1.4　现代液压测试技术的发展趋势

现代液压测试技术已高度融合计算机辅助测试技术，测试的全过程包括了信号的获取、变换、存储、处理、记录和显示等，已在一定程度上实现了自动化、集成化、数字化。液压测试技术除继续改进提升现有技术外，还需解决许多问题。例如，液压测试系统的节能问题，环境模拟试验技术，加速寿命试验技术，以及模块化、智能化、网络化设计等一系列问题，尚需作较大努力，才能适应现代液压工业和高端装备制造业发展的需要。目前，现代液压测试技术的研究和发展方向主要如下。

（1）智能液压测试系统

计算机参与、自动进行测试、数据处理、自动显示测试结果的液压测试系统称为智能液压测试系统，其原理图如图1-7所示。信息处理系统为其核心组成部分，可由计算机或嵌入式系统构成，具有强大的信息处理能力和高速运算能力，实现命令识别、逻辑判断、非线性误差修正、系统动态特性的自校正以及系统自学习、自适应、自诊断、自组织等功能，负责复杂的信息处理、控制决策、产生特殊的测试信号、控制整个测试过程等。

图1-7　智能液压测试系统原理图

（2）环境模拟与仿真试验技术

液压测试技术已由对液压元件、液压产品和液压系统的测试，扩展至对军事或民用装备的环境模拟与仿真试验。环境模拟与仿真试验涵盖了力学环境模拟系统和半物理仿真试验系统两大类，其中力学环境模拟系统是模拟装备的实际力学环境状态，研究装备对外部力学作用的响应特性，进行装备的强度、刚度、可靠性试验和工作性能试验。

力学环境模拟主要包括振动模拟、摇摆模拟、倾斜模拟、冲击模拟等。该技术不仅应用于国防装备研制领域，还广泛应用于汽车、铁路、交通、水利和建筑等领域，例如模拟行驶状态下车辆和车载设备的振动和摇摆环境；进行结构和建筑的地震模拟，进行地震的破坏机理和震害评估的研究等。

半物理仿真系统是在力学环境模拟的同时，综合视觉、听觉、气候等仿真分系统，模拟装备的实战状态，进行人员训练或者装备的实战评估与性能考核，包括飞行模拟系统、车辆模拟系统等。此类技术广泛应用在兵器、航天、航空、船舶、核工业等国防工业领域，是国民经济各部门研发具有自主知识产权高技术产品和武器装备中不可缺少的研究手段与保障条件。

（3）模拟主机环境的测试技术

液压产品在实际运行中，工作性能总会受到运行环境的影响。这些因素包括：主机工作时产生的振动，天气变化导致的环境温度及工作介质温度的变化，高海拔地区带来的大气压的变化等。因此，液压产品在研制过程中，需要模拟各种环境因素共同作用下测试产品性能，才能更加真实地反映产品实际性能。军品领域很早就开展了相关工作，早期主要是非工作状态下各种环境因素分别施加后进行测试，以后逐渐过渡到工作状态下同时施加多种环境因素（如振动、环境高低温等）。对民品领域的液压产品，实验室条件下的环境测试工作几乎是空白，主要以随主机考核为主。现代液压测试技术的发展必然是液压产品在工作状态下，多种环境因素同时施加进行测试。

（4）模块化设计

将模块化设计和液压集成阀块设计思想应用于液压测试技术中，可以提高测试系统的利用率。通过模块的组合配置，就可以创建不同测试需求的测试系统，实现在同一个测试平台上完成多种测试任务。液压测试系统的模块化设计，可以节约测试成本、减少测试时间、提高测试效率。

（5）节能技术

液压系统要进行两次能量转换，即由电机和液压泵把电能转化为流体势能，再通过液压执行元件把流体势能转化为机械能，能量损失较大，所以效率较低。液压系统的能量损失全部以热能的形式释放。因油液温度升高，故需要采取冷却措施。尤其是在疲劳性能测试中，液压系统需要长时间运行，整个系统耗能更多。现代液压测试系统将越来越多地应用各种新型液压节能元件和节能型液压系统，如液压变压器、变频调速液压技术、能量回收技术和二次调节液压技术等，提高测试系统的节能效果，降低测试成本。

（6）加速寿命试验技术

寿命试验是液压元件及系统常做的测试项目。随着国内装备制造业的不断发展，人们对液压产品寿命的要求也不断提高，一些主机的寿命要求甚至达到3万小时，按每天24h不间断试验，也需要将近三年半时间！为缩短试验时间，加速寿命试验就成为必然选择。

加速寿命试验是在进行合理工程及统计假设的基础上，利用与物理失效规律相关的统计模型对在超出正常应力水平的加速环境下获得的信息进行转换，得到产品在额定应力水平下的特征可复现的数值估计的一种试验方法。简言之，加速寿命试验是在保持失效机理不变的条件下，通过加大试验应力来缩短试验周期的一种寿命试验方法。俄罗斯苏-27飞机主液压泵采用的就是加速寿命试验，加速比达到了1∶8，即加速试验1h，等同于可靠性寿命8h。加速寿命试验采用加速应力水平来进行产品的寿命试验，从而缩短了试验时间，提高了试验效率，降低了试验成本。

（7）网络化测试技术

传统测试系统由多台测量仪器组成，信号的传输速度受到限制，给被测信号的实时分析带来困难。由多台仪器组成的测试系统相对分散、体积大、不易携带，使现场测试受到限制。近年来计算机技术、微电子技术、通信技术和网络技术的迅猛发展，为以PC机和工作站为基础的网络化测试技术的发展提供了技术保障。网络化测试的最大特点就是可以实现资源共享，使现有资源得到充分利用，从而实现多系统、多专家的协同测试。它解决了已有总线在仪器台数上的限制，使一台仪器为更多的用户使用，实现测试信息的共享、测控过程的高度自动化和智能化。如果能利用遍布全球的Internet设施进行网络化测控，不仅能降低组建系统的费用，还能实现测试设备和测试信息的共享。网络化测试使测试技术跨越了空间和时间上的界限，网络化技术应用于测试系统已成为现代测试技术发展的一大趋势。