[发明专利]一种脉宽调制数控比例方向阀故障诊断系统及测试方法

说明书

本系统及测试方法属于数控比例方向阀性能检测领域，具体涉及一种脉宽调制数控比例方向阀故障诊断系统及测试方法。目前，常规检查无法发现核电厂电液比例方向阀运行期间故障，影响机组正常运行发电，造成较大安全隐患。比例方向阀与油动机相连；比例阀控制器和传感器模块相连；油动机与位移传感器连接；传感器模块与系统控制采集模块连接；比例阀控制器与系统控制采集模块、位移传感器连接，形成数控比例方向闭环控制系统。包括如下步骤：步骤一：初始条件测试；步骤二：信号采集；步骤三：信号分析；步骤四：生成报告。本发明能准确反映出其实际性能状态，发现故障隐患。

技术领域

本系统及测试方法属于数控比例方向阀性能检测领域，具体涉及一种脉宽调制数控比例方向阀故障诊断系统及测试方法。

背景技术

随着工业设备自动化程度的提高，电液比例技术的应用越来越广泛，典型的表现是当前大量液压系统中都采用了先进的电液比例方向阀，如核电厂汽轮机等大型系统。目前，核电厂电液比例方向阀运行期间故障频发，主要表现为阀芯卡涩等故障，部分拟更换的备件也存在同样问题，而常规检查无法发现该故障，影响机组正常运行发电，造成较大安全隐患。

本发明内容主要针对以上问题，为核电厂脉宽调制(PMW)数控比例方向阀提出一种故障诊断系统及测试方法，模拟比例方向阀运行压力和负载，给定控制信号，形成闭环控制系统，并检测其阀芯动作位移、负载位移、油压等参数，准确反映出其实际性能状态，发现故障隐患。

发明内容

1.目的：

为了准确数控比例方向阀的实际性能状态，发现故障隐患，提出一种脉宽调制(PMW)数控比例方向阀故障诊断系统及测试方法，系统模拟比例方向阀运行压力和负载，给定控制信号，形成闭环控制系统，并检测其阀芯动作位移、负载位移、油压等参数，分析出稳态性能、动态响应性能、频率响应特性、死区、动作时间等。

2.技术方案：

一种脉宽调制数控比例方向阀故障诊断系统，包括气压调节模块、气动泵、蓄能器及油路管线模块、比例方向阀、油动机、传感器模块、比例阀控制器、系统控制采集模块、上位机。比例方向阀与油动机相连；比例阀控制器和传感器模块相连；油动机与位移传感器连接；传感器模块与系统控制采集模块连接；比例阀控制器与系统控制采集模块、位移传感器连接，形成数控比例方向闭环控制系统；

比例阀控制器发出PMW驱动信号至比例方向阀，传感器模块接收比例方向阀发出的信号、位移传感器测量油动机(含负载)位移信号，传感器模块分别测量比例阀方向阀P、A、B口压力；传感器模块将信号传输至系统控制采集模块；

气压调节模块与气动泵连接，为气动泵提供工作气源；气动泵入口与油路管线模块的储油箱相连，气动泵输出口与蓄能器及油路管线模块的蓄能器相连；蓄能器及油路管线模块另一端和比例方向阀相连。

传感器模块包括位移传感器601、压力传感器602、压力传感器603、压力传感器604。

位移传感器601与油动机运动杆相连，保持同步运动，压力传感器602、压力传感器603、压力传感器604分别与比例阀方向阀4的P、A、B口压力管路相连。

系统控制采集模块与上位机通过以太网连接。系统控制采集模块8接收传感器模块的输出信号、比例阀控制器监控点信号，进行调理和模数转换。上位机与系统控制采集模块通过以太网进行信息交互，上位机接收控制系统控制采集模块的信号，并对信号进行分析处理、显示、储存、报告，并对系统控制采集模块发出控制指令。

一种脉宽调制数控比例方向阀故障诊断测试方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：初始条件测试；步骤二：信号采集；步骤三：信号分析；步骤四：生成报告。

步骤一：初始条件测试，包括如下步骤：