液壓測試技術

《液壓測試技術》是2018年化學工業出版社出版圖書，作者是姚建均。

基本介紹

• 中文名：液壓測試技術
• 作者：姚建均
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2018年3月
• 頁數：384 頁
• 開本：B5 710×1000
• 裝幀：平裝
• ISBN：9787122309792

編輯推薦

國政府在《高技術戰略2020》中提出了工業4.0，旨在支持工業領域新一代革命性技術的研發與創新。借鑑德國版工業4.0計畫，我國制定了中國製造業未來10年設計頂層規劃和路線圖的《中國製造2025》。《中國製造2025》為應對新一輪科技革命和產業變革，立足我國轉變經濟發展方式實際需要，圍繞創新驅動、智慧型轉型、強化基礎、綠色發展、人才為本等關鍵環節，以及先進制造、高端裝備等重點領域，提出了加快製造業轉型升級、提升增效的重大戰略任務和重大政策舉措，力爭到2025年從製造大國邁入製造強國行列。

液壓元件是現代裝備製造業的重要基礎件，液壓技術的套用程度已經成為衡量一國工業水平的重要標誌之一。然而，我國液壓產業大而不強，落後國際先進水平15年左右。隨著工業生產和科學技術的迅速發展，液壓技術的套用領域不斷擴大，對液壓元件、組件和系統的性能要求也愈來愈高。因此，加強液壓傳動和液壓控制領域的參數測量、性能試驗和科學研究，對開發和研製合乎要求的產品以及對原有產品進行分析和改進具有重要的作用；同時，液壓試驗技術也是定性檢測和定量分析液壓系統和元件的重要手段。因此，進行液壓測試技術的研究對提升液壓產品設計能力和質量，完善液壓件製造業技術創新體系，強化液壓行業製造基礎等具有十分重要的意義。

液壓測試技術作為液壓元件及液壓系統研製和生產的關鍵技術，是驗證產品性能指標、可靠性、壽命等的重要手段。傳統的液壓測試只能提供獨立使用、手動操作的模式，對於測試需求複雜、測試參數較多的場合，使用起來非常不方便。資訊時代的到來，使得計算機技術廣泛套用於各個領域。控制論、資訊理論等理論的研究以及數位技術、感測技術、接口技術、計算機科學技術和微電子技術等的發展從多方面為計算機輔助測試奠定了理論基礎和物質保障。計算機輔助測試在液壓測試系統中的套用，奠定了現代液壓測試技術的基礎，大幅提高了液壓測試系統的套用範圍和工作效率。

網際網路、物聯網時代又為現代液壓測試技術的發展提供了一個很好的契機，使遠程液壓測試、液壓測試系統聯網、測試數據交換等成為現實，並將有力助推液壓製造業轉型升級，使液壓技術更好服務於我國高端裝備製造業的發展，為建設製造強國貢獻力量。

全書包括13章，其中第1章介紹測試技術基礎以及現代液壓測試系統組成、現狀及發展趨勢；第2章介紹現代液壓測試系統，主要包括數據採集系統、匯流排技術以及智慧型儀器、虛擬儀器和網路化液壓測試系統；第3章介紹液壓測試系統信號分類、描述、分析及處理；第4章分析液壓測試系統的靜態和動態特性、不同激勵下的回響、特性參數的測定、負載效應和抗干擾性能；第5章分析液壓測試系統的靜態誤差和動態誤差，以及提高液壓測試系統靜動態性能的途徑；第6章介紹液壓測試系統機械量的測量，主要包括位移、力、轉矩和速度；第7章介紹壓力、流量、油溫、油液密度、油液黏度和油液污染度等流體參量的測量；第8章介紹液壓系統振動和噪聲的測量；第9～11章介紹液壓動力元件、液壓執行元件和液壓控制元件的測試；第12、13章介紹液壓系統加速壽命試驗和液壓環境模擬試驗技術。

內容簡介

液壓元件是現代裝備製造業的重要基礎件，液壓技術已經成為國家工業水平的重要標誌之一，而液壓元件的測試是液壓元件質量以及整個機械系統安全穩定的基礎。本書詳細介紹了液壓測試的特性以及信號分析，機械參數和流體參數的測量，液壓元件性能測試以及液壓元件壽命預測。

