RU2187723C1 - System for diagnostics of hydraulic drive - Google Patents

System for diagnostics of hydraulic drive Download PDF

Info

Publication number
RU2187723C1
RU2187723C1 RU2001118618/06A RU2001118618A RU2187723C1 RU 2187723 C1 RU2187723 C1 RU 2187723C1 RU 2001118618/06 A RU2001118618/06 A RU 2001118618/06A RU 2001118618 A RU2001118618 A RU 2001118618A RU 2187723 C1 RU2187723 C1 RU 2187723C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
ultrasonic
sensor
hydraulic
Prior art date
Application number
RU2001118618/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Любельский
А.Г. Писарев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "ВНИИстройдормаш"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "ВНИИстройдормаш" filed Critical Открытое акционерное общество "ВНИИстройдормаш"
Priority to RU2001118618/06A priority Critical patent/RU2187723C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2187723C1 publication Critical patent/RU2187723C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: controlling technical condition of any designation hydraulic drive. SUBSTANCE: system includes hydraulic tester provided with loading mechanisms and mounted in its housing; pickup for measuring temperature of working liquid; pickup for detecting pressure of working liquid and pickup for detecting flowrate of working liquid; revolution number pickup and unit for processing data including microprocessor connected with memory devices, control board and indicator, circuit for conversion of signals of all pickups and for introducing converted signals to microprocessor. Said circuit is provided with ultrasonic pickup and board for ultrasonic testing that converts signals of ultrasonic pickup and applies them to input of conversion circuit of data processing unit for detecting inner local leakage of working liquid in hydraulic drive and(or) mode of knocking out joints according to peak factor. EFFECT: enhanced reliability of hydraulic drive. 9 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области технической диагностики и может быть использовано для определения технического состояния гидроприводов любого назначения, в том числе гидроприводов строительных и дорожных машин. The invention relates to the field of technical diagnostics and can be used to determine the technical condition of hydraulic drives for any purpose, including hydraulic drives of construction and road machines.

Известна система диагностирования гидропривода, содержащая снабженный нагрузочным механизмом гидротестер с устанавливаемыми в его корпусе датчиком температуры рабочей жидкости, датчиком давления рабочей жидкости и датчиком расхода рабочей жидкости, датчик оборотов и блок обработки данных, включающий в себя микропроцессор, связанные с ним запоминающие устройства, клавиатуру управления и блок индикации, а также схему преобразования для преобразования сигналов всех указанных датчиков и ввода преобразованных сигналов в микропроцессор (см. авт. св. СССР 1721325, МПК F15B19/00, публ. 1992). A known hydraulic drive diagnosis system comprising a hydraulic tester equipped with a loading mechanism with a working fluid temperature sensor, a working fluid pressure sensor and a working fluid flow sensor, a revolution sensor and a data processing unit including a microprocessor, associated memory devices, a control keyboard and an indication unit, as well as a conversion circuit for converting the signals of all these sensors and inputting the converted signals into a microprocessor (See. The authors. Binding. USSR 1721325, IPC F15B19 / 00, publ. 1992).

Известная система обеспечивает диагностирование гидропривода в целом и его основных агрегатов путем измерения расхода, температуры и давления рабочей жидкости, а также частоты вращения привода гидронасоса. В частности, по разнице расходов рабочей жидкости в насосе и гидролиниях можно вычислить внутренние утечки гидропривода. The known system provides the diagnosis of the hydraulic drive as a whole and its main units by measuring the flow rate, temperature and pressure of the working fluid, as well as the speed of the hydraulic pump drive. In particular, the internal leakage of the hydraulic drive can be calculated by the difference in the flow rates of the working fluid in the pump and the hydraulic lines.

Однако в настоящее время требуется расширение функциональных возможностей систем диагностирования, чтобы обеспечить их работу на качественном современном уровне. Так, помимо определения общих внутренних утечек в гидроприводе, необходимо знать утечки в его составных элементах (гидроцилиндрах, распределителях, клапанах и др.), чтобы локализовать неисправность. Кроме того, при диагностировании гидроприводов существует потребность в заблаговременном получении информации о состоянии элементов приводного двигателя машины, например подшипников, форсунок, цилиндропоршневой группы, и таких элементов гидроагрегатов, как клапаны, автоматические переключающиеся золотники и т. п. элементы, которые можно определить общим термином "стучащие соединения". Также важным показателем состояния гидропривода является степень загрязнения рабочей жидкости. Известная система не обеспечивает возможность определения указанных параметров. However, at present, the expansion of the functionality of diagnostic systems is required in order to ensure their operation at a high-quality modern level. So, in addition to determining the general internal leaks in the hydraulic actuator, it is necessary to know the leaks in its constituent elements (hydraulic cylinders, distributors, valves, etc.) in order to localize the malfunction. In addition, when diagnosing hydraulic drives, there is a need to obtain information in advance about the state of the elements of the drive motor of the machine, such as bearings, nozzles, a piston-cylinder group, and such elements of hydraulic units as valves, automatic switching spools, etc. elements that can be defined by the general term knocking connections. Another important indicator of the state of the hydraulic drive is the degree of contamination of the working fluid. The known system does not provide the ability to determine these parameters.

