[发明专利]液压管路振动测试模拟实验平台

说明书

技术领域

本发明涉及液压管路振动测试模拟实验平台，尤其涉及模拟细小管径液压管路外界安装基体振动以及内部流体激振的实验平台。

背景技术

液压管路振动测试模拟实验平台是一种对细小管径液压管路进行振动模拟的实验设备，包括安装基体振动和流体激振，通过这样的振动实验可以分析管路的振动特征，研究管路的振动机理，为分析液压管路振动故障提供合理依据。因此，该实验平台将在机械、化工、水利以及航空航天等领域具有广泛的应用前景。

目前，现有的流体液压管路振动实验装置，或者只通过调节管路中流体的压力和流量等参数，获取不同的实验数据，进行管路振动特性分析；或者只通过模拟基础振动，而忽视了对管路中流体的压力和流量等参数的调节，这种简化形式不能完全体现流体液压管路的真实振动情况。

目前，电测法，包括加速度计、应变计等，为流体液压管路监测的主要方法。而电测法存在着抗干扰能力差、分布式布置困难、信号传输距离有限等局限性，难以实现流体管路系统的多参数、多物理场、分布式状态检测，严重制约了管路系统的可靠性分析、动态优化设计以及安全维护技术的发展，因此需要采用一些新的传感检测技术和方法。

发明内容

针对现有的流体液压管路振动实验装置不能完全体现流体液压管路的真实振动情况的问题，以及当前管路检测方法的局限性，本发明根据流体液压管路的实际工作环境，提出了一种能更加真实反映被测管路振动特征的模拟流体液压管路振动环境的实验装置，以满足对流体液压管路的振动机理和振动故障特征的研究需要。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种液压管路振动测试模拟实验平台，包括振动激励单元、液压动力单元、传感检测系统、控制单元以及信号采集处理单元；

所述振动激励单元包括工作台和工控机，工作台上放置两个振动台，振动台上固定待测试管路，所述待测试管路中安装有加速度计、应变计以及光纤光栅传感器；所述工控机与所述信号采集处理单元连接；

所述液压动力单元设有比例流量阀和比例溢流阀，用于调节待测管路中液体的流量和压力参数；该液压动力单元还设有数字开关阀，用于模拟管路中不同压力下的液压脉动；所述比例流量阀、所述比例溢流阀和所述数字开关阀均与控制单元连接；

所述传感器检测系统包括温度传感器和压力传感器，均设置在振动台上；

所述信号采集处理单元，与所述传感器检测系统、所述液压动力单元中的传感器连接。

本发明所述的液压管路振动测试模拟实验平台中，所述振动台上安装有加速度计和应变计，均与所述信号采集处理单元通过数据信号线连接，所述加速度计用于测量待测管路的加速度信号，所述应变计与光纤光栅传感器用于测量待测管路的动应变信号。

本发明所述的液压管路振动测试模拟实验平台中，所述液压动力单元还包括电机、柱塞泵、冷却器和油箱，电机与柱塞泵相连接，在柱塞泵的进油口与吸油口之间设置有吸油过滤器，柱塞泵的出油口连接有蓄能器开关、蓄能器和压力传感器，并与一单向阀的进油口相连接；冷却器的出油口与油箱相连接。

本发明所述的液压管路振动测试模拟实验平台中，所述油箱内安装有加热器和温度传感器。

本发明所述的液压管路振动测试模拟实验平台中，所述控制单元包括触摸屏和PLC控制器，PLC控制器的输入端与触摸屏的输出端相连接。

所述的液压管路振动测试模拟实验平台，其特征在于，所述信号采集处理单元包括数据采集卡、光纤光栅解调仪和电流变送器，液压动力单元中的传感器分别通过数据信号线与电流变送器的输入端相连接，数据采集卡的输入端与电流变送器的输出端相连；光纤光栅传感器通过光纤与光纤光栅解调仪的输入端相连接。

本发明所述的液压管路振动测试模拟实验平台中，所述振动激励单元还包括信号源和功率放大器，信号源的输入端与工控机的输出端相连接，信号源的输出端与功率放大器的输入端相连接，功率放大器的输出端与振动台的输入端相连接。

本发明所述的液压管路振动测试模拟实验平台中，所述工作台为T型台。

本发明产生的有益效果是：本发明的流体液压管路振动测试模拟实验平台，通过控制振动台的输出波形模拟管路安装基体振动特征，同时模拟流体液压管路的安装特征，通过比例流量阀和比例溢流阀调节流入管路的流量和压力，利用数字开关阀模拟管路中的流体脉动，同时应用光纤光栅测量管路的动应变。本发明可以很好地模拟流体液压管路的振动环境，为深入研究流体液压管路振动机理分析和故障诊断，以及管路检测技术和方法提供实验条件。