[发明专利]一种通用型自反力平衡荷载箱智能化标定系统

权利要求书

1.一种通用型自反力平衡荷载箱智能化标定系统，其特征在于，包括通用型载荷箱反力装置和对通用型载荷箱反力装置进行控制的智能自动化控制系统；

所述通用型载荷箱反力装置包括标准压力传感器、可升降长臂千斤顶(2)、承压板(3)、定型滑轨(4)、滑轨法兰装置(6)和上下对称的标定反力架(1)；其中所述标定反力架(1)中间从上往下依次放置标准压力传感器、承压板(3)和荷载箱；所述承压板(3)四周固定有滑轨法兰装置(6)，所述滑轨法兰装置(6)的滑动端卡入定型滑轨(4)中，滑轨法兰装置(6)的顶部连接可升降长臂千斤顶(2)的伸缩端；所述可升降长臂千斤顶(2)的整体竖直安装于标定反力架(1)的梁上；所述滑轨法兰装置(6)的滑动端在安装于标定反力架(1)上的定型滑轨(4)中的滑动方向与可升降长臂千斤顶(2)的伸缩端的伸缩方向一致；

所述智能自动化控制系统包括嵌入式ARM系统单元、多通道AD采集单元、智能液压系统单元、多串口网络通信单元和主控终端，其中：所述嵌入式ARM系统单元分别与所述多通道AD采集单元、智能液压系统单元和多串口网络通信单元连接；所述多通道AD采集单元与标准压力传感器通信相连，所述智能液压系统单元包括电磁液压阀单元和伺服电机驱动单元，且所述电磁液压阀单元内部结构被定义有换向阀、加压阀及卸压阀；所述主控终端通过所述多串口网络通信单元，分别与所述嵌入式ARM系统单元、多通道AD采集单元、智能液压系统单元建立连接通信，实时监测各个单元的运行状态；

电磁换向阀单元的控制电路包括光耦开关U1、场效应管Q1、加压继电器JK1、卸压继电器JK2、换向继电器JK3，光耦开关U1的一输入端接嵌入式ARM系统单元，另一输入端接地；场效应管Q1接于直流电源正极和电磁液压阀单元之间，其控制端与光耦输出端连接；加压继电器JK1的控制信号由嵌入式ARM系统单元控制，其用于连接地线与电磁液压阀加压阀接头；卸压继电器JK2的控制信号由嵌入式ARM系统单元控制，其用于连接地线与电磁液压阀卸压阀接头；换向继电器JK3的控制信号由嵌入式ARM系统单元控制，其用于连接地线与电磁液压阀加压阀接头；

还包括手自动模式切换单元；所述手自动模式切换单元连接于嵌入式ARM系统单元与智能液压系统单元之间，所述手自动模式切换单元通过手动模式和自动模式之间的切换，控制所述智能液压系统单元的工作方式；

所述的手动模式包括霍尔推杆和组合按钮，且所述霍尔推杆通过推杆对应位置输出的模拟量给所述伺服电机驱动单元，用于控制伺服电机的运行速度，所述组合按钮通过电磁阀的吸合控制所述换向阀、加压阀和卸压阀的工作；

所述的自动模式采用模糊PID算法，通过计算和转化所述多通道AD采集单元的传感器的数据，输出用于驱动所述伺服电机驱动单元的信号量，控制伺服电机的运行速度，所述智能自动化控制系统工作在自动模式下，可以采用模糊PID控制方式；嵌入式ARM系统单元通过计算标准压力传感器的加载力值速率，转换输出伺服驱动单元受控的DAC信号，控制伺服电机的转速。

2.根据权利要求1所述的通用型自反力平衡荷载箱智能化标定系统，其特征在于，还包括中心定位孔(5)，所述中心定位孔(5)设置于承压板(3)顶部中心位置，所述标准压力传感器放入中心定位孔(5)中，所述标准压力传感器根据标定需求，选择与荷载箱相匹配的满量程范围。

3.根据权利要求1所述的通用型自反力平衡荷载箱智能化标定系统，其特征在于，还包括油压传感器、液位传感器、温、湿度传感器，所述标准压力传感器为轮辐式荷载传感器，所述荷载箱产生的力通过所述承压板传递给所述轮辐式荷载传感器，并可传递高达100000KN的力，所述多通道AD采集单元与油压传感器、液位传感器、温、湿度传感器通信相连用于获取该系统所需控制的相关物理量。

4.根据权利要求1所述的通用型自反力平衡荷载箱智能化标定系统，其特征在于，所述换向阀通过油路系统一路连接上端可升降长臂千斤顶(2)另一路连接荷载箱，经由所述加压阀和卸压阀控制所述换向阀对应的油路的进油和回油。

5.根据权利要求1所述的通用型自反力平衡荷载箱智能化标定系统，其特征在于，所述嵌入式ARM系统单元使用UCOS-II实时操作系统，用于调度所述多通道AD采集单元、手自动模式切换单元、智能液压系统单元和多串口网络通信单元之间的工作，所述主控终端通过手机APP软件和/或电脑PC软件和/或WEB客户端软件与所述多串口网络通信单元通讯，所述的手机APP软件和/或电脑PC软件和/或WEB客户端软件用于显示传感器的数据和操作该系统的运行。