Основной задачей настоящего изобретения является создание по возможности достаточно компактной и производительной системы диагностирования гидропривода, обладающей расширенными функциональными возможностями путем обеспечения определения локальных внутренних утечек рабочей жидкости и состояния стучащих соединений. Дополнительная задача изобретения заключается в дальнейшем расширении функциональных возможностей системы за счет обеспечения измерений степени загрязнения рабочей жидкости. The main objective of the present invention is the creation of a reasonably compact and efficient system for diagnosing a hydraulic actuator with enhanced functionality by providing for the determination of local internal leakages of the working fluid and the state of knocking joints. An additional objective of the invention is to further expand the functionality of the system by providing measurements of the degree of contamination of the working fluid.

Решение указанной основной задачи достигается тем, что система диагностирования гидропривода, содержащая снабженный нагрузочным механизмом гидротестер с устанавливаемыми в его корпусе датчиком температуры рабочей жидкости, датчиком давления рабочей жидкости и датчиком расхода рабочей жидкости, датчик оборотов и блок обработки данных, включающий в себя микропроцессор, связанные с ним запоминающие устройства, клавиатуру управления и блок индикации, а также схему преобразования для преобразования сигналов всех указанных датчиков и ввода преобразованных сигналов в микропроцессор, согласно изобретению снабжена ультразвуковым датчиком и платой ультразвукового контроля, преобразующей сигналы ультразвукового датчика и передающей их далее на вход схемы преобразования блока обработки данных для определения внутренних локальных утечек рабочей жидкости в гидроприводе и/или состояния стучащих соединений по пик-фактору. The solution to this main problem is achieved by the fact that the hydraulic drive diagnostics system, comprising a hydraulic tester equipped with a loading mechanism with a working fluid temperature sensor, a working fluid pressure sensor and a working fluid flow sensor, a revolution sensor and a data processing unit including a microprocessor with it storage devices, a control keyboard and an indication unit, as well as a conversion circuit for converting the signals of all these sensors and cc An ode of converted signals to a microprocessor, according to the invention, is equipped with an ultrasonic sensor and an ultrasonic monitoring board that converts the signals of the ultrasonic sensor and passes them further to the input of the data processing unit conversion circuit to determine internal local leakages of the working fluid in the hydraulic drive and / or the state of knocking connections by peak factor .

Наличие в предложенной системе диагностирования единой платы ультразвукового контроля, подключенной к блоку обработки данных, дает возможность, с одной стороны, по показаниям одного и того же ультразвукового датчика измерять локальные утечки в гидроприводе и/или определять по величине пик-фактора состояние стучащих соединений, а с другой стороны, обеспечивает достаточную компактность заявленного устройства, а также высокую скорость диагностирования за счет преобразования сигналов в потоке данных, поступающих от всех датчиков в микропроцессор. The presence in the proposed diagnostic system of a single ultrasonic control board connected to the data processing unit makes it possible, on the one hand, to measure local leaks in the hydraulic drive and / or determine the state of knocking connections by the magnitude of the peak factor by the readings of the same ultrasonic sensor, and on the other hand, it provides sufficient compactness of the claimed device, as well as a high diagnostic rate due to the conversion of signals in the data stream from all sensors to micro CPU.

Ультразвуковой датчик предпочтительно выполнять в виде имеющего пьезокерамический элемент щупа с калиброванным контактным усилием. The ultrasonic sensor is preferably performed in the form of a probe having a piezoceramic element with calibrated contact force.

Для конкретной реализации функционирования платы ультразвукового контроля предложенная система снабжена задатчиком уровня ультразвукового сигнала для определения пик-фактора, блок обработки данных содержит регистр сдвига, связанный с клавиатурой и микропроцессором, а плата ультразвукового контроля содержит предварительный усилитель, формирователь диапазонов ультразвуковых измерений, входной усилитель, фильтр, пиковый детектор, узел первой постоянной времени, характерной для определения утечек, и схему контроля стучащих соединений, имеющую узел второй постоянной времени, характерной для определения стучащих соединений по пик-фактору, компаратор, блок задержки и звуковой и/или световой индикатор, причем выход предварительного усилителя связан с первым входом формирователя диапазонов, выход которого через входной усилитель связан с входом фильтра, выход фильтра соединен с входом пикового детектора, выход которого подключен к входам узлов первой и второй постоянных времени, выход узла второй постоянной времени соединен с первым входом компаратора, выход которого через блок задержки подключен к звуковому и/или световому индикатору, выход узла первой постоянной времени предназначен для подключения к входу схемы преобразования, выход задатчика уровня соединен со вторым входом компаратора и предназначен также для подключения к входу схемы преобразования, вход предварительного усилителя предназначен для подключения к выходу ультразвукового датчика, а второй вход формирователя диапазонов подключен к соответствующим разрядам регистра сдвига. For a specific implementation of the operation of the ultrasonic control board, the proposed system is equipped with an ultrasonic signal level adjuster for determining the peak factor, the data processing unit contains a shift register associated with the keyboard and microprocessor, and the ultrasonic control board contains a preamplifier, a shaper of ranges of ultrasonic measurements, an input amplifier, a filter , a peak detector, a node of the first time constant characteristic for detecting leaks, and a knocking control circuit is connected d, having a node of the second time constant characteristic for determining knocking connections by the peak factor, a comparator, a delay unit and an audio and / or light indicator, the output of the pre-amplifier connected to the first input of the range former, the output of which through the input amplifier is connected to the input of the filter , the filter output is connected to the input of the peak detector, the output of which is connected to the inputs of the nodes of the first and second time constants, the output of the second time constant node is connected to the first input of the comparator, the output of which through the delay unit it is connected to the sound and / or light indicator, the output of the first time constant node is designed to connect to the input of the conversion circuit, the output of the level switch is connected to the second input of the comparator and is also used to connect to the input of the conversion circuit, the input of the pre-amplifier is designed to connect to the output of the ultrasonic sensor, and the second input of the range former is connected to the corresponding bits of the shift register.

