高频伺服阀的b口连通，所述的高频伺服阀的t口与所述的油箱连通，所述处理器与所述的高频伺服阀的控制接口相连，以给所述的高频伺服阀提供控制信号，从而给所述的流量计提供不同频率的流量信号；
[0009]
所述的双出杆缸具有可被所述测量介质推动的活塞杆，且所述活塞杆的第一端连接有用于测量所述活塞杆的移动速度的速度传感器，且所述速度传感器和所述的流量计分别与所述的示波器相连；
[0010]
所述速度传感器与所述的处理器相连，以向所述处理器输送可用于调节所述控制信号的幅值的速度信号。
[0011]
进一步的，所述变量泵与所述油箱之间还设有用于调节所述测量介质压力的压力
调节件。
[0012]
进一步的，所述的压力调节件是溢流阀，所述的溢流阀的入口与所述的变量泵的出口相连通，所述的溢流阀的出口与所述的油箱通过第九油管相连通，以通过改变所述溢流阀的阈值来调节通过所述流量计内的测量介质的压力。
[0013]
进一步的，所述的油箱和所述的变量泵之间设有过滤器，所述过滤器的出口与所述的变量泵的入口相连通，所述的变量泵的出口与所述的高频伺服阀的p口相连通。
[0014]
进一步的，所述的发生装置还包括用于使所述活塞杆保持中位的位移检测部，所述的位移检测部包括用于检测所述活塞杆的位移的位移传感器，所述的位移传感器与所述活塞杆的第二端相连，且所述的位移传感器与所述的处理器相连，以向所述处理器输送可用于调节所述控制信号的位移信号。
[0015]
进一步的，所述的双出杆缸具有第一开口和第二开口，其中，所述的第一开口与所述活塞杆的第一端位于同一侧，所述的第二开口与所述活塞杆的第二端位于同一侧。
[0016]
进一步的，所述速度传感器具有输入端、第一信号输出端和第二信号输出端，所述示波器具有第一信号口和第二信号口；其中，所述速度传感器的输入端与所述活塞杆的第一端相连，所述速度传感器的第一信号输出端与所述处理器相连，所述速度传感器的第二信号输出端与所述示波器的第一信号口相连；所述示波器的第二信号口与所述的流量计的信号接口相连。
[0017]
进一步的，所述的处理器是计算机。
[0018]
进一步的，所述活塞杆自所述的第一端向所述的第二端水平设置。
[0019]
进一步的，所述的双出杆缸的第一开口和所述的双出杆缸的第二开口分别位于水平方向的两侧。
[0020]
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0021]
1、本申请实施例所述的一种液压高频流量信号发生装置通过所述的处理器向所述高频伺服阀发送不同频率的控制信号，即可给所述的流量计提供不同频率的流量信号；处理器能接受来自活塞杆的速度传感器的速度信号，作为所述发生装置的速度反馈量来调节处理器输出到高频伺服阀输入端的控制信号的幅值，从而解决了现有技术中因对流量计进行高压动态测量的测量装置模拟的高频流量信号的幅值不能调节，导致测量装置不能提供稳定流量的技术问题，实现了能够发生不同频率、不同幅值的正弦流量信号，从而使每次换向时高频伺服阀的开口面积能满足给所述流量计提供稳定流量的要求的有益效果。
[0022]
2、本申请实施例所述的一种液压高频流量信号发生装置能使所述发生装置能提供1～500hz的正弦流量信号。
[0023]
3、本申请实施例所述的一种液压高频流量信号发生装置通过改变溢流阀的阈值，即可改变流量的压力，从而给所述的流量计提供不同压力的流量值，使得所述的发生装置能模拟不同频率、不同压力的动态流量信号，解决了现有技术中对流量计进行高压动态测量的测量装置不能模拟不同压强、不同频率下的高频流量信号的技术问题，实现了可模拟不同频率、不同压力的动态高频流量信号的有益效果
