气动高频阀性能测试系统的设计(附件)【字数：12584】
摘 要摘 要现代科学技术的快速发展，电磁阀在工业生产中的应用也越来越广泛，电磁阀的使用让工业生产开始由手动化向自动化转变。阀的动态响应特性和可靠性等性能直接影响整个系统的性能。所以在使用之前测试电磁阀的性能，从而确保电磁阀在使用过程中正常工作显得尤为重要。在本课题设计中，首先通过对电磁阀的结构、工作原理进行了了解，分析了电磁阀性能测试应该从哪些方面着手，接着制定一个测试电磁阀的响应特性和寿命特性的综合测试方案，并且利用Solidworks 建立系统台架的三维模型，利用VC编程设计测试软件，实现测试数据的实时采集、处理与显示功能。进行响应特性测试时，对电磁阀施加一定频率和占空比的脉冲信号，通过采集电磁阀阀控腔的压力变化曲线计算出电磁阀的四个测试时间参数，从而得出电磁阀的响应特性。进行寿命测试时，通过测试软件控制电磁阀在其极限频率下进行动作，并采集阀的出口处压力变化曲线，根据曲线的变化来判断电磁阀的寿命特性。关键词: 气动高频阀；测试系统；响应特性；寿命；试验
目 录
第一章 绪论 1
1.1电磁阀的发展与研究意义 1
1.1.1电磁阀的特点及其应用 1
1.1.2电磁阀性能测试的重要性 1
1.2国内外研究情况 2
1.2.1国外研究情况 2
1.2.2国内研究情况 2
1.3存在的不足与发展方向 4
1.3.1发展方向 4
1.3.2 存在的不足 4
1.4 本章小结 5
第二章 气动高频阀性能测试内容与方法 6
2.1 电磁阀的结构及其工作原理 6
2.2 气动高频阀性能测试内容 7
2.3气动高频阀性能测试原理与方法 9
2.3.1响应特性测试方法 9
2.3.2寿命特性测试方法 10
2.4制定测试方案 11
2.5本章小结 12
第三章 气动高频阀性能测试系统设计 13
3.1 测试系统硬件的设计 13
3.1.1 系统结构设计 13
3.1.2 气动回路设计 13
3.1.3 测试系统台架设计 18
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目 录
第一章 绪论 1
1.1电磁阀的发展与研究意义 1
1.1.1电磁阀的特点及其应用 1
1.1.2电磁阀性能测试的重要性 1
1.2国内外研究情况 2
1.2.1国外研究情况 2
1.2.2国内研究情况 2
1.3存在的不足与发展方向 4
1.3.1发展方向 4
1.3.2 存在的不足 4
1.4 本章小结 5
第二章 气动高频阀性能测试内容与方法 6
2.1 电磁阀的结构及其工作原理 6
2.2 气动高频阀性能测试内容 7
2.3气动高频阀性能测试原理与方法 9
2.3.1响应特性测试方法 9
2.3.2寿命特性测试方法 10
2.4制定测试方案 11
2.5本章小结 12
第三章 气动高频阀性能测试系统设计 13
3.1 测试系统硬件的设计 13
3.1.1 系统结构设计 13
3.1.2 气动回路设计 13
3.1.3 测试系统台架设计 18
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/> 3.2 测试系统软件的设计 18
3.2.1软件界面及其功能 18
3.2.2 VC程序编写 21
3.2.3数据处理 21
3.3 本章小结 23
第四章 气动高频阀性能测试实验研究 24
4.1 实验研究 24
4.1.1 响应特性测试 24
4.1.2 寿命特性测试 28
4.2 改进措施 29
4.2.1 提高响应特性 29
4.2.2 电磁阀寿命延长 33
4.3 本章小结 34
结 论 35
致 谢 36
参考文献 37
第一章 绪论
1.1电磁阀的发展与研究意义
