【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于工程測量，涉及比例閥性能評估技術，具體為一種高精度比例控制用直動比例閥響應時間測試方法。
技術介紹
1、比例閥是電氣控制系統中的重要元件之一，其作用是連續控制氣動執行器的運動速度、位置和輸出力。在現有技術中，比例閥通常為電磁鐵驅動，用比例電磁鐵驅動閥芯運動,按輸入的電氣信號連續地、比例地對流體的壓力、流量或方向進行遠距離控制。
2、比例閥是由電磁鐵，閥芯、閥體、控制電路和若干個閥孔組成，它基于電磁開關閥的原理：斷電時，彈簧將鐵心直接壓在閥座上，使閥門關閉；線圈通電時，所產生電磁力克服彈簧力推動閥芯，從而打開閥門。比例電磁閥對電磁開關閥的結構作了一些改動：在任何線圈電流下，使彈簧力與電磁力之間產生平衡。線圈電流的大小或電磁力的大小將影響柱塞的行程和閥門開度，而閥門開度與線圈電流之間為理想的線性關系。介質從閥座的氣源輸入口流入，其作用力的方向與電磁力相同，而與彈簧力相反。比例電磁閥在斷電時都是關閉的(nc，常閉型)，控制信號與輸出壓力呈線性關系。
3、比例閥接收到控制信號后，輸出壓力達到設定值所需要的時間稱為響應時間。響應時間是衡量比例閥性能的重要指標之一，它直接影響到控制系統的響應速度與精度。比例閥響應時間的測試對于比例閥性能評估的必要性在于確保控制精度、降低振蕩、提高響應速度以及評估性能是否符合要求，這些因素對于許多控制系統的正常運行和性能優化都是至關重要的。目前沒有一種合適的對于比例閥響應時間的測試方法，如何找到一種方案，精確、快捷地測量并計算比例閥響應時間，是本領域技術人員需要解決的一個
技術實現思路
1、為了克服目前沒有一種合適的對于比例閥響應時間的測試方法的問題，本專利技術提供一種高精度比例控制用直動比例閥響應時間測試方法，能夠精確、快速的對電磁閥的響應時間進行測試和測量。
2、本專利技術為解決其技術問題所采用的技術方案是：
3、一種高精度比例控制用直動比例閥響應時間測試方法，步驟包括：
4、將待測試比例閥固定在測試臺上，對其進行氣路連接并進行與數據采集模塊、壓力檢測模塊、上位機的電連接；
5、在上位機軟件中設置比例閥的起始壓力和目標壓力；
6、開始測試，上位機軟件通過數據采集模塊向比例閥發出邏輯控制信號，使比例閥的出口壓力進入到由起始壓力點變化到目標壓力點的過程中；
7、獲取并分析控制信號和出口壓力對應于時間的數據：確定控制信號突變點對應的時間點以及目標壓力值對應的時間點，將控制信號突變點對應的時間點與目標壓力值對應的時間點之間的時間間隔確定為升壓或降壓的響應時間。
8、基于上述方案，測試方法步驟清晰，操作簡單，可以通過數據采集模塊獲取控制信號和輸出壓力對應于時間的數據，通過分析數據得出控制信號突變點和目標壓力值對應的時間點，從而準確測量比例閥的升壓或降壓的響應時間。該方法可以快速進行比例閥響應時間的測試，從而節省時間和提高效率。通過對控制信號和輸出壓力數據的分析，可以更好地了解比例閥在響應過程中的性能和行為。該測試方法具有較高的可重復性，可以多次進行測試以驗證結果的準確性。
9、進一步的，所述獲取并分析控制信號和出口壓力對應于時間的數據，具體為：
10、利用獲取到的控制信號和出口壓力對應于時間的數據，生成控制信號和出口壓力關于時間的曲線，根據該曲線，確定從控制信號上升突變點到出口壓力值達到穩定壓力值的90％的時間為升壓響應時間，確定從控制信號下降突變點到出口壓力值達到穩定壓力值的10％的時間為降壓響應時間。
11、基于上述方案，通過生成控制信號和出口壓力關于時間的曲線，可以更準確地確定比例閥的響應時間，使用特定的百分比閾值確定穩定壓力值的達到時間，可以消除來自噪聲或波動的干擾，確保結果的準確性。通過繪制曲線，可以直觀地展示比例閥的響應過程，有助于直觀地理解比例閥的動態性能，幫助更好地分析和評估比例閥的響應特性。
12、進一步的，在控制信號關于時間的曲線中，確定控制信號上升突變點對應的時間點作為升壓響應時間計算的開始節點t1；在出口壓力關于時間的曲線中，確定出口壓力達到目標壓力值，即90％*穩定壓力值的時間節點t2；升壓響應時間tup＝t2-t1；
13、在控制信號關于時間的曲線中，確定控制信號下降突變點對應的時間點作為降壓響應時間計算的開始節點t3；在出口壓力關于時間的曲線中，確定出口壓力達到目標壓力值，即10％*穩定壓力值的時間節點t4；降壓響應時間tdown＝t4-t3。
14、基于上述方案，通過明確定義起始和結束節點，以確定升壓和降壓響應時間，可以提高測試結果的準確性，更好地分析控制信號和出口壓力的變化趨勢，使結果更易于解釋和理解，從而更好地理解比例閥的性能和行為。
15、進一步的，對升壓響應時間和降壓響應時間分別連續測試多次，并對多次的測試結果進行平均，平均后的測試結果作為響應時間的最終值，即：
16、tup終＝(tup1+tup2+tup3+...+tupx)/x；
17、tdown終＝(tdown1+tdown2+tdown3+...+tdownx)/x。