[0024]
4、本申请实施例所述的一种液压高频流量信号发生装置在进行动态流量精度测试的过程中，活塞杆会出现偏移的问题，处理器在接受活塞杆的速度信号的同时又接受位移传感器发出的位移信号作为位移反馈量，所述位移反馈量也参与处理器发送给高频伺服
阀的控制信号的调节，使得活塞杆能在双出杆缸的中位附近摆动(即能将活塞杆的偏移量纠正为0)，通过对活塞杆位置的闭环控制，使活塞杆在双出杆缸中的位置稳定于中位，实现了高频流量信号的连续产生，解决了现有技术中对流量计进行高压动态测量的测量装置模拟的高频流量信号不连续的技术问题，实现了可产生连续的高频流量信号的有益效果。
[0025]
5、本申请实施例所述的速度传感器将检测到的速度信号转化为对比流量值，并在所述的示波器上实时显示，所述的流量计测量得到的待测流量值输送给所述示波器并在所述示波器上实时显示，通过比较所述的对比流量值和所述的待测流量值，可以得到被测流量计对动态流量信号的追踪精度，为动态流量计的测量性能提供了新的解决方案。
[0026]
综上，当本申请实施例所述的发生装置已调定溢流阀的阈值并在处理器中给定输入信号的幅值与频率后，所述发生装置便能提供符合要求的正弦流量，所述的正弦流量在活塞杆的速度反馈下能保持其幅值和频率满足试验的要求，同时在活塞杆偏离双出杆缸的中位时，活塞杆的位移反馈能将其偏移量纠正；当该系统能提供稳定的正弦流量时，通过示波器读出速度传感器与流量计的输出信号，以速度传感器的输出信号转化为的待测流量值，被测流量计的输出值为待测流量值，通过比较可得到流量计的动态测量精度。
附图说明
[0027]
图1为本申请实施例中提供的一种液压高频流量信号发生装置的结构示意图；
[0028]
图2为本申请实施例中提供的一种液压高频流量信号发生装置在频率为 10hz控制信号状态下的流量波动图；
[0029]
图3为本申请实施例中提供的一种液压高频流量信号发生装置在频率为 10hz控制信号状态下的活塞杆位移示意图；
[0030]
图4为本申请实施例中提供的一种液压高频流量信号发生装置在频率为 100hz控制信号状态下的流量波动图；
[0031]
图5为本申请实施例中提供的一种液压高频流量信号发生装置在频率为 100hz控制信号状态下的活塞杆位移示意图；
[0032]
图6为本申请实施例中提供的一种液压高频流量信号发生装置在频率为 500hz控制信号状态下的流量波动图；
[0033]
图7为本申请实施例中提供的一种液压高频流量信号发生装置在频率为 500hz控制信号状态下的活塞杆位移示意图。
[0034]
附图标记说明：油箱1，溢流阀2，过滤器3，变量泵4，高频伺服阀5，流量计6，示波器7，双出杆缸8，速度传感器9，活塞杆10，位移传感器11，处理器12，第九油管13，第八油管14，第一油管15，第二油管16，第三油管17，第七油管18，第四油管19，第五油管20，第六油管21。
具体实施方式
[0035]
本申请实施例通过提供一种液压高频流量信号发生装置，解决了现有技术中因对流量计进行高压动态测量的测量装置模拟的高频流量信号的幅值不能调节，导致测量装置不能提供稳定流量的技术问题。本申请实施例中的技术方案为解决上述串扰的技术问题，总体思路如下：通过所述的处理器向所述高频伺服阀发送不同频率的控制信号，即可给所述的流量计提供不同频率的流量信号；处理器能接受来自活塞杆的速度传感器的速度信
号，作为所述发生装置的速度反馈量来调节处理器输出到高频伺服阀输入端的信号的幅值，从而解决了现有技术中因对流量计进行高压动态测量的测量装置模拟的高频流量信号的幅值不能调节，导致测量装置不能提供稳定流量的技术问题，实现了能够发生不同频率、不同幅值的正弦流量信号，从而使每次换向时高频伺服阀的开口面积能满足给所述流量计提供稳定流量的要求的有益效果。