本書適宜從事液壓元件設計與製造的專業人士。

目錄

第1章緒論1

1.1測試技術基礎2

1.1.1信息2

1.1.2測量3

1.1.3測試6

1.2現代液壓測試系統組成8

1.2.1現代液壓測試系統基本組成8

1.2.2液壓測試系統分類9

1.3液壓測試技術的現狀12

1.4現代液壓測試技術的發展趨勢13

參考文獻15

第2章現代液壓測試系統16

2.1數據採集系統16

2.1.1多路模擬開關17

2.1.2A/D轉換18

2.1.3D/A轉換21

2.1.4採樣保持23

2.2現代液壓測試系統的匯流排技術24

2.2.1匯流排的基本概念及其標準化24

2.2.2匯流排的通信方式26

2.2.3測試系統的內部匯流排27

2.2.4測試系統的外部匯流排31

2.3智慧型儀器35

2.3.1概述35

2.3.2智慧型儀器的形式37

2.3.3智慧型儀器的功能模組38

2.4虛擬儀器42

2.4.1概述42

2.4.2虛擬儀器的基本組成44

2.4.3基於LabVIEW的虛擬儀器的開發47

2.5網路化液壓測試系統51

2.5.1概述51

2.5.2基於現場匯流排技術的網路化液壓測試系統51

2.5.3面向Internet的網路化液壓測試系統53

參考文獻54

第3章液壓測試信號分析與處理55

3.1信號與液壓測試系統55

3.2信號的分類56

3.2.1確定性信號和隨機信號56

3.2.2能量信號和功率信號59

3.2.3連續信號和離散信號60

3.3信號描述與分析62

3.3.1概述62

3.3.2周期信號的頻域描述與分析63

3.3.3非周期信號的頻域描述與分析67

3.3.4隨機信號的頻域描述與分析78

3.4數位訊號處理85

3.4.1數位訊號處理特點85

3.4.2時域採樣和採樣定理86

3.4.3泄漏和窗函式87

3.4.4離散傅立葉變換（DFT）89

3.4.5頻域採樣和柵欄效應91

3.4.6快速傅立葉變換（FFT）92

參考文獻95

第4章液壓測試系統性能分析96

4.1液壓測試系統的靜態標定96

4.2液壓測試系統的靜態特性97

4.3液壓測試系統的動態特性101

4.3.1液壓測試系統動態特性的分析方法101

4.3.2液壓測試系統的數學描述102

4.3.3液壓測試系統的傳遞函式103

4.3.4液壓測試系統頻率回響函式104

4.3.5典型環節的動態特性105

4.4液壓測試系統在不同激勵下的回響111

4.4.1液壓測試系統對任意輸入信號的回響111

4.4.2液壓測試系統對典型輸入信號的回響112

4.5液壓測試系統特性參數的測定114

4.5.1靜態特性的測定114

4.5.2動態特性的測定116

4.6實現不失真測試的條件118

4.7液壓測試系統的負載效應121

4.8液壓測試系統抗干擾性能分析123

4.8.1液壓測試裝置的干擾源123

4.8.2干擾途徑124

4.8.3液壓測試系統的抗干擾措施126

4.8.4液壓測試系統的抗干擾技術126

參考文獻134

第5章液壓測試系統誤差分析135

5.1誤差的基本概念135

5.1.1誤差的定義136

5.1.2誤差分類136

5.1.3誤差的來源139

5.2靜態誤差分析140

5.2.1原理誤差140

5.2.2工具誤差141

5.3環節靜態誤差分析143

5.3.1開環系統的靜態誤差分析144

5.3.2閉環系統的靜態誤差分析145

5.4動態誤差分析149

5.4.1動態測量數據與動態測量誤差149

5.4.2動態測量誤差與靜態測量誤差151

5.4.3動態測量誤差的評定指標152

5.5環節動態誤差分析153

5.5.1開環系統的動態誤差分析153

5.5.2閉環系統的動態誤差分析154

5.6提高液壓測試系統靜動態性能的途徑156

參考文獻158

第6章機械量的測量159

6.1直線位移的測量159

6.1.1電感式位移感測器159

6.1.2電阻式位移感測器163

6.1.3電容式位移感測器165

6.1.4磁致伸縮位移感測器168

6.1.5光柵式位移感測器169

6.1.6磁柵式位移感測器171

6.2角位移的測量172

6.2.1感應同步器173

6.2.2角度編碼器175

6.2.3旋轉變壓器177

6.3力的測量178

6.3.1電阻應變片式力感測器178

6.3.2電感式力感測器179

6.3.3電容式力感測器180

6.3.4壓電式力感測器180

6.3.5壓磁式力感測器181

6.4轉矩測量182

6.4.1電阻應變式轉矩感測器182

6.4.2壓磁式轉矩感測器183

6.4.3光電式轉矩感測器184

6.4.4磁電感應式轉矩感測器184

6.4.5振弦式轉矩感測器185

6.5速度測量185

6.5.1數字式轉速測量感測器186

6.5.2雷射都卜勒速度計189

6.5.3頻閃式轉速表191

參考文獻191

