【正文】 成的類型，詳細(xì)見(jiàn)表37:表 37 工控機(jī)選型方 案 型 號(hào) 廠 家 規(guī) 格 參 數(shù)1 IPC610H P4級(jí)原裝工控機(jī)研華科技有限公司CPU：INTEL P4 可選裝 內(nèi)存：DDR 256M、DDR 51DDR 1G 可選裝 驅(qū)動(dòng)器：支持 3 個(gè) 英寸驅(qū)動(dòng)器、一個(gè) 英寸軟驅(qū)、硬盤容量可選 接口：2 個(gè)串口、1 個(gè)并口、2 個(gè)前置 USB 接口、標(biāo)準(zhǔn)鍵盤鼠標(biāo)接口，帶有兩個(gè)高 CFM 風(fēng)扇的先進(jìn)冷卻系統(tǒng)能夠提供充足的氣流來(lái)冷卻系統(tǒng)的主要部件。 傳感器布置第三章 硬件設(shè)計(jì)圖 39 溫度及加速度傳感器布置圖圖 310 壓力，位移，扭矩傳感器布置圖 數(shù)據(jù)采集接線圖見(jiàn)圖 311。同時(shí)，也為監(jiān)測(cè)軟件的編寫提供了依據(jù)。（4）有載動(dòng)態(tài)組力矩測(cè)試。 程序編制過(guò)程簡(jiǎn)介 版本在以往版本的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)。也可在 LabVIEW 的啟動(dòng)界面，用快捷鍵“Ctrl+N ”可以快速新建一個(gè) VI，并彈出 VI 的前面板和后面板。實(shí)際上用戶依次打開(kāi)了函數(shù)模板中的程序設(shè)計(jì)子模板和信號(hào)處理子模板。圖 45 在波形發(fā)生子模板中選取 Basic Function 分別 將 鼠 標(biāo) 移 近 signal type（ 信 號(hào) 類 型 ） 、 frequency（ 頻 率 ） 、 amplitude（ 幅 值 ） 以及 phase（ 相 位 ） 數(shù) 據(jù) 端 口 ， 并 在 相 應(yīng) 數(shù) 據(jù) 端 口 上 單 擊 鼠 標(biāo) 右 鍵 ， 選 擇 Create/ Control， 建 立 控 制 量 。這時(shí)程序的前、后面板分別如圖 47 和圖 48 所示。（1）首先新建一個(gè) VI，打開(kāi)程序的前面板，從控件模板中的 Graph Indicator 子模板中選取 Waveform Graph 對(duì)象，并放置在前面板的適當(dāng)位置。第四章 軟件設(shè)計(jì)（5）在 Waveform Graph 上單擊鼠標(biāo)右鍵，從彈出的快捷菜單中選擇 Create Local Variable，新建一個(gè)局部變量。（7）雙擊 Filter Express VI，打開(kāi)其“屬性 ”對(duì)話框，設(shè)置濾波參數(shù)。編輯好的程序的后面板如圖 411 所示。可以明顯發(fā)現(xiàn)，高頻信號(hào)的幅值被極大地削減，顯露處 1Hz 低頻信號(hào)的波形，可見(jiàn)濾波器的設(shè)計(jì)是比較成功的。Append to file？數(shù)據(jù)端口用于連接一個(gè)布爾型變量，如果變量的值為“真”則輸入的數(shù)據(jù)追加到已有文件的后面，如果是“假”則輸入的數(shù)據(jù)將覆蓋原有文件。（1）首先，新建一個(gè) VI，從函數(shù)模板中的 File I/O 子模板中選取 Write To Spreadsheet 置于 LabVIEW 的后面板。圖 413 寫電子表格文件演示程序的后面板上面的程序?qū)?For 循環(huán)產(chǎn)生的正弦與余弦數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在電子表格文件 中，用Microsoft Excel 打開(kāi)這個(gè)文件，可以發(fā)現(xiàn)文件中有兩行，第一行為余弦數(shù)據(jù)，第二行為正弦數(shù)據(jù)，用 Microsoft Excel 的繪圖。再分別將兩組數(shù)據(jù)用“寫電子表格 VI”存儲(chǔ)為電子表格文件，文件的路徑是“c:\” 。在 Format 數(shù)據(jù)端口可以更改數(shù)組中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式。LabVIEW 提供了 Write To Spreadsheet 用于存儲(chǔ)電子表格文件，這個(gè)函數(shù)可以將一個(gè)一維或二維數(shù)組寫入文件，如果沒(méi)有在 file path 數(shù)據(jù)端口指定文件路徑，則程序會(huì)彈出一個(gè)【文件】對(duì)話框，提示用戶給出文件名。