液壓比例換向閥故障診斷測試儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種液壓比例換向閥故障診斷測試儀，包括外殼、0?3A脈寬調制輸出接口、閥芯位移解碼接口、顯示與控制單元及電路板，在電路板上安裝可充電鋰電池、電源轉換模塊、中央處理單元、0?3A脈寬調制輸出單元、閥芯位移解碼單元；本實用新型通過0?3A脈寬調制輸出單元可輸出0?3A脈寬調制驅動電流，直接控制比例換向閥，同時本實用新型產生的5KHz正弦波作用在閥芯位移傳感器的初級線圈，通過對閥芯位移傳感器的次級線圈解碼，將閥芯位移的準確位置以0?±10v的形式，發送給中央處理單元并在屏幕上以儀表或曲線的形式顯示出來，一目了然。
【專利說明】
液壓比例換向閥故障診斷測試儀
技術領域
[0001]本實用新型屬于液壓比例換向閥領域，涉及4WRE型液壓比例換向閥，尤其是一種液壓比例換向閥故障診斷測試儀。【背景技術】
[0002]在現代工業、冶金及機械制造行業，4WRE型液壓比例換向閥應用廣泛，該類型的閥閥芯帶有位移傳感器，需要專用的與之配套的電氣放大板才能驅動;一旦電氣放大板驅動部分、閥芯位移反饋部分或液壓閥本體出現故障，很難判斷故障點；針對這一特點，本實用新型結合大量現場故障判斷過程的經驗，可對4WRE型液壓比例換向閥進行故障判斷和性能測試。【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種使用靈活、攜帶方便的4WRE型液壓比例換向閥故障診斷測試儀，可快速判斷在線生產和離線檢修的4WRE型液壓比例換向閥故障，并對其進行性能測試。
[0004]本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是:
[0005]—種液壓比例換向閥故障診斷測試儀，包括外殼、0-3A脈寬調制輸出接口、閥芯位移解碼接口、顯示與控制單元及電路板，在電路板上安裝可充電鋰電池、電源轉換模塊、中央處理單元、0-3A脈寬調制輸出單元、閥芯位移解碼單元；中央處理單元分別與0-3A脈寬調制輸出單元、閥芯位移解碼單元I/O連接，0-3A脈寬調制輸出單元與0-3A脈寬調制輸出接口 I/O連接，閥芯位移解碼單元與閥芯位移解碼接口 I/O連接，中央處理單元輸出連接顯示與控制單元，可充電鋰電池通過電源轉換模塊與中央處理單元連接，可充電鋰電池還分別連接閥芯位移解碼接口及0-3A脈寬調制輸出接口。
[0006]而且，所述的0-3A脈寬調制輸出單元包括中央處理芯片U1及模擬放大器芯片U4， U1產生2路占空比可調的脈寬調制信號，第一路連接分壓電阻R5、R6;第二路連接分壓電阻 R8、R9;模擬放大器芯片U4內部有4組放大器，分別為U4: A、U4: B、U4: C、U4: D，電阻R5連接U4: D的輸入口，U4: D、U5: A與功率放大場效應管Q1及取樣電阻R4組成0-3A的恒流源，在比例閥線圈RLA上產生0-3A穩定的脈寬調制信號；電阻R8連接U4: C的輸入口，U4: C、U4: B與功率放大場效應管Q2及取樣電阻R7組成0-3A的恒流源，換向后在比例閥線圈RLB上產生0-3A穩定的脈寬調制信號。
[0007]而且，所述的閥芯位移解碼單元包括依次連接的5KHZ正弦波震蕩電路模塊、同步脈沖模塊、解碼電路模塊及轉換電路模塊。
[0008]而且，所述0-3A脈寬調制輸出接口采用5芯航空插頭，所述閥芯位移解碼接口采用 4芯航空插頭。
[0009]而且，所述的可充電鋰電池采用24v3000ma/h可充鋰電池組，帶充電和過流保護電路，同時配備限壓25.2v的恒流充電器。
[0010]而且，所述的顯示與控制單元采用串口觸摸屏，通過串口與中央處理單元通信。