[0036]
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0037]
图1为本实施例提供的一种液压高频流量信号发生装置的结构示意图，如图1所示，所述的发生装置用于流量计6，所述的发生装置包括测量介质、用于存放所述测量介质的油箱1、变量泵4、高频伺服阀5和双出杆缸8，且所述的油箱1和所述的变量泵4之间设有过滤器3。
[0038]
所述的油箱1与所述的过滤器3的入口通过第一油管15相连通，所述的过滤器3的出口与所述的变量泵4的入口通过第二油管16相连通，所述的变量泵4的出口与所述的高频伺服阀5的p口通过第三油管17相连通，所述的高频伺服阀5的a口与所述的流量计6的第三开口通过第四油管19相连通；所述的流量计6的第四开口与所述的双出杆缸8的第一开口通过第五油管20 相连通，所述的双出杆缸8的第二开口与高频伺服阀5的b口通过第六油管 21相连通，所述的高频伺服阀5的t口与所述的油箱1通过第七油管18相连通。
[0039]
所述变量泵4与所述油箱1之间还设有用于调节所述测量介质压力的压力调节件，在本实施例中，所述的压力调节件是溢流阀2，所述的变量泵4的出口与所述溢流阀2的入口通过第八油管14相连通，所述的溢流阀2的出口与所述油箱1通过第九油管13相连通。
[0040]
所述的活塞杆10具有第一端和第二端，其中，所述的第一端与所述双出杆缸8的第一开口位于同一侧，所述的第二端与所述双出杆缸8的第二开口位于同一侧。所述活塞杆10的第一端与所述的速度传感器9的输入端相连，所述的速度传感器9用于检测所述活塞杆10的移动速度，所述的速度传感器 9具有第一信号输出端和第二信号输出端。所述的速度传感器9的第一信号输出端与所述的处理器12相连，以向所述处理器输送可用于调节所述控制信号的幅值的速度信号；所述的处理器12与所述的高频伺服阀5的控制接口相连以给所述的高频伺服阀提供控制信号，从而给所述的流量计6提供不同频率的流量信号。
[0041]
具体的，所述的速度传感器9检测所述活塞杆10的移动速度，并将所述的速度信息发送给所述的处理器12，所述的处理器12接收所述的速度信息并基于所述的速度信息获得速度反馈量，所述的处理器12根据所述的速度反馈量调节处理器12输出到高频伺服阀5输入端的信号的幅值，使每次换向时高频伺服阀5的开口面积能满足给系统提供稳定流量的要求。
[0042]
所述示波器7具有第一信号口和第二信号口，其中，所述示波器7的第一信号口与所述的速度传感器9的第二信号输出端相连，所述示波器7的第二信号口与所述的流量计6的信号接口相连。
[0043]
具体的，所述的速度传感器9将检测到的速度信号转化为对比流量值，并在所述的示波器7上实时显示，所述的流量计6测量得到的待测流量值输送给所述示波器7，并在所述示波器7上实时显示，通过比较所述的对比流量值和所述的待测流量值，即可得到所述流量计6的动态测量精度。
[0044]
所述的发生装置还包括用于使所述活塞杆保持在中位的位移检测部，所述的位移检测部包括位移传感器11，所述的位移传感器11用于检测所述活塞杆10的位移，所述的位移传感器11的输入端与所述活塞杆10的第二端相连，所述的位移传感器11的输出端与所述处理器12的输入端相连，以向所述处理器输送可用于调节所述控制信号的幅值的位移信号。
[0045]