Предложенная система может быть снабжена датчиком загрязнения рабочей жидкости с возможностью его подключения к входу схемы преобразования. Этот датчик при диагностировании целесообразно устанавливать, как правило, на выходе гидротестера, поэтому в предложенной системе предусмотрена возможность такой установки. The proposed system can be equipped with a sensor for contamination of the working fluid with the possibility of its connection to the input of the conversion circuit. When diagnosing this sensor, it is advisable to install, as a rule, at the outlet of the hydrotester, therefore, the proposed system provides the possibility of such an installation.

Блок обработки данных может иметь мультиплексор для обеспечения поочередного соединения всех датчиков с входом схемы преобразования. The data processing unit may have a multiplexer to provide alternate connection of all sensors to the input of the conversion circuit.

Схема преобразования может быть выполнена в виде последовательно включенных преобразователя "напряжение-частота" и формирователя сигнала, выход которого соединен с входом таймер-счетчика микропроцессора. The conversion circuit can be made in the form of a series-connected voltage-frequency converter and a signal shaper, the output of which is connected to the input of the microprocessor timer counter.

С целью дальнейшей обработки и анализа получаемых данных предложенная система может быть снабжена интерфейсом для подключения порта ввода-вывода микропроцессора к удаленному компьютеру. For the purpose of further processing and analysis of the obtained data, the proposed system can be equipped with an interface for connecting the input / output port of the microprocessor to a remote computer.

Для обеспечения возможности индивидуальной настройки вторичных предохранительных клапанов гидропривода без нарушения давления настройки первичного клапана система может содержать снабженный манометром рукав, один конец которого предназначен для подключения к напорной полости гидротестера, а другой - к вторичному контуру гидропривода. To enable individual adjustment of the secondary safety valves of the hydraulic actuator without violating the pressure of the primary valve, the system may contain a sleeve equipped with a manometer, one end of which is designed to be connected to the pressure chamber of the hydraulic tester, and the other to the secondary circuit of the hydraulic actuator.

На фиг.1 представлена общая схема предложенной системы диагностирования;
на фиг.2 - блок-схема блока обработки данных;
на фиг.3 - гидротестер с установленными в нем датчиками и присоединенным рукавом.
Figure 1 presents the General scheme of the proposed diagnostic system;
figure 2 is a block diagram of a data processing unit;
figure 3 - hydrotester with sensors installed in it and an attached sleeve.

Предложенная система содержит универсальный гидротестер 1 (фиг.3), приспособленный для установки в его корпусе 2 датчика 3 давления рабочей жидкости, датчика 4 температуры рабочей жидкости и датчика 5 расхода рабочей жидкости. Кроме того, может быть предусмотрен датчик 6 загрязнения рабочей жидкости с возможностью его установки на выходе гидротестера 1. Датчик 6 фотоэлектрического типа предназначен для количественной оценки относительной чистоты рабочей жидкости. Нагрузочный механизм гидротестера 1, предназначенный для установки заданного давления рабочей жидкости в напорной полости 7 гидротестера, может быть выполнен в виде винтового механизма с рукояткой 8. Имеется также снабженный манометром 9 рукав 10, один конец которого подключают к напорной полости 7, а другой - к вторичному контуру гидропривода для индивидуальной настройки вторичных клапанов. С помощью присоединительной головки 11 с клапаном гидротестер 1 подключается к устройству полнопоточного отбора рабочей жидкости (не показано), которое постоянно встроено в гидросистему диагностируемого гидропривода и может быть выполнено по патенту РФ 2079009. Выход гидротестера 1 подключают к сливной линии гидросистемы с помощью быстроразъемного соединения 12, которое может быть выполнено согласно патенту РФ 2064118. The proposed system contains a universal hydraulic tester 1 (figure 3), adapted for installation in its housing 2 of the sensor 3 pressure of the working fluid, the sensor 4 of the temperature of the working fluid and the sensor 5 of the flow of working fluid. In addition, a sensor 6 for contamination of the working fluid may be provided with the possibility of its installation at the outlet of the hydrotester 1. Sensor 6 of the photoelectric type is intended for quantitative assessment of the relative purity of the working fluid. The load mechanism of the hydraulic tester 1, designed to set the specified pressure of the working fluid in the pressure chamber 7 of the hydraulic tester, can be made in the form of a screw mechanism with a handle 8. There is also a sleeve 10 equipped with a pressure gauge 9, one end of which is connected to the pressure cavity 7 and the other to hydraulic secondary circuit for individual setting of secondary valves. Using the connecting head 11 with the valve, the hydraulic tester 1 is connected to a full-flow device for the selection of working fluid (not shown), which is constantly integrated into the hydraulic system of the diagnosed hydraulic drive and can be made according to the patent of the Russian Federation 2079009. The output of the hydraulic tester 1 is connected to the drain line of the hydraulic system using a quick connector 12 , which can be performed according to the patent of the Russian Federation 2064118.