[0011]本實用新型的優點和積極效果是:[0012 ]1、本實用新型通過0-3A脈寬調制輸出單元可輸出0-3A脈寬調制驅動電流，直接控制比例換向閥，同時本實用新型產生的5KHz正弦波作用在閥芯位移傳感器的初級線圈，通過對閥芯位移傳感器的次級線圈解碼，將閥芯位移的準確位置以〇_±l〇v的形式，發送給中央處理單元并在屏幕上以儀表或曲線的形式顯示出來，一目了然。
[0013]2、本實用新型自帶電源，使用靈活攜帶方便，采用先進的觸摸屏技術，全中文顯示且內置說明書，操作簡單，通俗易懂，一學就會。【附圖說明】[0〇14]圖1為本實用新型的結構不意圖；
[0015]圖2為本實用新型的電路連接框圖；
[0016]圖3為0-3A脈寬調制輸出單元的電路連接圖；
[0017]圖4為閥芯位移解碼單元的電路連接框圖；
[0018]圖5為本實用新型的使用連接圖。【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖并通過具體實施例對本實用新型作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護范圍。
[0020]—種4WRE型液壓比例換向閥故障診斷測試儀，包括外殼7、0-3A脈寬調制輸出接口 3、閥芯位移解碼接口 5、顯示與控制單元4和電路板1，在電路板上安裝可充電鋰電池8、電源轉換模塊9、中央處理單元(CPU) 10、0-3A脈寬調制輸出單元2、閥芯位移解碼單元6;如圖1所示。中央處理單元分別與0-3A脈寬調制輸出單元、閥芯位移解碼單元I/O連接，0-3A脈寬調制輸出單元與0-3A脈寬調制輸出接口 I/O連接，閥芯位移解碼單元與閥芯位移解碼接口 I/O 連接。中央處理單元輸出連接顯示與控制單元。可充電鋰電池組通過電源轉換模塊與中央處理單元連接，為中央處理單元供電。同時，可充電鋰電池還分別連接閥芯位移解碼接口及 0-3A脈寬調制輸出接口，通過接口為待測4WRE型液壓比例換向閥及位移傳感器供電。如圖2 所示。[〇〇21]所述0-3A脈寬調制輸出接口采用5芯航空插頭，所述閥芯位移解碼接口采用4芯航空插頭。[〇〇22]中央處理單元(CHJ)采用國產STC單片機，單片機內部的PCA用來輸出脈寬調制 (PWM)信號，單片機的模擬量輸入端口用來處理閥芯位移解碼單元的數據。[〇〇23]0-3A脈寬調制輸出單元包括中央處理芯片U1及模擬放大器芯片U4，U1產生2路占空比可調的脈寬調制信號(PWM)，第一路信號PCA2連接分壓電阻R5、R6，R5、R6將信號限制在 0-0.3 v;第二路信號PCA1連接分壓電阻R8、R9，R8、R9將信號限制在0-0.3 v;模擬放大器芯片 U4內部有4組放大器，分別為1]4:六、1]4:8、1]4:(:、1]4:0，電阻1?5連接1]4:0的輸入口，1]4:0、1]5:八與功率放大場效應管Q1及取樣電阻R4組成0-3A的恒流源，在比例閥線圈RLA上產生0-3A穩定的脈寬調制信號；電阻R8連接U4: C的輸入口，U4: C、U4: B與功率放大場效應管Q2及取樣電阻R7組成0-3A的恒流源，換向后在比例閥線圈RLB上產生0-3A穩定的脈寬調制信號；如圖3所示。
[0024]閥芯位移解碼單元包括依次連接的5KHz正弦波震蕩電路模塊、同步脈沖模塊、解碼電路模塊及轉換電路模塊，5KHz正弦波作用在閥芯位移反饋線圈的初級，同時產生同步脈沖；同步脈沖控制解碼電路將閥芯實際的位移解碼，輸出±l〇v的信號通過轉換電路轉換成〇-5v，給中央處理單元計算處理，并將實際位置信號在屏幕上顯示出來;如圖4所示。其工作原理為:當閥芯不換向時，閥芯的位移鐵芯位置在閥芯位移反饋線圈次級的中間位置，次級線圈上產生大小和幅度相同的正弦波，這樣次級線圈輸出端的相對電位為零，解碼電路輸出〇v;—旦換向閥有位移，閥芯的位移鐵芯偏離中心位置，次級線圈上產生大小和幅度不相同的正弦波，解碼電路通過相位和幅度解碼出相對應的0至正l〇v或0至負l〇v的對應信號。[〇〇25] 可充電鋰電池采用24v3000ma/h可充鋰電池組，帶充電和過流保護電路，同時配備限壓25.2v的恒流充電器，確保使用者的安全。[〇〇26]顯示與控制單元采用串口觸摸屏，通過串口與中央處理單元通信，同時將中央處理單元的各種信息及時顯示出來，是純中文的人機界面。
