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液壓系統(tǒng)一直存在故障率高、故障檢測(cè)定位困難的問(wèn)題。常用的液壓系統(tǒng)振動(dòng)信號(hào)診斷技術(shù)、油液分析診斷技術(shù)已無(wú)法準(zhǔn)確獲得反映液壓系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的流量、壓力等關(guān)鍵參數(shù)及其變化；傳統(tǒng)的液壓介入式測(cè)量方法，檢測(cè)接口有限，拆裝困難，而且影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。
而流量是液壓系統(tǒng)的重要參數(shù)之一，其大小直接反映液壓系統(tǒng)運(yùn)行狀況的好壞。通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)流量實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，以保證液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)也便于診斷液壓系統(tǒng)故障。因此檢測(cè)液壓系統(tǒng)的流量具有重要意義。
2 時(shí)差法測(cè)液壓流量原理
超聲波用于流體的流速測(cè)量有許多優(yōu)點(diǎn)。和傳統(tǒng)的機(jī)械式流量?jī)x表、電磁式流量?jī)x表相比它的計(jì)量精度高、對(duì)管徑的適應(yīng)性強(qiáng)、非接觸流體、使用方便、易于數(shù)字化管理等等。近年來(lái)，由于電子技術(shù)的發(fā)展，電子元?dú)饧某杀敬蠓认陆?，使得超聲波流量?jī)x表的制造成本大大降低，超聲波流量計(jì)也開(kāi)始普及起來(lái)。經(jīng)常有客戶(hù)詢(xún)問(wèn)有關(guān)超聲波流量測(cè)量方面的問(wèn)題。作為普及，我們將陸續(xù)撰寫(xiě)一些專(zhuān)題文章，來(lái)介紹一些相關(guān)知識(shí)，以便推廣和普及超聲波流量技術(shù)的普及和提高。
時(shí)差法的測(cè)量原理為：超聲波在流體中的傳播速度與流體流動(dòng)速度有關(guān)，據(jù)此可測(cè)量流量。在流速v的流動(dòng)媒質(zhì)的上、下游分別放置超聲波換能器1和換能器2,結(jié)構(gòu)如圖1所示。
換能器l和換能器2間距為L(zhǎng),管道直徑為D,L與v之間的夾角為θ。當(dāng)換能器2接收換能器1發(fā)送的超聲脈沖時(shí)，超聲沿L的傳播速度為（c-v），其中c是靜止媒質(zhì)中的超聲波速度。超聲波逆流由換能器l傳輸?shù)綋Q能器2的時(shí)間為：
將換能器的接發(fā)功能調(diào)換，換能器2發(fā)送超聲脈沖，換能器l接收超聲波順流由換能器2傳輸?shù)綋Q能器1的時(shí)間：
于是，逆流和順流的時(shí)間差為：
因?yàn)槌暡ㄔ谝后w里的傳播速度為***0m/s,而流體速度在不是很高的情況下，可認(rèn)為：則式（3）化簡(jiǎn)為：
這樣，液體平均流速v就可由聲時(shí)差△t確定，即在c和x恒定的前提下，v與△t成線性。再根據(jù)流量
3 自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)組成原理
從上述分析可知：動(dòng)圈式全電反饋MK閥的性能檢測(cè)實(shí)際上是對(duì)全電反饋電液伺服系統(tǒng)的性能檢測(cè)。為了保證檢測(cè)系統(tǒng)的阻抗效應(yīng)不影響MK閥的性能及其參數(shù)的調(diào)整，檢測(cè)系統(tǒng)除完成先導(dǎo)閥、主閥的流量特性、壓力泄漏特性、閥芯位移特性以及頻率特性等檢測(cè)功能外，還應(yīng)采取隔離措施和有效的抗干擾技術(shù)，保證閥的性能不受影響。
圖2為自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)組成原理框圖。系統(tǒng)軟件在WINDOWS環(huán)境下實(shí)現(xiàn)，具有良好的人機(jī)界面和可操作性。系統(tǒng)硬件主要由監(jiān)控計(jì)算機(jī)、激勵(lì)信號(hào)發(fā)生單元、傳感器及其變送單元、信號(hào)采集與處理單元、檢測(cè)結(jié)果輸出單元以及試驗(yàn)裝置和被試伺服閥等組成。
(1) 監(jiān)控計(jì)算機(jī)
監(jiān)控計(jì)算機(jī)采用工業(yè)控制機(jī)，是整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的主控機(jī)。通過(guò)友好的人機(jī)界面，負(fù)責(zé)接收用戶(hù)指令，根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康谋O(jiān)視、管理程控信號(hào)發(fā)生器、BCDGPIB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元、1253增益相位分析儀、PM3384四通道數(shù)字-模擬組合式示波器等智能儀器的工作狀態(tài)，并負(fù)責(zé)控制DS P接口板完成被測(cè)量的模擬采集、分析與處理等。同時(shí)，監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過(guò)大屏幕顯示器和打印機(jī)實(shí)現(xiàn)測(cè)試狀態(tài)和結(jié)果的顯示、打印輸出。
通過(guò)IEEE488總線，監(jiān)控計(jì)算機(jī)與程控信號(hào)發(fā)生器、BCDGPIB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元、1253增益相位分析儀、PM3384四通道數(shù)字-模擬組合式示波器等智能儀器進(jìn)行通信，完成這些智能儀器工作模式和量程等工作狀態(tài)的設(shè)置、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得等工作。
(2) 激勵(lì)信號(hào)發(fā)生單元
激勵(lì)信號(hào)發(fā)生單元包括兩部分，一為程控信號(hào)發(fā)生器，二為1253增益相位分析器的激勵(lì)信號(hào)輸出部分。程控信號(hào)發(fā)生器可以產(chǎn)生正弦波、三角波、偽隨機(jī)信號(hào)、階躍信號(hào)等，1253增益相位分析器的激勵(lì)信號(hào)輸出為正弦波。監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過(guò)IEEE488總線操作激勵(lì)信號(hào)發(fā)生單元，設(shè)置信號(hào)的類(lèi)型、幅值等參數(shù)，產(chǎn)生試驗(yàn)項(xiàng)目所需的各種激勵(lì)信號(hào)。
