单向液压脉动疲劳试验机负荷频率测量新方法

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1、2010仪表技术与传感器2010第2期InstrumentTechniqueandSensorNo．2单向液压脉动疲劳试验机负荷频率测量新方法钟旭，李飞燕(广东技术师范学院电子与信息学院，广东广州510665)摘要：有效利用单向液压脉动疲劳试验机载荷信号特点，不使用专用频率传感器，采用同步等精度测频法，实现了试验机负荷频率的快速测量。为改善因被测信号周期变化导致测频精度下降的问题，提出周期自适应法；为克服在测量过程中由±1标准时钟脉冲产生的计数误差，采用了多路时延技术。通过在国产PMS一500试验机上实际测试，

2、验证了该方法的有效性。关键词：疲劳试验负荷频率；浮动基准；同步等精度法；周期自适应；多路时延中图分类号：TH871．3；TM935文献标识码：A文章编号：1002—1841(2010)02—0089—03LoadFrequencyMeasurementMethodforOne—wayHydraulicPulseFatigueTestingMachineZHONGXu，LIFei—yan(SchoolofElectronicandInformation，GuangdongPolytechnicNormalUniv

3、ersity，Guangzhou510665，China)Abstract：Anewmethodformeasuringloadfrequencyofone—wayhydraulicpulsefatiguetestwaspresented．Itwasbasedonsynchronousequal—precision~equencymeasurement，withoutusingspecial~equencysensor．Thetechniqueofself-adaptingperiodwasputforward

4、toreducethemeasurementerrorcausedbychangedsignalperiod．Bymulti—pathdelaytechnique．the±1counterrorwasreduced．ApplicationresultsinPMS一500fatiguetestingmachineshowitseffectiveness．Keywords：fatiguetestload~equency；floatingbenchmark；synchronousequal—precision~equ

5、encymeasurement；self-adaptingperiod；multi—pathdelay0引言自液压系统脉动管路，利用压力传感器测出压力波形(正弦波疲劳失效是机械零件失效的主要形式。研究零件疲劳失形)的上峰值与下峰值，再根据总负荷为脉动负荷在静负荷值效的原因、对策及其测试方法，是提高机械零件质量的重要途基础之上的叠加，便可计算出动、静负荷值。设P为静负荷即径。疲劳试验作为目前测定和检验零件疲劳性能的一种有效平均负荷，P⋯为最大负荷值，P⋯为最小负荷值，有技术手段，被广泛应用于航空航天、机车车辆、建

6、筑桥梁等许多P=(P⋯+P⋯)／2(1)领域中。试验中，为了能够准确获得试件的疲劳特性，往往需考虑在负荷测量的同时，如果能将脉动负荷频率信号提取要按照一定级数载荷谱对试件进行加载疲劳。其中负荷频率出来，则是测量负荷频率最为理想方式。故采取以下方法：在是载荷谱中一项关键性技术参数，对整个疲劳试验的准确性及采样负荷信号时，将压力传感器输出的总负荷信号经前置放有效性都起着十分重要的作用。大、跟随处理后，与式(1)计算所得的对应的电压信号，一同传统单向液压脉动疲劳试验机负荷频率信号的检测方式，送入电压比较器进行比较，得

7、到一系列脉冲信号，然后经整形主要通过三相交流测速发电机完成。三相交流测速发电机将处理后对其定时累积，便可得出所要求的脉动频率值。为了对感应输出交变电压信号，通过外部或内部桥式整流、分压电路幅度微小的负荷频率信号也能准确计量，必须提高静负荷P处理后再送人模拟仪表显示，或经过A／D转换进入微机系统处测量的准确度。基于这一思路，测量负荷的峰值便成为测量P理。这种信号测取模式主要缺点在于，频率测量精度受限于测及提取频率信息首要解决的问题。速发电机本身，且信号转换环节多，传输慢，不利于检测精度与依据采样定律，在动负荷变化

8、的一个周期内，要确保足速度的同步提高。此外，频率测量精度的不足一定程度上造成够多的采样点数量，才能有效捕捉到脉动信号的上、下峰值。频率无级调节上的困难，因而影响着整个疲劳试验程控加载的鉴于文中所述试验机脉动负荷最高频率只有8Hz，而A／D转质量与水平。换器选择转换速度较快的12位AD574A，在负荷变化的一个为此，文中提出一种经济有效的负荷频率测量方案，并在周期内，至少可以采样4000