具体的，所述的中位指的是所述活塞杆10在液压缸内的行程的中间位置，当所述的活塞杆10位于中位时，具体的，在进行动态流量精度测试的过程中，活塞杆10会出现偏移的问题，为了确保所述活塞杆10保持在其行程的中位，处理器12在接受所述的速度传感器9发送的速度信号的同时又接受所述位移传感器11发出的位移信号，所述的处理器12接收并处理所述的位移信号以生成位移反馈量，所述的处理器12将所述的位移反馈量也纳入对处理器12 输出至高频伺服阀5的控制信号的调节，使得所述活塞杆10能在双出杆缸的中位附近摆动(即能将活塞杆的偏移量纠正为0)。
[0046]
具体的，改变溢流阀2的阈值，便能改变流量(所述发生装置内的测量介质)的压力，为所述的流量发生装置提供不同压力的流量值。
[0047]
进一步的，所述的处理器12是计算机。
[0048]
进一步的，所述活塞杆10自所述的第一端向所述的第二端水平设置。所述的双出杆缸8的第一开口和所述的双出杆缸的第二开口分别位于水平方向的两侧。
[0049]
本申请实施例所述的一种液压高频流量信号发生装置的工作介质的流动路径如下：
[0050]
当所述的高频伺服阀5处于中位时，启动所述的变量泵4，油箱1内的传输介质依次经过所述的过滤器3、所述的变量泵4、所述的溢流阀2回到所述的油箱1。
[0051]
当所述的高频伺服阀5处于左位时，油箱1内的传输介质依次流经所述的过滤器3、所述的变量泵4、所述的高频伺服阀5的p口、所述的高频伺服阀5的a口、所述流量计6进入所述的双出杆缸8的第一开口，并推动活塞杆10向所述双出杆缸8的第二开口所在的方向运动；传输介质从双出杆缸8 的第二开口流出，并依次经所述高频伺服阀5的b口和所述高频伺服阀5的 t口流回油箱1。
[0052]
当高频伺服阀5处于右位时，油箱1内的传输介质依次经所述的过滤器3、所述的变量泵4、所述的高频伺服阀5的p口、所述的高频伺服阀5的b口、所述双出杆缸8的第二开口并推动活塞杆10向双出杆缸8的第一开口所在的方向运动；传输介质从双出杆缸8的第一开口流出，并依次经所述流量计6、所述高频伺服阀5的a口、所述高频伺服阀5的t口流回到油箱1。
[0053]
本申请实施例所述的一种液压高频流量信号发生装置的工作原理如下：
[0054]
当采用本实施所述的发生装置进行流量计动态性能试验时，先由处理器12输出一个频率为
±
25ma的正弦信号作为控制信号，所述的控制信号的频率f的变化范围为1～500hz，则所述的控制信号能控制高频伺服阀5每秒换向 f次，即高频伺服阀5的a口与b口在一秒内换向交替开启f次(即a口交替与p口和t口连通，b口交替与p口和t口连通，且a口和b口分别与p 口和t口连通)。通过改变所述换向频率f，便能使所述发生装置的流量变化频率在1～500hz间变化，使得本申请实施例所述的发生装置能模拟不同频率的动态流量信号，同时能得到被测流量计所测得的高频流量信号。在控制阀口(a口、b口、p口和t口)开启频率
的同时，处理器12能接受来自活塞杆10的速度传感器的速度信号，作为所述发生装置的速度反馈量来调节处理器12输出到高频伺服阀5输入端的信号的幅值，从而解决了现有技术中因对流量计进行高压动态测量的测量装置模拟的高频流量信号的幅值不能调节，导致测量装置不能提供稳定流量的技术问题。实现了能够发生不同频率、不同幅值的正弦流量信号，从而使每次换向时高频伺服阀5的开口面积能满足给所述流量计提供稳定流量的要求的有益效果。具体的，本申请实施例所述的一种液压高频流量信号发生装置能使所述发生装置能提供1～500hz的正弦流量信号。
[0055]
