doi：10.11832/j.issn.1000-4858.2021.01.030
基于LabVIEW的P・Q阀性能测试
时连君
%山东科技大学机械电子工程学院，山东青岛266590)
摘要：P-Q阀是一种能对执行元件的运动速度及输出压力进行控制的新型双比例控制复合节能阀o P磨阀组成元件数量少且整体结构尺寸小，从而简化了液压控制系统，所以在各行业中的应用越来越广泛。P磨阀的性能直接影响到工作系统的可靠性，因此有必要对其性能参数进行测试。简略介绍了P磨阀测试原理，然后分析了其测试方法，对阀的输入压力、输出压力、输出流量等相关参数进行测试，得出其相应的性能参数及性能曲线，来判断阀的性能是否达到相关标准的要求。
关键词：复合阀；比例控制；性能测试
中图分类号:TH137文献标志码：B文章编号：1000-4858(2021)01-0184-05
Pe/ormance Test of P-Q Valve Based on LabVICW
SHI Lian-jun
%Colleac of Mechanical and Electronic Engineering,Shandong University of Sciencc and Technology,
Qongdao，Shandong266590)
Abstract:
The P-Q velve is a new type ot double propoeional control compound eneray-saving velve,which can conteo=themoeementspeed and outputpee s ueeottheactuatoe.P-Qeaeehase s componentsand smaeeoeeea= structure size,which simplifivs the hydraulic control system and is widely used in vveous industries.The performanco of P-Q velve directly affects the reliability of ie working system,so it is necessara to test its characteristic parameters.Beefly introduces the testing penciple of P磨velve,and then analyzes its expe/mental method,tests the relevvnt parameters such as input pressure,output pressure and output tow oO the velve and obtains the cofespondiny performance parameters and curves to-udyv whether the pe/ormanco of the velve meets the requirements oO relevvnt standards.
Key wordt:compound velve,proportional control,pe/ormanco test
引言
电液比例压力-流量控制复合阀（简称P磨阀），是由先导式比例溢流阀、先导式比例流量控制阀组成的。
P-Q阀集成在同一阀块内，结构简单，用两路电信号分别控制执行元件的运动速度、输出压力，容易实现自动连续控制、远程控制与程序控制，是一种新型的节能控制阀。P磨阀元件数量少，整体结构尺寸小，简化了液压控制系统，所以在各行业中的应用越来越广泛。P-Q阀的性能直接影响到系统工作的可靠性，出厂或维修后都需要对阀的性能进行测试，保证其性能参数满足相关标准的要求。因此利用各种传感器与工业控制机，基于虚拟仪器的测试方法对P-Q阀进行压力特性、流量特性以及压力-流量特性测试。
1阀的性能测试原理
P-Q阀是一种由比例溢流阀、比例调速阀、定差溢流阀和安全阀等组成的复合多参数控制阀，既可实现对执行元件%液压马达或液压缸）输出流量的比例控制，又能实现对其压力的比例调节；既能实现具有确定增益系统的开环控制，又能实现自动调整的闭环控
收稿日期：2020-07-29
基金项目：教育部产学合作协同育人项目%201901153019）作者简介：时连君（1963—），男，山东莱阳人，高级实验师，硕士，主要从事机电液一体化研究与教学工作！
"门，
器用
器。但是工作 .
作 的变化， 流
的流量不稳定，所以P-P 阀通常采用 压
作用的定 流阀来保
证节流阀进 压差恒定，流量可 ：
)二(2)
式中，@----滑阀直径
C d
——流量系数
)-------过流
P ——流体密度
K --------
开口量
由上式可以看， 芯直径
的情况下，其通的流量取决于阀的 量K 的大小，也就是比例电磁铁推杆的 "2#o 通 芯的 去 系统的压力与流量，完
-机-液的 。但是在进行
压
，溢流量太 致系统压 稳定，溢流常工作时要
的溢流量，否则 流 ，出现流量脉动，使液压系统 行元件的运动速度不均
匀，因此需要对
进行调试、测试。1.1 压力特性测试
P-P 阀的压力特性是指阀的 压力随器的 压变化的P =(V 曲线。测试 将P-Q 阀的 流阀19关，
流的电磁铁线圈
BT1施加由小到大控制电压，同时测量阀的进口压力
和 压 "7，这样获得了 P-P 压力特性。
1.2
流量特性测试
P-Q 的流量性能是 流量随 器的控
压变化的g=/(V )曲线。测试，将P-Q 阀的出
， 液 速 的 磁 线圈施 由
到大 压， 量应阀流量值，获得P-P
流量特性。1.3
压力-流量特性测试
P-Q 阀的压力-流量特性是
流量随阀的