[0027]外殼采用鋁合金型材，耐油、消除電磁干擾，適用工業、冶金及制造行業等環境。夕卜接口全部采用防水航空插頭，用來連接待測試的液壓換向閥和位移傳感器，滿足惡劣環境下的故障判斷和測試需求。[〇〇28]本實用新型的使用方法為:[〇〇29]將本測試儀11的5芯航空插頭12通過電纜13連接到待檢測的4WRE型液壓比例換向閥14;將4芯航空插頭17通過通過電纜16連接到待檢測4WRE型液壓比例換向閥的位移傳感器15。打開本實用新型的電源，按照觸摸屏的的說明書選擇相應的參數即可進行測試。本實用新型有手動測試和自動測試兩種選擇，使用者可根據實際情況進行;使用者僅需要對給定信號和反饋信號簡單分析，即可判斷出是液壓還是電氣控制故障;如圖5所示。
[0030]以上所述的僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種液壓比例換向閥故障診斷測試儀，其特征在于:包括外殼、0-3A脈寬調制輸出接 口、閥芯位移解碼接口、顯示與控制單元及電路板，在電路板上安裝可充電鋰電池、電源轉 換模塊、中央處理單元、0-3A脈寬調制輸出單元、閥芯位移解碼單元；中央處理單元分別與 0-3A脈寬調制輸出單元、閥芯位移解碼單元I /0連接，0-3A脈寬調制輸出單元與0-3A脈寬調 制輸出接口 I/O連接，閥芯位移解碼單元與閥芯位移解碼接口 I/O連接，中央處理單元輸出 連接顯示與控制單元，可充電鋰電池通過電源轉換模塊與中央處理單元連接，可充電鋰電 池還分別連接閥芯位移解碼接口及0-3A脈寬調制輸出接口。2.根據權利要求1所述的液壓比例換向閥故障診斷測試儀，其特征在于:所述的0-3A脈 寬調制輸出單元包括中央處理芯片U1及模擬放大器芯片U4，U1產生2路占空比可調的脈寬 調制信號，第一路連接分壓電阻R5、R6;第二路連接分壓電阻R8、R9;模擬放大器芯片U4內部 有4組放大器，分別為1]4“、1]4:8、1]4:(:、1]4:0，電阻1?5連接1]4:0的輸入口，1]4:0、1]5:4與功率 放大場效應管Q1及取樣電阻R4組成0-3A的恒流源，在比例閥線圈RLA上產生0-3A穩定的脈 寬調制信號；電阻R8連接U4: C的輸入口，U4: C、U4: B與功率放大場效應管Q2及取樣電阻R7組 成0-3A的恒流源，換向后在比例閥線圈RLB上產生0-3A穩定的脈寬調制信號。3.根據權利要求1所述的液壓比例換向閥故障診斷測試儀，其特征在于:所述的閥芯位 移解碼單元包括依次連接的5KHz正弦波震蕩電路模塊、同步脈沖模塊、解碼電路模塊及轉 換電路模塊。4.根據權利要求1所述的液壓比例換向閥故障診斷測試儀，其特征在于:所述0-3A脈寬 調制輸出接口采用5芯航空插頭，所述閥芯位移解碼接口采用4芯航空插頭。5.根據權利要求1所述的液壓比例換向閥故障診斷測試儀，其特征在于:所述的可充電 鋰電池采用24v3000ma/h可充鋰電池組，帶充電和過流保護電路，同時配備限壓25.2v的恒 流充電器。6.根據權利要求1所述的液壓比例換向閥故障診斷測試儀，其特征在于:所述的顯示與 控制單元采用串口觸摸屏，通過串口與中央處理單元通信。
【文檔編號】F15B19/00GK205592226SQ201620325375
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月18日
【發明人】孫月林, 魏書海, 李鵬
【申請人】天津奧蘭特液壓設備維修有限公司