改变所述溢流阀2的阈值，便能改变流量的压力，为所述发生装置提供不同压力的流量值；具体的，通过调节所述溢流阀2的阈值，可得到0～31.5mpa 的压力，能满足不同的测量需求，使得本申请实施例所述的发生装置能模拟不同压力的动态高频流量信号；本申请实施例通过所述的处理器12向所述高频伺服阀5发送不同频率的控制信号，即可给所述的流量计提供不同频率的流量信号；通过改变溢流阀2的阈值，即可改变流量的压力，从而给所述的流量计提供不同压力的流量值。可见，本实施例所述的发生装置能模拟不同频率、不同压力的动态流量信号，解决了现有技术中对流量计进行高压动态测量的测量装置不能模拟不同压强、不同频率下的高频流量信号的技术问题，实现了可模拟不同频率、不同压力的动态高频流量信号的有益效果。
[0056]
图2为本申请实施例中提供的一种液压高频流量信号发生装置在频率为 10hz控制信号状态下的流量波动图、图4为本申请实施例中提供的一种液压高频流量信号发生装置在频率为100hz控制信号状态下的流量波动图、图6 为本申请实施例中提供的一种液压高频流量信号发生装置在频率为500hz控制信号状态下的流量波动图，参考图2、4、6可知，本申请实施例所述的发生装置能提供稳定流量。
[0057]
在进行动态流量精度测试的过程中，活塞杆10会出现偏移的问题，处理器12在接受活塞杆10的速度信号的同时又接受位移传感器11发出的位移信号作为位移反馈量，所述位移反馈量也参与处理器12发送给高频伺服阀5的控制信号的调节，使得活塞杆10能在双出杆缸的中位附近摆动(即能将活塞杆的偏移量纠正为0)，通过对活塞杆位置的闭环控制，使其在双出杆缸中的位置稳定于中位，实现了高频流量信号的连续产生，解决了现有技术中对流量计进行高压动态测量的测量装置模拟的高频流量信号不连续的技术问题，实现了可产生连续的高频流量信号的有益效果。
[0058]
图3为本申请实施例中提供的一种液压高频流量信号发生装置在频率为 10hz控制信号状态下的活塞杆位移示意图、图5为本申请实施例中提供的一种液压高频流量信号发生装置在频率为100hz控制信号状态下的活塞杆位移示意图、图7为本申请实施例中提供的一种液压高频流量信号发生装置在频率为500hz控制信号状态下的活塞杆位移示意图，参考图3、5、7可知，所述活塞杆10能在双出杆缸的中位附近摆动，从而实现可产生连续的高频流量信号的有益效果。
[0059]
所述的速度传感器9将检测到的速度信号转化为对比流量值，并在所述的示波器7上实时显示，所述的流量计6测量得到的待测流量值输送给所述示波器7并在所述示波器7上实时显示，通过比较所述的对比流量值和所述的待测流量值，即可得到所述流量计6的动态测量精度，为高压动态流量测量提供了新的解决方案。
[0060]
综上，当本申请实施例所述的发生装置已调定溢流阀2的阈值并在处理器12中给
定输入信号的幅值与频率后，所述发生装置便能提供符合要求的正弦流量，所述的正弦流量在活塞杆10的速度反馈下能保持其幅值和频率满足试验的要求，同时在活塞杆10偏离双出杆缸8的中位时，活塞杆10的位移反馈能将其偏移量纠正；当该系统能提供稳定的正弦流量时，通过示波器7 读出速度传感器9与流量计6的输出信号，以速度传感器9的输出信号转化为的待测流量值，被测流量计6的输出值为待测流量值，通过比较可得到流量计6的动态测量精度。
[0061]
应当理解的是，在本说明书中提到或者可能提到的外、中间、内等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
[0062]
以上所述，仅为本申请的较佳实施例，并非对本申请任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本申请的等效实施例；同时，凡依据本申请的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本申请的技术方案的范围内。