第7章流體參量測量192

7.1壓力測試192

7.1.1彈性式壓力計和壓力變送器193

7.1.2壓力感測器196

7.2流量測試199

7.2.1容積式流量計199

7.2.2壓差式流量計202

7.2.3流體阻力式流量計204

7.2.4速度式流量計206

7.3油溫測試209

7.3.1熱膨脹式溫度感測器210

7.3.2壓力式溫度感測器210

7.3.3熱敏電阻式溫度感測器211

7.3.4熱電偶溫度感測器212

7.4油液密度測量214

7.4.1諧振式液體密度感測器214

7.4.2射線式液體密度感測器216

7.4.3超音波液體密度感測器216

7.4.4電容式液體密度感測器217

7.5油液黏度測量217

7.5.1恩氏黏度計218

7.5.2毛細管法測量黏度218

7.5.3旋轉式黏度計220

7.5.4振動式黏度計222

7.6油液污染度的測定223

7.6.1油液的污染度測定方法223

7.6.2油液污染度測定前的準備工作226

7.6.3油液污染度等級確定227

參考文獻228

第8章液壓系統振動和噪聲測量229

8.1液壓系統振動與噪聲的主要來源229

8.1.1機械系統振動與噪聲229

8.1.2流體工作過程的振動與噪聲230

8.2振動測量231

8.2.1慣性式測振感測器231

8.2.2電渦流式振動位移感測器232

8.2.3磁電式振動速度感測器233

8.2.4壓電式加速度感測器234

8.2.5測振感測器的合理選擇238

8.3噪聲測量239

8.3.1噪聲測量的主要參數240

8.3.2噪聲的響度分析及評價242

8.3.3噪聲測量儀器246

8.3.4噪聲測量方法248

參考文獻251

第9章液壓動力元件測試252

9.1液壓泵的技術要求252

9.2液壓齒輪泵測試254

9.2.1性能要求和清潔度指標254

9.2.2試驗方法和試驗項目255

9.2.3裝配和外觀的檢驗方法262

9.3液壓葉片泵263

9.3.1性能要求和清潔度指標263

9.3.2試驗方法和試驗項目265

9.3.3裝配和外觀的檢驗方法270

9.4液壓軸向柱塞泵271

9.4.1性能要求和清潔度指標271

9.4.2試驗方法和試驗項目273

9.4.3裝配和外觀的檢驗方法279

9.5液壓螺桿泵279

9.5.1試驗類型和試驗項目279

9.5.2試驗實施280

9.5.3試驗條件283

9.5.4性能參數的計算與換算284

參考文獻287

第10章液壓執行元件測試289

10.1液壓缸的性能與檢驗289

10.1.1液壓缸的性能要求289

10.1.2液壓缸的試驗和檢查295

10.2液壓馬達測試300

10.2.1液壓馬達的性能要求300

10.2.2裝配要求303

10.2.3試驗方法304

10.2.4裝配和外觀的檢驗方法310

參考文獻310

第11章液壓控制元件測試311

11.1液壓閥壓差-流量特性試驗312

11.1.1試驗裝置312

11.1.2試驗條件313

11.1.3試驗測量314

11.1.4試驗結果的表達316

11.2方向控制閥試驗316

11.2.1通則317

11.2.2試驗內容318

11.3流量控制閥試驗325

11.3.1試驗迴路325

11.3.2試驗內容325

11.4壓力控制閥試驗331

11.4.1試驗迴路331

11.4.2試驗內容332

11.5電液伺服閥測試335

11.5.1測量等級及試驗條件335

11.5.2穩態試驗335

11.5.3動態試驗341

11.5.4其他試驗343

參考文獻344

第12章液壓系統加速壽命試驗345

12.1壽命試驗與加速壽命試驗345

12.2加速壽命試驗的類型348

12.3加速壽命試驗的參數模型350

12.3.1加速壽命試驗的統計模型350

12.3.2加速壽命試驗的參數模型351

12.3.3常見壽命分布的加速模型353

12.4加速壽命試驗的非參數模型355

12.4.1單應力線性加速函式355

12.4.2多應力線性加速函式356

12.5試驗時間與應力、子樣大小間的關係358

12.5.1子樣大小與應力的關係358

12.5.2子樣大小與試驗時間的關係360

12.5.3子樣大小、試驗時間、置信度及可靠性之間的關係364

12.6高壓軟管的壽命試驗365

參考文獻367

第13章液壓環境模擬試驗技術368

13.1液壓振動模擬試驗系統368

13.1.1系統基本構成369

13.1.2控制策略372

13.2液壓道路模擬試驗系統374

13.2.1原理及作用374

13.2.2控制策略375

13.3多自由度運動模擬器378

13.3.1結構特點及套用領域378

13.3.2控制策略379

13.4動態載入試驗系統381

13.4.1分類381

13.4.2系統組成382

13.4.3系統工作原理383

參考文獻383