液压功率智能仪表性能及故障监测研究

摘要

液压传动与控制技术在国民经济与国防各部门的应用非常广泛,液压系统与设备在整个装备体系中占有非常重要的地位。液压系统的故障监测与诊断是一项非常重要的项目,而现在的液压技术一般监测系统中的压力、流量特征参数,结合温度、转速等其他参数进行综合诊断,其监测与诊断过程复杂并且难以布置,对故障监测和诊断有一定的局限性。因此,本文开发了一种检测功率特征参数的智能仪表,并且进行了基于功率特征参数的液压故障监测实验研究。
　　 本文首先根据本实验室提出了异径管模型,基于MEMS技术制作出功率传感器,继而对功率传感器的性能进行了计算;同时根据功率传感器的输出信号,设计了功率智能仪表,并制作出功率智能仪表实物。然后基于本实验室的闭式功率回收液压系统,设计了一套可以进行单仪表故障监测和多仪表组合故障监测的液压故障监测系统,之后又将功率传感器、功率智能仪表安装在液压试验系统中,进行液压故障监测的实验研究。因此,本文主要有以下四个方面的内容:
　　 (1)液压功率传感器的制作及性能研究。主要包括异径管和外管的制作、MEMS芯片再加工、传感器的接线与密封,按照GBT18459-2001标准中的最佳直线方法计算功率传感器的性能。
　　 (2)液压功率智能仪表的开发。根据流量和压力信号设计出电路原理图,焊接电路板,编制单片机程序进行电路调试,并增加了无线数据收发功能,并设计出PCB板,形成模块化的功率智能仪表。
　　 (3)液压故障监测系统的设计与实现。根据DY200011-00型闭式液压回收系统,分析出了3个最优的故障监测点,结合SQLServer2005数据库技术、MSComm控件,监测幅值、峰值指标、变化速度实现单功率仪表故障检测,采用灰色关联度分析技术实现多功率仪表的组合故障监测。
　　 (4)基于功率特征参数的液压故障监测实验研究。根据监测系统的设计功能,实验主要包括三个方面的试验:监测系统的总体运行;基于单功率仪表的故障检测实验;基于多功率仪表的故障监测实验。