出口压力变化的q 二/(P 曲线⑸。测试时将P-Q 阀的
接一流阀作
，
流和 1调
速 别施 的 量， 流的开度 '
使负载压力由小到大地逐点增加，即改变P-Q 阀出口
压力的大/J 、，
量 压力、 压 流量，
获得其压力-流量特性及进出口压力的变化规律。
2
液压系统原理及参数
定测试系统的压
最高为25 MPa ，流量最大
25 L/min ，液压
1
。
系统主要有
压变量柱塞油泵作为动力元件
试系统 动
; 流、电磁 流阀、节流等
作为控制元件控制测试系统的压力、流量；PQ 阀为被
17
19 H
20
21
1•吸油过滤器2•油泵电机组3•单向阀4•高压过滤器5•电磁溢流阀6•比例溢流阀7、9、16、17.压力传感器
8、10、12、15.压力表11、13、14、19.节流阀18. PQ 阀20•流量传感器21.回油过滤器22•冷却器
图
1
液压系统原理图
测试的 元件；蓄能器、冷 器等 元件在测试系统中起到蓄能、冷油液的作用"7。
3
试数据的采集与处理
3.1 参数及控制信号流程
试系统中装有压 ，用来 液压系统中各
置的压 ，压 器用来 压 据，流量器用来测试被试阀的流量 "8#! 试系统数
据
用多功能模入模出的PCI-8333
，D/A 通道
2
压号，到
器的
【 】端，器 流分别驱动比例
溢流阀、比例调速阀，P-Q 阀出口就产生相应的输出压
、
高伟光个人资料简介流量。依次
的
压，分别测
量
压与
压力、流量的
，得
压和
压力、压与 流量 的〃=/（〃）、曲线"9#， 号流 2 o
图
2
机测控信号图
数
据采集接口电路板
五针接线
A/D -5〜5 VDC
五针接线D/A 0〜10 VDC
二针接线
pcr8333
模入/模出卡
工业控制计算机
3.2 测试软件
器测试平台的软件是基于LabVICW 编写
的，是一种直观的
化的 ，主要用于测
试、数据 量 系统 等。软件的主要功能：测试 始前 液压 ，使试者
试开始前液压系统；测试 始后进行实验数据的
；测试结束进行数据的 ，
试曲线等。3 - 3 测试过程
1） P-Q 阀静态特性测试根据要求正确连接测试系统控制信号，如图3 所示。
2） 测试系统液压阀的调整
启动液压泵电机前，安装好被测试的P-Q 阀，面板上的电磁溢流阀的 按钮YA1断电，使试系统 卸荷， 塞 压启动，
流13，关 流
14o 启动液压
机后，待电动机进行Y 挡启动完
毕后，按 板上的电磁溢流阀按钮YA1，
手柄使测试系统达到 作压力12 MPa ， 按
定的步骤进行测试操作"10 一⑴。
3&测试系统软件界面的操作
（1） P-Q 阀的压力特性测试：
试系统界面上
的编辑
填 应的数据 据文件名，按
定的步骤进行测试操作，最 得
应的测试数据，由工
业
计算机自动绘
试阀的特性曲线
4所
o 4 曲线1是
压力特性曲线，曲线2是
的进口压力特性实验曲线，横坐
压（电流）控量。随着
的 压的增大，双
的压
随着
， 与
流 似
的特性。
图
4压 性曲线
（2） P-Q 阀的流量特性测试：测试开始前，先打开
流 19 ，
用 流 量
器 试 试 的 流 量，
试系统的测试界 辑 填
应的测试数据,
按 定步骤的要求进行测试得
据，最 .
业 计算机根据测试数据自动绘 试阀的流量
特性曲线，
5 o 曲线1
流量特性 曲
线，曲线2 据线，横坐 压（电流）控
量。随着 器 压（
流）
的增大，被试 的 流量也逐渐增大，与 速阀
似的性能
。
图5流量特性曲线
(3)测试结束后，先使板上的电磁溢流阀的控
按钮YA1断，使流阀卸荷，系统压力降到最低，停止油动机。
4)P磨阀压力-流量特性测试
(1)根据要求正确选择压器、流量传感器，连接测试系统号，6!
图6控制信号连接
(2)试系统液压阀的'启动液压 机前，电磁溢流阀的按钮YA1断电，使流阀卸荷，防液压压启动。
流阀13、节流19，余关闭，启动液压泵电机"12#，待电动机Y磨启动完毕后，按下电磁溢流阀按钮YA1，手柄使系统达到作压力12MPc，流14，进行下一步操作。
(3)软件界据设置：试系统界填
应的被试据，压量设置为系统最
作压力，流量量设置允，填定的测试数据等。按【测试始】键，测试系统测量第1压，缓慢流阀19的度，使压上压点，重上面步骤，直试结束，界面上【数据记录】键，测试据自动记录在【测试数据表】内，按规定的步骤进行实验"13#，得试的压力和流量测试数据，由工业计算机根据测试数据自动绘特性曲线。
P磨阀进口压力-负载压力特性测试曲线7
，曲线1是曲线，曲线2是据点线，横坐试阀进口压，纵坐试压力数值。随着P-Q阀负载压力的增大，其进口压力也随着增大。
图7进口压力-负载压力特性曲线
图8压力-流量特性曲线
P-Q阀压力-流量特性测试曲线如图8所示，曲线1是曲线，曲线2是据线，流量随
压力的增大而减小。由试的结果可以看出，双
控制的P-Q阀是一款节能控制产品。
4结论
由于P磨阀没有国家测试标准，所以在测试中结家有关流阀、速的测试标准要求进行探索性的测试，通试数据试曲线可以得的结论：
(1)P磨阀的压力、流量基本上随着比
器压(电流)的化化，改
行元件的压力及速度，但由于磁铁存抗，导致流延迟了上。为了动态特性可联电阻或者压(电流)；
(2)的压力随着化时，阀进口压随着变化，起到节能的作用；
(3)的器件可以通用压力流量位移内反馈与动压反馈等机电校正措施，使P磨阀稳态控制精度与动态响应速度接
。
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引用本文：
时连君•基于LlVIEW 的P-Q 阀性能测试[J].液压与气动,2021,( 1):184 -188.
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