2　液压试验台及应用

2.1　液压试验台概述

液压试验台用于液压泵、液压马达、液压阀、液压油缸等及液压部件的性能检测试验。液压试验台主要由液压系统、电气传动系统、测控系统组成。

（1）液压试验台的发展

近些年液压测试技术在计算机测试技术、传感器技术、液压技术发展的推动下取得了快速的发展。伴随着计算机辅助测试系统CAT技术的发展与成熟，计算机辅助测试系统在液压测试中得到了广泛的应用，几乎出现在所有的液压元件的测试试验台上。

现代液压CAT测控系统总体上呈现出一定的发展趋势与特点，可归结为以下几点。

①测控过程智能化。在现代测控系统中，硬件上采用智能化仪表及控制器，软件上采用神经网络、模糊逻辑、专家系统等人工智能算法，测控系统运行过程中，无需现场操作人员过多参与，系统除了能够按照既定的程序执行试验流程、采集试验数据外，还能在发生突发状况时及时作出响应，并实现对测试装置的故障诊断与维护。

②测控技术网络化。随着测控系统智能化程度的提高及计算机通信在测试技术中的应用，测控系统已具备了网络数据传输能力。由于大型测控系统中各测试节点分布范围较广，测试装置间需要具备更强的数据传输能力，因而推动了计算机网络技术与测试技术的结合，有力地促进了液压测控系统远程监控及远程故障诊断功能的发展。

③测控系统柔性化。现代测控系统与传统以硬件为主的测控系统不同，其使用标准化软件进行上、下位机系统界面的组态，并构建系统通信网络，系统不仅易于编辑与移植，使用起来也更加方便，在相同的硬件条件下只需通过软件的调整设置便可实现系统不同的测控功能。

此外，传统液压CAT系统采用相对低级的编程语言开发，编程难度大，开发周期长，C#、C++和Delphi等语言的出现简化了编程过程，在一定程度上缩短了系统的开发时间，推动了液压CAT系统技术的发展；面向对象的图形化编程语言LabVIEW的问世进一步促进了CAT技术的发展，虚拟仪器技术以其融合计算机资源的强大能力，实现了部分硬件的软件化，从而增加了测试软件系统的灵活程度，将液压测试技术推向了一个新高度。随着计算机技术、通信技术、工业控制技术的快速发展，数据采集处理、过程控制、柔性测试及信息传输等技术逐步交叉结合，软件化仪器的性能将实现更深层次的突破，虚拟仪器技术也必将在液压CAT系统中得到更为充分、广泛的应用。

近年来，液压回路的合理设计、加入新型传感器、减小液压器件的损耗、降低液压系统对周围环境的污染、开发新型液压传感器成为液压试验台的研究热点。

（2）液压试验台的基本架构

液压测控系统采用PLC与计算机相结合的工作方式，PLC作为控制核心，微型计算机作为数据处理单元，上位机软件进行测试参数的实时显示、参数设置，提供对整个试验台的操作平台。

PLC在系统中采集低速通道的数据，并将各处传感器的数据信息进行分析处理，传递给上位机，对试验台的各项性能参数进行实时监测，其另一个重要的作用就是对试验台中使用的动力源——异步电动机，通过变频器进行启动、调速、急停等控制。

上位机是整个测试系统的数据处理中心，基于微型计算机的数据处理能力和高速运算，上位机可以显示试验参数，对数据进行分析，并输出试验结果。

传感器是将现实生活中的压力、温度、振动等物理信号按照规律转化为电信号，通过将电信号调理、放大成便于计算机传输、处理、存储、记录的信号。常用的工业传感器有光敏传感器、声音传感器、位移传感器、红外传感器、温度传感器、压力传感器、转速传感器、流量传感器、接近传感器、化学传感器等。

图2-1所示为某液压泵-马达试验台的组成。

图2-1所示测试系统中，上位机在微型计算机上采用LabVIEW编程语言进行搭建。在运行监测控制界面上设定设备运转需要的各种参数，显示当前被测液压泵及马达的各项运行参数等。PLC采用的是西门子S7-200，具有小型化、高配置、大容量、高速度以及强大的通信组网的特点，有丰富的可选模块，扩展性强，能够提供髙性价比的小型自动化解决方案。变频器采用英威腾GD300-090G-4，具有优良的重载设计和先进的开环矢量控制功能。网络通信部分，PLC和变频器采用的RS485通信功能以减少接线，为变频器增加以及组网控制提供了方便，不需要在各个变频器上设置不同的通信频率，可直接在上位机上统一操作。

（3）液压试验台的分类

①按测试液压元件分类　液压泵试验台；液压阀试验台；液压缸试验台；液压马达试验台；液压综合试验台（可对多类液压元件测试试验）。

图2-2～图2-6所示为广州市新欧机械有限公司为客户设计制造的各类液压试验台。

②按试验类型分类　科学研究液压试验台；液压元件或部件型式试验台；液压元件或部件可靠性试验台；液压元件或部件出厂试验台；液压元件或部件维修试验台；教学液压试验台。