Предложенная система снабжена также датчиком 13 оборотов привода гидронасоса (фиг.1), ультразвуковым датчиком 14, блоком 15 обработки данных, платой 16 ультразвукового контроля и задатчиком 17 уровня ультразвукового сигнала для определения пик-фактора. Датчик 14 выполнен в виде имеющего пьезокерамический элемент щупа с калиброванным контактным усилием. The proposed system is also equipped with a sensor 13 of the hydraulic pump drive (Fig. 1), an ultrasonic sensor 14, a data processing unit 15, an ultrasonic control board 16 and an ultrasonic signal level adjuster 17 for determining the peak factor. The sensor 14 is made in the form of a probe having a piezoceramic element with calibrated contact force.

Плата 16 содержит предварительный усилитель 18, формирователь 19 диапазонов ультразвуковых измерений, входной усилитель 20, фильтр 21, пиковый детектор 22, узел 23 первой постоянной времени, характерной для определения утечек, и схему 24 контроля стучащих соединений, имеющую узел 25 второй постоянной времени, характерной для определения стучащих соединений по пик-фактору, компаратор 26, блок 27 задержки и звуковой и/или световой индикатор 28. Вход усилителя 18 предназначен для подключения к выходу ультразвукового датчика 14. Выход усилителя 18 соединен с первым входом формирователя 19, выход которого связан через усилитель 20 с входом фильтра 21. Выход фильтра 21 связан с входом пикового детектора 22, выход которого подключен к входам узлов 23 и 25. Выход узла 25 соединен с первым входом компаратора 26, выход которого через блок 27 задержки подключен к звуковому и/или световому индикатору 28. The circuit board 16 contains a preliminary amplifier 18, a shaper 19 of the ranges of ultrasonic measurements, an input amplifier 20, a filter 21, a peak detector 22, a node 23 of the first constant time characteristic for detecting leaks, and a circuit 24 for monitoring knocking connections having a node 25 of the second constant time characteristic for determining knocking connections by the peak factor, the comparator 26, the delay unit 27 and the sound and / or light indicator 28. The input of the amplifier 18 is designed to connect to the output of the ultrasonic sensor 14. The output of the amplifier 18 is connected with the first input of the former 19, the output of which is connected through an amplifier 20 to the input of the filter 21. The output of the filter 21 is connected to the input of the peak detector 22, the output of which is connected to the inputs of the nodes 23 and 25. The output of the node 25 is connected to the first input of the comparator 26, the output of which the delay unit 27 is connected to the sound and / or light indicator 28.

Блок 15 обработки данных предназначен для принятия в заданной последовательности сигналов всех датчиков, преобразования этих сигналов и визуального представления измеренных значений параметров. Блок 15 включает в себя (фиг. 2) микропроцессор 29 (например, серии MCS-51), связанные с ним постоянное (ПЗУ) 30 и оперативное (ОЗУ) 31 запоминающие устройства, клавиатуру 32 управления и блок индикации в виде дисплея 33, а также схему 34 преобразования сигналов датчиков, выполненную в виде последовательно включенных преобразователя 35 "напряжение-частота" и формирователя 36 сигнала, выход которого подключен к входу таймер-счетчика 37 микропроцессора 29. В ПЗУ 30 может храниться корректируемая с клавиатуры 32 программа, определяющая порядок и режим измерений и преобразований сигналов. The data processing unit 15 is intended for receiving in a given sequence the signals of all sensors, converting these signals and visualizing the measured parameter values. Block 15 includes (Fig. 2) a microprocessor 29 (for example, the MCS-51 series), associated with it permanent (ROM) 30 and online (RAM) 31 storage devices, a control keyboard 32, and an indication unit in the form of a display 33, and also a sensor signal conversion circuit 34 made in the form of a series-connected voltage-frequency converter 35 and a signal driver 36, the output of which is connected to the input of the timer-counter 37 of the microprocessor 29. A program correcting the keyboard 32, which determines the order and measurement mode Signal transformation.

Для обеспечения поочередного подключения всех датчиков к входу схемы 34 преобразования блок 15 снабжен также первым мультиплексором 38, а также регистром 39 сдвига. Выходы всех датчиков, за исключением ультразвукового датчика 14, предназначены для непосредственного соединения с входами мультиплексора 38, выход которого подключен к входу преобразователя 35 схемы 34 преобразования. Выход узла 23 первой постоянной времени (фиг.1) связан с соответствующим входом мультиплексора 38, за счет чего обеспечена возможность подключения ультразвукового датчика 14 через плату 16 к входу схемы 34 преобразования. Выход задатчика 17 уровня соединен со вторым входом компаратора 26 и предназначен также для подключения к входу схемы 34 преобразования через мультиплексор 38. To ensure the alternate connection of all sensors to the input of the conversion circuit 34, the block 15 is also equipped with a first multiplexer 38, as well as a shift register 39. The outputs of all sensors, with the exception of the ultrasonic sensor 14, are intended for direct connection with the inputs of the multiplexer 38, the output of which is connected to the input of the transducer 35 of the conversion circuit 34. The output of the node 23 of the first time constant (Fig. 1) is connected to the corresponding input of the multiplexer 38, due to which it is possible to connect the ultrasonic sensor 14 through the board 16 to the input of the conversion circuit 34. The output of the level master 17 is connected to the second input of the comparator 26 and is also intended to be connected to the input of the conversion circuit 34 through the multiplexer 38.

