贺德克HYDAC压力开关中的传感器的测试装置的应用

贺德克HYDAC压力开关中的传感器的测试装置的应用

贺德克HYDAC压力开关生产过程中对作动压力、接触电阻、同步等性能的检测 要求,利用传感器等技术设计开发了一套综合测试装置,系统采用了分布式、多通道信号实时采集与处理方法,每个测试控制单元以单片机为核心,独立完成检测控 制任务,再由多个测试控制单元形成一套完整的检测系统。试验结果表明,该装置满足检测精度及生产节拍的实际要求,实现了综合性能的在线自动检测和定量分析。 

*消除了接触电阻的影响。此外为进一步提高测量精度,测试电路采用了以下措施:①自动量程切换(见图3):根据A/D转换的过量程和欠量659第3期蒋 庆,蔡晋辉等:传感器在压力开关综合测试装置中的应用

贺德克HYDAC压力开关单片机通过开关K3自动切换恒流源电路电流输出(50 mA/550 mA),从而提高系统测量精度;②量程校准(见图4):Rb1(=20 mΩ)、Rb2(=200mΩ)为系统内置的一组标准精密电阻,由单片机根据待测电阻的大小自动选择,通过开关K1/K2切换,恒流源分时流过标准电阻和 被测电阻,由于标准电阻有很高的稳定性,因此可实现量程实时自动修正;③零点校准:在被测电阻两端接零电阻,通过设置,可存储测试电路的零点漂移

贺德克HYDAC压力开关是一种传感元件,压力开关将工作介质的压力信号变换 为开关型电信号,为仪表或控制电路提供报警、控制等输入信号。压力开关广泛应用于各种工程机械上并且起着非常重要的作用。高可靠性的压力开关是保障工程机 械安全可靠运行的前提和基础,贺德克HYDAC压力开关一旦发生故障,将导致机器不能工作或关键零部件损坏,甚至会影响到工程机械的运行安全,产生严重的后果。然而,目前 国产压力开关的可靠性尚远不能满足工程机械的使用要求,因此,工程机械上的绝大部分压力开关不得不采用价格昂贵的进口贺德克HYDAC压力开关。本文针对某型国产工程机械 压力开关开展可靠性分析与试验研究,对提高国产压力开关的可靠性从而促进国产压力开关在工程机械上的应用、降低工程机械的采购成本具有重要的工程实际意义 和经济价值。论文的主要研究内容如下：1，贺德克HYDAC压力开关在工程机械上的应用现状,阐明了论文的研究背景与意义,并且介绍了可靠性技术国内外发展趋势、 可靠性特征量及常用的寿命分布、可靠性试验的目的与分类,提出了论文的研究目的和内容。2.首先在研究失效分析理论和方法的基础上运用故障树分析法对压 力开关进行失效分析,得出了压力开关的主要失效机理及其载荷因素,为确定压力开关的可靠性试验条件奠定了基础。接着对质保期内压力开关的反馈件进行了失效 检测与分析,得出了质保期内压力开关的主要失效机理为“执行器碎裂”、“密封圈老化”、“膜片疲劳破损”这一结论,并在此基础上产生了压力开关的可靠性改 进方案：执行器改用A3EG6材料,密封圈改用Viton氟橡胶材料、压力膜片改用聚酰亚胺膜。3.在贺德克HYDAC压力开关失效分析的基础上结合压力开关的实际使用 工况制定了工程机械压力开关可靠性试验的方案,设计并研制了一套工程机械压力开关可靠性试验装置,开展了工程机械压力开关可靠性试验。第四章运用可靠性统 计分析理论结合Minitab软件对改进前后压力开关的可靠性试验数据进行了对比分析,验证了可靠性改进方案的有效性,同时指出了进一步提高压力开关可靠 性的改进方向。本文主要研究成果如下：1、针对贺德克HYDAC压力开关提出了一种有效的可靠性改进方案,采用该方案的压力开关可满足工程机械对压力开关的可靠性要 求,大幅度地降低工程机械的采购成本；2、研制了一套压力开关可靠性试验装置,为今后进一步开展压力开关的可靠性分析与改进提供了试验手段。

贺德克HYDAC压力开关接触电阻的量程为200μΩ或2 mΩ;④同步信号的测量精度小于50 ms。根据以上要求,检测系统(见图1)采用了以工控机为核心,各个检测控制器为测试单元的分布式、多通道的设计方案,从而实现了对压力开关多参数、多工 位的在线测量。图1　压力开关综合测试装置结构图工控机采用windows2000操作系统, visualBasic开发程序,操作界面良好,通讯方式通过485总线实现与各个检测控制器连接,实现了工位数据的采集、存储、查询、统计、分析,以及各工位参数的设置等。要实现系统测试的技术要求设置、通讯、显示等。整个程序包含两种运行状态:测试状态、参数设置状态。在测试状态下,一个测试周期完成各种参数的测量和判别(见图6);在参数设置状 态下,完成各种传感器的零点和量程系数的修正、各个参数的判断阈值的设定、气路泄露检测、通讯模块地址设定等等。图6　压力开关检测状态流程图测试程序中采用了多种自检、修正、滤波措施,软件具有防错、容错功能;另外程序用C语言编写,充分利用了语言的数值计算能力,程序的计算精度与汇编程序相比有了很大提高,同时程序的可移植性增强,便于检查、修改、扩充和阅读。贺德克HYDAC压力开关EDS 3318-5-0016-000-F1
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