運(yùn)行程序，程序的運(yùn)行效果如圖 412 所示。View Mode（視圖模式）選擇 Signals。從函數(shù)模板中的 Signal Analysis 子模板中選取 Filter Express VI，并將其輸入數(shù)據(jù)端口與 Waveform Graph 的局部變量的輸出數(shù)據(jù)端口相連，通過(guò)局部變量將兩個(gè)正弦波相加得到的信號(hào)傳遞給濾波器進(jìn)行數(shù)字濾波。（3）從函數(shù)模板中的 Analysis 子模板中選取兩個(gè) Sine ，置于 While 循環(huán)中，并將第一個(gè) Sine 的頻率設(shè)置為 1Hz，幅值設(shè)置為 1V；在第二個(gè) Sine 的 Frequency 和 Amplitude 兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)端口分別新建一個(gè) Control（控制量） 。圖 46 選取 While Loop 函數(shù)南京工業(yè)大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 圖 49 程序的運(yùn)行效果 采集信號(hào)的濾波處理為了使工況信號(hào)更能清楚簡(jiǎn)潔的顯示給監(jiān)測(cè)人員，往往對(duì)采集到的工況信號(hào)進(jìn)行濾波，達(dá)到監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確，和保證精度的目的。最后在后面板上單擊鼠標(biāo)右鍵，從彈出的快捷菜單中選取 Functions/Execution Control，并選取 While Loop 函數(shù)，如圖 46 所示，在后面板上畫一個(gè)框圖，將后面板上所有的對(duì)象置于框圖之中。單擊選取這個(gè) VI，并將其拖放在后面板上。圖 41 新建一個(gè) VI 顯示采集信號(hào)的波形在前面板上單擊鼠標(biāo)右鍵，從彈出的快捷菜單中依次選取 Controls/Graph Indicators，并從中選擇函數(shù) Waveform Graph，單擊并選擇這個(gè)函數(shù)的圖標(biāo)，如圖 42 所示，將其拖放到前面板上，這時(shí)在后面板上會(huì)相應(yīng)的生成圖標(biāo) ，而編輯好的 VI 前面板如圖 43 所示。針對(duì)課題項(xiàng)目要求，程序要求具有顯示信號(hào)波形，保存，報(bào)警，及調(diào)用已有數(shù)據(jù)等功能，這就要求編程者學(xué)習(xí)一定的 LabVIEW 編程知識(shí)來(lái)完成。（2）編程合理，界面形象，使用方便。（2）無(wú)載荷靜態(tài)啟動(dòng)力矩測(cè)試。同時(shí)，也為監(jiān)測(cè)軟件的編寫提供了依據(jù)。其它設(shè)備：網(wǎng)卡 10100M、聲卡、串口擴(kuò)展卡等可選裝 圖 37 研華 IPC610H P4 級(jí)原裝工控機(jī) 實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖圖 38 回轉(zhuǎn)支承實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖圖 38 是回轉(zhuǎn)支承實(shí)驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，其設(shè)備布局和硬件結(jié)構(gòu)基本滿足項(xiàng)目要求，其中液壓缸 2 與液壓缸 4 最大能提供實(shí)驗(yàn)臺(tái)加載產(chǎn)生 5000KNm 的傾覆力，液壓缸 1 最大能提供實(shí)驗(yàn)臺(tái)加載產(chǎn)生 500KN 的徑向力，而液壓缸 3 最大能提供實(shí)驗(yàn)臺(tái)加載產(chǎn)生 2022KN 的軸向力。C濕度：0~90% 無(wú)凝露 尺寸：180mmx105 mm3 DAQ2214 數(shù)據(jù)采集卡北京萬(wàn)控科技有限公司PCI 16 通道轉(zhuǎn)換速率 250K/s 32 位 PCI 總線，即插即用 16 個(gè)單端以及 8 個(gè)差動(dòng)模擬量輸入通道 輸入通道能夠允許單端與差動(dòng)混合組成 16 位 AD 分辨率，采樣頻率可達(dá) 250K 雙極性/單極性模擬量輸入 模擬/數(shù)字觸發(fā) 2 路帶波形發(fā)生功能的 D/A 輸出通道 雙極性/單極性模擬量輸出 由于采集信號(hào)的種類較多，需要通道數(shù)為 32 的數(shù)據(jù)采集卡，故選擇方案 1 更為理想，見(jiàn)圖 36。