随着现代科学技术的迅速发展，电磁阀在工业生产中的应用也越来越广泛，电磁阀作为执行件也在工业生产中发挥着重要的作用，电磁阀的使用让工业生产开始由手动化向自动化转变。
在整个系统中，电磁阀作为其中一个重要的设备元件,其动态响应特性和可靠性等性能直接影响整个生产环节能否正常运行，所以在使用之前测试电磁阀的性能，从而确保电磁阀在使用过程中正常工作显得尤为重要。
1.1.1电磁阀的特点及其应用
电磁阀是利用电磁力控制阀芯动作，从而控制流体介质运动方向的设备元件，它具有响应速度快、使用方便、污染小、携带方便等特点，在工业生产中备受青睐[12][4][6]。
由于电磁阀的这些特点，它在现代工业生产中得到了越来越广泛的运用，随着现代科学技术的迅速发展，电磁阀技术与其他先进技术相互结合运用，并且发挥着更大的作用。
在气动系统中，电磁阀有着举足轻重的地位，电磁阀阀芯的切换可以改变流体介质运动方向以及各种状态，再与其他系统元件进行配合，进而控制整个生产流程，所以在气动系统中起着不可或缺的作用。
电磁阀不仅可以运用在气动系统中，在油压系统、水压系统中也得到了广泛的运用，由于制造工艺领域的发展，对电磁阀的控制也越来越精准，促使其在更多的领域发挥其更大的作用。
1.1.2电磁阀性能测试的重要性
随着电磁阀越来越广泛的使用，现代工业生产中对于电磁阀的使用性能指标的要求也越来越高，电磁阀在设备中使用时性能的好坏直接影响着整个生产动作能否正常运行，所以电磁阀的质量以及性能的保证是工业生产顺利进行的前提。气动电磁阀在工业自动化生产中的运用极为广泛，该阀以气流作为介质，对环境无污染、结构简单、使用方便，而且，气动高频阀在使用过程中性能是非常重要的，由此看来，在电磁阀出厂前，对它进行严格的性能检测是很重要的。
但是，我国对电磁阀的研究水平并不高，在国内生产使用上出现的问题，需要耗费很大的人力财力进行维修，这样使用起来极不方便，由于国内对于电磁阀性能检测方面的设备也相对落后，所以二者相互制约，造成了国内电磁阀的发展极为缓慢，综上所述，对于电磁阀性能测试系统的研究是很有必要的。
1.2国内外研究情况
1.2.1国外研究情况
电磁阀最初出现在国外，当时由于技术发展水平不足，导致对于电磁阀的性能测试，比如流量特性、响应特性测试，都只能采取手动的方法，即利用流量计、秒表等仪器进行测量，这样的测量方法无疑测试效率低下、人工耗费大，而且测量结果也不准确[2631]。对于测试中压力连续变化的情况下，要测量出一系列连续的值是不可能实现的。随着计算机技术的不断发展，给电磁阀性能测试带来了曙光，也为电磁阀性能测试研究领域开辟了道路。
紧接着，虚拟仪器技术的发展成熟更是使电磁阀性能测试系统方面的研究向前迈进了一大步。例如美国HR公司研制出了伺服阀测试台，该测试台采用了VXIBUS技术，VXIBUS技术是当时世界上最先进的技术之一，并且与虚拟仪器技术相结合实现了测试过程中设备的虚拟化和自动化 [1621]。
1.2.2国内研究情况
我国在电磁阀方面的研究水平较低、起步较晚，在测试电磁阀性能测试方面也处于半手工半自动化的状态，整体的发展水平也不高，大多采用手工记录的方式，所以对于国外对电磁阀所研究的机械结构、电磁阀温度和通气量的变化等性能参数都无法测量。另一方面，大部分企业致力于对中低端产品的开发研究，很少对电磁阀性能测试方面进行研究，所以目前国内对电磁阀性能测试系统的研究与开发主要集中在高等院校内，而企业与高等院校沟通较少也制约了相互之间的发展，由此导致了国内电磁阀测试系统发展迟滞，系统的测试功能较为单一，不注重模块化设计思想而使系统结构过于分离，最终导致电磁阀性能测试精度不高，测试效率低下。
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