Регистр 39 сдвига связан с клавиатурой 32 через второй мультиплексор 40, для чего часть разрядов регистра 39 подключена к этому мультиплексору. Другая часть разрядов регистра 39 подключена к первому мультиплексору 38 для задания регистром 39 соответствующей коммутации мультиплексора 38. Второй вход формирователя 19 связан с соответствующими разрядами регистра 39. The shift register 39 is connected to the keyboard 32 through the second multiplexer 40, for which some of the bits of the register 39 are connected to this multiplexer. Another part of the bits of the register 39 is connected to the first multiplexer 38 to set the register 39 of the corresponding switching of the multiplexer 38. The second input of the former 19 is connected with the corresponding bits of the register 39.

Блок 15 обработки данных содержит также третий мультиплексор 41, обеспечивающий соединение порта ввода-вывода микропроцессора 29 с интерфейсом 42 типа RS-232 для возможного подключения микропроцессора к удаленному компьютеру. Третий мультиплексор 41 подключен к порту ввода-вывода микропроцессора 29, управляется последним через канал 43 управления и связан также со вторым мультиплексором 40 и с тактовым и счетным входами регистра 39 сдвига. The data processing unit 15 also contains a third multiplexer 41, which provides the connection of the input / output port of the microprocessor 29 with the RS-232 type interface 42 for possible connection of the microprocessor to a remote computer. The third multiplexer 41 is connected to the input / output port of the microprocessor 29, is controlled by the latter through the control channel 43 and is also connected to the second multiplexer 40 and to the clock and counting inputs of the shift register 39.

Диагностирование гидропривода при помощи предложенной системы выполняют следующим образом. Гидротестер 1 с установленными в нем датчиками температуры, давления, расхода и загрязнения рабочей жидкости присоединяют к испытываемой гидросистеме. При необходимости подключают рукав 10 с манометром 9. Датчик 13 оборотов при помощи специального приспособления (не показано) устанавливают на вал отбора мощности привода гидронасоса. Выходы всех датчиков, кроме ультразвукового датчика 14, соединяют с соответствующими входами первого мультиплексора 38. Diagnosis of the hydraulic drive using the proposed system is as follows. A water tester 1 with sensors for temperature, pressure, flow rate and contamination of the working fluid installed in it is connected to the tested hydraulic system. If necessary, connect a sleeve 10 with a pressure gauge 9. The 13-speed sensor using a special device (not shown) is installed on the power take-off shaft of the hydraulic pump drive. The outputs of all sensors except the ultrasonic sensor 14 are connected to the corresponding inputs of the first multiplexer 38.

В предложенной системе реализуется статопараметрический метод диагностирования, в котором измеряют значения расходов в секциях гидронасоса и гидролиниях при фиксированных положениях исполнительных механизмов, а значения давления и температуры рабочей жидкости, а также частоты вращения привода задают номинальными для каждого типа машин. По разнице расходов в гидронасосе и гидролиниях вычисляют внутренние утечки. Величину локальных утечек, а также состояние стучащих соединений определяют по показаниям ультразвукового датчика. The proposed system implements a statoparametric diagnostic method in which the flow values in the sections of the hydraulic pump and hydraulic lines are measured at fixed positions of the actuators, and the pressure and temperature of the working fluid, as well as the drive speed, are set nominal for each type of machine. According to the difference in flow rates in the hydraulic pump and hydraulic lines, internal leakages are calculated. The magnitude of local leaks, as well as the condition of knocking joints, is determined by the readings of the ultrasonic sensor.

Предложенная система использует ультразвуковой метод оценки внутренних утечек через жесткие поверхности прецизионных сопряжений гидроагрегатов. Рабочая жидкость, дросселируя под давлением через малые зазоры запорно-регулирующих элементов, образует на выходе из зазора турбулентный или кавитационный поток. Пульсации давления и скорость потока жидкости воздействуют на стенки агрегата, в результате чего его поверхность излучает ультразвуковые колебания, интенсивность которых является диагностическим параметром, характеризующим состояние зазоров запорно-регулирующих элементов. Для проведения ультразвуковых измерений щуп датчика 14 прижимают к поверхности объекта контроля, и этот датчик индицирует колебания той зоны поверхности, к которой прижат щуп. Показания датчика 14 визуально отражаются на дисплее 33 в условных единицах. The proposed system uses an ultrasonic method for estimating internal leaks through the hard surfaces of precision mates of hydraulic units. The working fluid, throttling under pressure through the small gaps of the locking and regulating elements, forms a turbulent or cavitation flow at the outlet of the gap. Pressure pulsations and fluid flow rate affect the walls of the unit, as a result of which its surface emits ultrasonic vibrations, the intensity of which is a diagnostic parameter characterizing the state of the gaps of the locking and regulating elements. To conduct ultrasonic measurements, the probe probe 14 is pressed against the surface of the test object, and this probe indicates the oscillations of the surface area to which the probe is pressed. The readings of the sensor 14 are visually reflected on the display 33 in arbitrary units.