18、基于上述方案，通過連續測試多次并取平均值，可以減少個別測試結果的誤差對最終結果的影響，增加測試結果的可靠性和準確性；不同比例閥在制造工藝、部件質量等方面可能存在差異，通過多次測試可以消除這些差異的影響，得到更具普遍適用性的結果。
19、進一步的，對待測試比例閥進行氣路連接并進行與數據采集模塊、壓力檢測模塊、上位機的電連接，具體為：所述待測試比例閥的氣源輸入接口處通過管路連接儲氣罐，待測試比例閥的輸出接口側按需求接入負載，并在所述輸出接口側連接壓力檢測模塊以對待測試比例閥出口壓力數據進行檢測，所述壓力檢測模塊連接數據采集模塊以將檢測到的壓力數據輸出至數據采集模塊，所述數據采集模塊連接在待測試比例閥與上位機軟件之間，用以將上位機軟件控制信號傳輸至待測試比例閥，并將壓力檢測模塊輸出的模擬量壓力數據信號轉換成數字信號傳輸至上位機軟件進行存儲；所述待測試比例閥、壓力檢測模塊、數據采集模塊均通過直流電源進行供電。
20、基于上述方案，通過將比例閥、壓力檢測模塊和數據采集模塊相互連接，構建了一個完整的測試系統，確保了測試過程的連貫性和穩定性；通過將儲氣罐連接到比例閥的氣源輸入接口，以及按需求連接負載到比例閥的輸出接口，可以更真實地模擬實際工作環境，提高了測試的可靠性和可比性。
21、進一步的，所述數據采集模塊采用ni?usb數據采集卡，上位機軟件為labview軟件。
22、基于上述方案，ni?usb數據采集卡具有高精度和穩定性，在測試過程中可以準確地采集和傳輸數據，確保測試結果的可靠性和準確性；labview軟件是一種功能強大的圖形化編程環境，可以根據實際需求靈活地進行配置和控制，滿足不同比例閥的測試要求，并支持擴展和定制化功能，labview軟件具有開放本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種高精度比例控制用直動比例閥響應時間測試方法，其特征步驟包括：
2.根據權利要求1所述的一種高精度比例控制用直動比例閥響應時間測試方法，其特征在于，所述獲取并分析控制信號和出口壓力對應于時間的數據，具體為：
3.根據權利要求2所述的一種高精度比例控制用直動比例閥響應時間測試方法，其特征在于，在控制信號關于時間的曲線中，確定控制信號上升突變點對應的時間點作為升壓響應時間計算的開始節點T1；在出口壓力關于時間的曲線中，確定出口壓力達到目標壓力值，即90％*穩定壓力值的時間節點T2；升壓響應時間Tup＝T2-T1；
4.根據權利要求3所述的一種高精度比例控制用直動比例閥響應時間測試方法，其特征在于，對升壓響應時間和降壓響應時間分別連續測試多次，并對多次的測試結果進行平均，平均后的測試結果作為響應時間的最終值，即：
5.根據權利要求1-4任一項所述的一種高精度比例控制用直動比例閥響應時間測試方法，其特征在于，對待測試比例閥進行氣路連接并進行與數據采集模塊、壓力檢測模塊、上位機的電連接，具體為：所述待測試比例閥的氣源輸入接口處通過管路連
6.根據權利要求5所述的一種高精度比例控制用直動比例閥響應時間測試方法，其特征在于，所述數據采集模塊采用NI?USB數據采集卡，上位機軟件為labview軟件。
7.根據權利要求6所述的一種高精度比例控制用直動比例閥響應時間測試方法，其特征在于，通過labview軟件對控制信號和出口壓力對應于時間的數據中的控制信號突變點和實際出口壓力點進行查找，并找出各點所對應的時間點，由此來計算響應時間，使用labview軟件的低通濾波器對上述數據進行濾波。
...【技術特征摘要】
1.一種高精度比例控制用直動比例閥響應時間測試方法，其特征步驟包括：
2.根據權利要求1所述的一種高精度比例控制用直動比例閥響應時間測試方法，其特征在于，所述獲取并分析控制信號和出口壓力對應于時間的數據，具體為：
3.根據權利要求2所述的一種高精度比例控制用直動比例閥響應時間測試方法，其特征在于，在控制信號關于時間的曲線中，確定控制信號上升突變點對應的時間點作為升壓響應時間計算的開始節點t1；在出口壓力關于時間的曲線中，確定出口壓力達到目標壓力值，即90％*穩定壓力值的時間節點t2；升壓響應時間tup＝t2-t1；
4.根據權利要求3所述的一種高精度比例控制用直動比例閥響應時間測試方法，其特征在于，對升壓響應時間和降壓響應時間分別連續測試多次，并對多次的測試結果進行平均，平均后的測試結果作為響應時間的最終值，即：
5.根據權利要求1-4任一項所述的一種高精度比例控制用直動比例閥響應時間測試方法，其特征在于，對待測試比例閥進行氣路連接并進行與數據采集模塊、壓力檢測模塊、上位機的電連接，具體為：所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王玉華，
申請(專利權)人：衍磁機械技術研究大連有限公司，
類型：發明
國別省市：
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