[发明专利]一种柱塞泵转速测量方法和装置

说明书

本发明公开了一种柱塞泵转速测量方法和装置。该装置可包括应变片传感器，所述应变片传感器位于与柱塞泵输出端相连接的液压管路上；数据采集模块，其在所述柱塞泵向所述液压管路输出脉动流体时采集所述应变片传感器上的测量信号；以及信号处理模块，其基于所述测量信号的能量谱密度来确定所述液压管路中的脉动流体的脉动频率，并基于所述脉动频率来确定所述柱塞泵的转速。

技术领域

本发明一般涉及液压系统，尤其涉及一种柱塞泵转速测量方法和装置。

背景技术

液压系统由电机提供动力基础，使用液压泵将机械能转化为液体压力，再驱动负载作直线往复运动或回转运动。一种液压系统使用柱塞泵作为关键动力元件。液压柱塞泵在高转速、高压力工况条件下工作，它将动力机械(例如，发动机传动机匣、电动机、辅助动力、冲压空气涡轮等)的机械能转换成液压能(压力、流量)输出，从而给用户系统提供液压动力。

飞机液压系统用于为飞控系统、起落架系统以及反推力系统等用户系统提供液压动力。飞机液压系统是飞机起飞、飞行操纵和着陆过程的关键系统，一旦液压系统瘫痪将可能造成灾难性后果，因此新型飞机对液压系统的可靠性、维修性及维修保障性要求越来越高。由于柱塞泵在飞机液压系统中的关键作用，因此需要实时提供该复杂产品的健康状态，准确快速地进行故障诊断与定位，预测故障和剩余寿命，达到视情维修。

在液压系统试验以及数据分析过程中经常需要了解柱塞泵转速的变化。在现有技术中，一般是通过安装转速传感器的方法测量转速，转速传感器一般有霍尔元件、红外激光测转速等。遗憾的是，这些方法存在局限性，要么需要一定的安装空间，要么需要改装管路。

因此，本领域需要改进的用于柱塞泵转速测量方法和装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柱塞泵转速测量方法，解决在柱塞泵附近安装转速传感器困难的问题。通过在液压管路上加装不破坏原本构型的传感器，达到测量液压柱塞泵转速的目的。

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于柱塞泵转速测量的装置，其包括：应变片传感器，所述应变片传感器位于与柱塞泵输出端相连接的液压管路上；数据采集模块，其在所述柱塞泵向所述液压管路输出脉动流体时采集所述应变片传感器上的测量信号；以及信号处理模块，其基于所述测量信号的能量谱密度来确定所述液压管路中的脉动流体的脉动频率，并基于所述脉动频率来确定所述柱塞泵的转速。

在一方面，所述信号处理模块将所述测量信号转换到频域，并基于所述频域中最高的能量谱密度来确定所述脉动流体的脉动频率。

在一方面，所述柱塞泵的转速为所述脉动频率除以所述柱塞泵的柱塞数量。

在一方面，所述柱塞泵的转速是匀速的或者随时间推移而变化。

在一方面，所述应变片传感器包括环向应变片或纵向应变片。

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于柱塞泵转速测量的方法，其包括：在柱塞泵向液压管路输出脉动流体时采集位于所述液压管路上的应变片传感器上的测量信号；基于所述测量信号的能量谱密度来确定所述液压管路中的脉动流体的脉动频率；以及基于所述脉动频率来确定所述柱塞泵的转速。

在一方面，确定所述液压管路中的脉动流体的脉动频率进一步包括：将所述测量信号转换到频域；以及基于所述频域中最高的能量谱密度来确定所述脉动流体的脉动频率。

在一方面，所述柱塞泵的转速为所述脉动频率除以所述柱塞泵的柱塞数量。

在一方面，所述柱塞泵的转速是匀速的或者随时间推移而变化。

在一方面，所述应变片传感器包括环向应变片或纵向应变片。

在一方面，所述应变片传感器包括位于所述液压管路上的一个或多个应变片。