Кроме того, предлагаемая система позволяет последовательно измерить максимальный и средний (минимальный) уровни вибросигнала. Отношение этих уровней называют пик-фактором, который определяет состояние стучащих соединений. In addition, the proposed system allows you to consistently measure the maximum and average (minimum) levels of the vibration signal. The ratio of these levels is called the peak factor, which determines the state of knocking connections.

Сигнал с ультразвукового датчика 14 через предварительный усилитель 18 поступает на первый вход формирователя 19 диапазонов, который формирует несколько диапазонов уровней сигнала для повышения чувствительности измерений. Управляющий сигнал для задания определенного диапазона поступает на второй вход формирователя 19 от соответствующих разрядов регистра 39 сдвига, который задает код, соответствующий данному диапазону ультразвуковых измерений. Далее повторно усиленный в усилителе 20 сигнал пропускается через фильтр 21, который из сигнала выделяет частотные составляющие, характерные для утечек и пик-фактора. Выходящий из пикового детектора 22 сигнал, пропорциональный амплитуде выделенной фильтром 21 частотной составляющей, поступает далее в узлы 23, 25. Узел 23 первой постоянной времени выполнен в виде дифференциального усилителя с постоянной времени, характерной для сигнала утечек. Выходным сигналом узла 23 является напряжение постоянного тока, пропорциональное величине утечек. Этот сигнал через первый мультиплексор 38 подается на вход преобразователя 35, который преобразует напряжение в длительность импульса. Далее формирователь 36 формирует сигнал для обеспечения его дальнейшей цифровой обработки в микропроцессоре 29. The signal from the ultrasonic sensor 14 through the pre-amplifier 18 is fed to the first input of the range former 19, which generates several ranges of signal levels to increase the sensitivity of the measurements. The control signal for setting a certain range is supplied to the second input of the shaper 19 from the corresponding bits of the shift register 39, which sets the code corresponding to this range of ultrasonic measurements. Then, the signal re-amplified in the amplifier 20 is passed through a filter 21, which extracts the frequency components characteristic of the leaks and the peak factor from the signal. The signal emerging from the peak detector 22 is proportional to the amplitude of the frequency component extracted by the filter 21, and then goes to the nodes 23, 25. The first time constant node 23 is made in the form of a differential amplifier with a time constant characteristic of the leak signal. The output signal of the node 23 is a DC voltage proportional to the amount of leakage. This signal through the first multiplexer 38 is fed to the input of the Converter 35, which converts the voltage into pulse duration. Next, the driver 36 generates a signal to ensure its further digital processing in the microprocessor 29.

Узел 25 второй постоянной времени выполнен в виде дифференциального усилителя с постоянной времени, характерной для сигнала, определяющего пик-фактор. Выходной сигнал узла 25 поступает на первый вход компаратора 26, на второй вход которого поступает сигнал от задатчика 17, с помощью которого можно задавать максимальное (амплитудное) и среднее значения измеряемого вибросигнала для получения значения пик-фактора. Результат сравнения в компараторе 26 измеренного и заданного сигналов индицируется при помощи звуковой и/или световой сигнализации индикатора 28. Блок 27 задержки обеспечивает физическую возможность зрительной и слуховой фиксации оператором максимального и среднего уровней вибросигнала. При этом численное значение фиксируемого уровня вибросигнала показывается на дисплее 33, т.к. сигнал задатчика 17 поступает также через первый мультиплексор 38 и схему 34 преобразования в микропроцессор 29 и на дисплей 33. The node 25 of the second time constant is made in the form of a differential amplifier with a time constant characteristic of the signal determining the peak factor. The output signal of the node 25 is supplied to the first input of the comparator 26, the second input of which receives a signal from the setter 17, with which you can set the maximum (amplitude) and average values of the measured vibration signal to obtain the peak factor value. The result of the comparison in the comparator 26 of the measured and predetermined signals is indicated by the audible and / or light signaling of the indicator 28. The delay unit 27 provides the operator with physical and visual auditory fixation of the maximum and average levels of the vibration signal. In this case, the numerical value of the fixed level of the vibration signal is shown on display 33, because the signal of the master 17 also comes through the first multiplexer 38 and the circuit 34 conversion to the microprocessor 29 and the display 33.

Сигналы от других датчиков 3-6 и 13 подаются на входы первого мультиплексора 38, преобразуются схемой 34 и поступают в микропроцессор 29, где обрабатываются в соответствии с программой. Signals from other sensors 3-6 and 13 are fed to the inputs of the first multiplexer 38, converted by a circuit 34, and fed to a microprocessor 29, where they are processed in accordance with the program.

В процессе диагностирования оператор визуально на дисплее 33 видит повторяющиеся значения измеряемых датчиками параметров. Интервал считывания можно адаптировать под оператора. Блок 15 обработки данных позволяет в реальном времени накапливать получаемую информацию об измеренных параметрах 60-ти машин и хранить ее в течение трех месяцев для последующего использования или обработки на дистанционно подключаемом компьютере. Передача данных в компьютер производится при помощи стандартного интерфейса 42, причем скорость передачи можно адаптировать под конкретный компьютер. In the process of diagnosis, the operator visually on the display 33 sees the repeating values of the parameters measured by the sensors. The reading interval can be adapted to the operator. The data processing unit 15 allows you to accumulate in real time the received information about the measured parameters of 60 machines and store it for three months for subsequent use or processing on a remotely connected computer. Data is transmitted to the computer using the standard interface 42, and the transmission speed can be adapted to a specific computer.

Claims (9)

1. Система диагностирования гидропривода, содержащая снабженный нагрузочным механизмом гидротестер с устанавливаемыми в его корпусе датчиком температуры рабочей жидкости, датчиком давления рабочей жидкости и датчиком расхода рабочей жидкости, датчик оборотов и блок обработки данных, включающий в себя микропроцессор, связанные с ним запоминающие устройства, клавиатуру управления и блок индикации, а также схему преобразования для преобразования сигналов всех указанных датчиков и ввода преобразованных сигналов в микропроцессор, отличающаяся тем, что она снабжена ультразвуковым датчиком и платой ультразвукового контроля, преобразующей сигналы ультразвукового датчика и передающей их далее на вход схемы преобразования блока обработки данных для определения внутренних локальных утечек рабочей жидкости в гидроприводе и/или состояния стучащих соединений по пик-фактору. 1. A hydraulic drive diagnosis system comprising a hydraulic tester equipped with a loading mechanism with a working fluid temperature sensor, a working fluid pressure sensor and a working fluid flow sensor, a speed sensor and a data processing unit including a microprocessor, associated memory devices, a keyboard control and indication unit, as well as a conversion circuit for converting the signals of all these sensors and inputting the converted signals to a microprocessor, distinguishes yuschayasya in that it is provided with the ultrasonic probe and the ultrasonic control board which converts the signals of the ultrasonic transducer and transmitting them further to the input data processing unit transformation circuit for determining local internal working fluid leakage in the hydraulic drive and / or condition of knocking compounds of the peak factor. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что ультразвуковой датчик выполнен в виде имеющего пьезокерамический элемент щупа с калиброванным контактным усилием. 2. The system according to claim 1, characterized in that the ultrasonic sensor is made in the form of a probe having a piezoceramic element with calibrated contact force. 3. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она снабжена задатчиком уровня ультразвукового сигнала для определения пик-фактора, блок обработки данных содержит регистр сдвига, связанный с клавиатурой и микропроцессором, а плата ультразвукового контроля содержит предварительный усилитель, формирователь диапазонов ультразвуковых измерений, входной усилитель, фильтр, пиковый детектор, узел первой постоянной времени, характерной для определения утечек, и схему контроля стучащих соединений, имеющую узел второй постоянной времени, характерной для определения стучащих соединений по пик-фактору, компаратор, блок задержки и звуковой и/или световой индикатор, причем выход предварительного усилителя связан с первым входом формирователя диапазонов, выход которого через входной усилитель связан с входом фильтра, выход фильтра соединен с входом пикового детектора, выход которого подключен к входам узлов первой и второй постоянных времени, выход узла второй постоянной времени соединен с первым входом компаратора, выход которого через блок задержки подключен к звуковому и/или световому индикатору, выход узла первой постоянной времени предназначен для подключения к входу схемы преобразования, выход задатчика уровня соединен с вторым входом компаратора и предназначен также для подключения к входу схемы преобразования, вход предварительного усилителя предназначен для подключения к выходу ультразвукового датчика, а второй вход формирователя диапазонов подключен к соответствующим разрядам регистра сдвига. 3. The system according to claim 1 or 2, characterized in that it is equipped with an ultrasonic signal level adjuster for determining the peak factor, the data processing unit contains a shift register associated with the keyboard and microprocessor, and the ultrasonic control board contains a preamplifier, an ultrasonic range shaper measurements, an input amplifier, a filter, a peak detector, a node of the first time constant characteristic for determining leaks, and a control circuit for knocking connections having a node of the second time constant, character oh for determining knocking connections by the peak factor, a comparator, a delay unit and an audio and / or light indicator, the output of the pre-amplifier connected to the first input of the range former, the output of which through the input amplifier is connected to the input of the filter, the output of the filter is connected to the input of the peak detector the output of which is connected to the inputs of the nodes of the first and second time constants, the output of the node of the second time constant is connected to the first input of the comparator, the output of which through the delay unit is connected to the sound and / or To the indicator, the output of the first time constant node is designed to connect to the input of the conversion circuit, the output of the level switch is connected to the second input of the comparator and is also used to connect to the input of the conversion circuit, the input of the preliminary amplifier is designed to connect to the output of the ultrasonic sensor, and the second input of the range former connected to the corresponding bits of the shift register. 4. Система по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что она снабжена датчиком загрязнения рабочей жидкости с возможностью его подключения к входу схемы преобразования. 4. The system according to one of claims 1 to 3, characterized in that it is equipped with a sensor for contamination of the working fluid with the possibility of its connection to the input of the conversion circuit. 5. Система по п.4, отличающаяся тем, что датчик загрязнения выполнен с возможностью его установки на выходе гидротестера. 5. The system according to claim 4, characterized in that the pollution sensor is configured to be installed at the outlet of the hydrotester. 6. Система по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что блок обработки данных снабжен мультиплексором для обеспечения поочередного подключения всех датчиков с входом схемы преобразования. 6. The system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the data processing unit is equipped with a multiplexer to ensure the serial connection of all sensors with the input of the conversion circuit. 7. Система по одному из пп.1-6, отличающаяся тем, что схема преобразования выполнена в виде последовательно включенных преобразователя "напряжение-частота" и формирователя сигнала, выход которого соединен с входом таймер-счетчика микропроцессора. 7. The system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the conversion circuit is made in the form of a series-connected voltage-frequency converter and a signal conditioner, the output of which is connected to the input of the microprocessor timer counter. 8. Система по одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что снабжена интерфейсом для подключения порта ввода-вывода микропроцессора к удаленному компьютеру. 8. The system according to one of claims 1 to 7, characterized in that it is equipped with an interface for connecting the input / output port of the microprocessor to the remote computer. 9. Система по одному из пп.1-8, отличающаяся тем, что она содержит снабженный манометром рукав, один конец которого предназначен для подключения к напорной полости гидротестера, а другой - к вторичному контуру гидропривода с целью настройки его вторичных предохранительных клапанов. 9. The system according to one of claims 1 to 8, characterized in that it contains a sleeve equipped with a pressure gauge, one end of which is designed to be connected to the pressure chamber of the hydraulic tester, and the other to the secondary circuit of the hydraulic actuator in order to configure its secondary safety valves.
RU2001118618/06A 2001-07-06 2001-07-06 System for diagnostics of hydraulic drive RU2187723C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001118618/06A RU2187723C1 (en) 2001-07-06 2001-07-06 System for diagnostics of hydraulic drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001118618/06A RU2187723C1 (en) 2001-07-06 2001-07-06 System for diagnostics of hydraulic drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2187723C1 true RU2187723C1 (en) 2002-08-20

Family

ID=20251443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001118618/06A RU2187723C1 (en) 2001-07-06 2001-07-06 System for diagnostics of hydraulic drive

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2187723C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465489C1 (en) * 2011-07-20 2012-10-27 Александр Иванович Павлов Diagnostics method of hydraulic actuators in functional mode
RU2477392C2 (en) * 2008-10-28 2013-03-10 ДЗЕ ГЕЙТС КОРПОРЕЙШН (э Делавэр Ю.Эс.Эй. Корпорейшн) Diagnostics and response system and method for hydraulic systems
RU2495284C1 (en) * 2012-08-14 2013-10-10 Владислав Андреевич Лебедев Device for diagnostics of hydraulic drives and gearing
US10359774B2 (en) 2008-10-28 2019-07-23 Gates Corporation Diagnostic and response systems and methods for fluid power systems

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2477392C2 (en) * 2008-10-28 2013-03-10 ДЗЕ ГЕЙТС КОРПОРЕЙШН (э Делавэр Ю.Эс.Эй. Корпорейшн) Diagnostics and response system and method for hydraulic systems
US10359774B2 (en) 2008-10-28 2019-07-23 Gates Corporation Diagnostic and response systems and methods for fluid power systems
RU2465489C1 (en) * 2011-07-20 2012-10-27 Александр Иванович Павлов Diagnostics method of hydraulic actuators in functional mode
RU2495284C1 (en) * 2012-08-14 2013-10-10 Владислав Андреевич Лебедев Device for diagnostics of hydraulic drives and gearing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4948707B2 (en) Diagnostic flow measurement
RU2366898C2 (en) Diagnostics of pulse pipeline in technological process
JP3110042B2 (en) Non-penetrating fluid detection system
RU2386992C2 (en) Operating parametre transducer incorporating diagnostics capabilities
KR100894430B1 (en) Device and method for measuring fluid leakage rate of a valve using ultrasonic, acoustic and temperature detection system
JP4422412B2 (en) Flow diagnostic system
EP1192457B1 (en) Acoustic measuring instrument and method for operating the same
RU2006105010A (en) DIAGNOSTICS OF THE PROCESS
US20170328751A1 (en) Method for detection of pipeline vibrations and measuring instrument
JP2005526228A (en) Diagnosis of piezoelectric sensors
RU2187723C1 (en) System for diagnostics of hydraulic drive
AU2021229184A1 (en) Ultrasonic transducer health status monitor field
JP2575810B2 (en) Valve leak monitoring device
KR100480966B1 (en) Method and apparatus for diagnosing scale of pipe by using the guided ultrasound
SU1513196A1 (en) Method of testing operability of a pump
CN113464711B (en) Valve internal leakage monitoring system and method based on vibration measurement technology
JPH07248315A (en) Density measuring device
JPH11201812A (en) Method for measuring sound velocity in fluid piping
EP0507808B1 (en) Calibration of pump efficiency meters
RU2006119620A (en) METHOD FOR TRANSMITTING MEASUREMENT DATA BETWEEN TWO MEASURING CONVERTERS
JPS5868581A (en) Abnormality detector for fluid circuit
JPH033888B2 (en)
JP2879502B2 (en) Vibration measuring device
RU2217704C2 (en) Method for graduating and testing liquid meters and flow meters (variants)
RU2143669C1 (en) Process of metrological diagnostics of flowmeters

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060707