1bit 線性度：177。35V精度：讀數(shù)的 % ；177。確定傳感器的類型: 扭矩傳感器，量程 0~，選型方案見(jiàn)表 35：表 35 扭矩傳感器的選型方 案 型 號(hào) 廠 家 規(guī) 格 參 數(shù)1 BH 扭矩/轉(zhuǎn)速傳感器北京標(biāo)航傳媒技術(shù)有限公司測(cè)量范圍： 0—10000Nm精度：≤177。5V，177。10％功耗電流：小于 150mA使用周圍溫度：－25～70℃2 電感式位移傳感器合肥高創(chuàng)傳感器有限公司量程：177。%FS(典型值)；177。確定傳感器的類型: 壓電式壓力傳感器。10%)安裝諧振點(diǎn)：13KHZ重量：60gm安裝螺紋：M5mm用途：三向測(cè)振3 LC0412 壓電式加速度傳感器朗斯測(cè)試技術(shù)有限公司電荷靈敏度：100pc/g頻率范圍：—7000HZ(177。第三章 硬件設(shè)計(jì)圖 31 STTS 系列鉑電阻溫度傳感器 加速度傳感器的選型實(shí)驗(yàn)臺(tái)待測(cè)加速度范圍（0~~50g） 。確定傳感器的類型: 鉑電阻溫度傳感器，選型方案見(jiàn)表 31：表 31 溫度傳感器的選型方 案 型 號(hào) 廠 家 規(guī) 格 參 數(shù)1 STTS 系列鉑電阻溫度傳感器北京賽億凌科技有限公司STTS 系列鉑電阻溫度傳感器適用于金屬設(shè)備表面和內(nèi)部溫度的測(cè)量，通過(guò)加長(zhǎng)螺紋，也可測(cè)量軸承和軸瓦的溫度，安裝簡(jiǎn)單方便。第三章 硬件設(shè)計(jì) 傳感器選型考慮到回轉(zhuǎn)支承實(shí)驗(yàn)臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)操作的可行性，使其監(jiān)測(cè)達(dá)到理想化，方便簡(jiǎn)易化?？傊琇abVIEW 可用于各行各業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的階段。LabVIEW 是一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的圖形化開(kāi)發(fā)環(huán)境，它結(jié)合了圖形化編程方式的高性能與靈活性以及專為測(cè)試、測(cè)量與自動(dòng)化控制應(yīng)用設(shè)計(jì)的高端性能與配置功能，能為數(shù)據(jù)采集、儀器控制、測(cè)量分析與數(shù)據(jù)顯示等各種應(yīng)用提供必要的開(kāi)發(fā)工具，因此，LabVIEW通過(guò)降低應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)間與項(xiàng)目籌建成本幫助科學(xué)家與工程師們提高工作效率。和 Visual Basic、Visual C++、Delphi、 Perl 等基于文本型程序代碼的編程語(yǔ)言不同，LabVIEW 采用圖形模式的結(jié)構(gòu)框圖構(gòu)建程序代碼，因而，在使用這種語(yǔ)言編程時(shí)，基本上不寫程序代碼，取而代之的是用圖標(biāo)、連線構(gòu)成的流程圖。虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器特點(diǎn)的對(duì)比如表 257 所示。NI 的虛擬儀器軟件平臺(tái)為所有的 I/O 設(shè)備提供了標(biāo)準(zhǔn)的接口，例如數(shù)據(jù)采集、視覺(jué)、運(yùn)動(dòng)和分布式 I/O 等，幫助用戶輕松地將多個(gè)測(cè)量設(shè)備集成到單個(gè)系統(tǒng)中，減少了任務(wù)的復(fù)雜性。圖 25 虛擬儀器具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性（3） ．開(kāi)發(fā)時(shí)間少用戶定義的儀器傳感器和數(shù)據(jù)采集運(yùn)動(dòng)控制視覺(jué)工業(yè)自動(dòng)化測(cè)試與測(cè)量商業(yè)技術(shù)第二章 設(shè)計(jì)方案論證在驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用兩個(gè)層面上，虛擬儀器技術(shù)高效的軟件構(gòu)架能與計(jì)算機(jī)、儀器儀表和通信方面的最新技術(shù)結(jié)合在一起。得益于虛擬儀器軟件的靈活性，只需更新用戶的計(jì)算機(jī)或測(cè)量硬件，就能以最少的硬件投資和極少的、甚至無(wú)須軟件的升級(jí)即可改進(jìn)用戶的整個(gè)系統(tǒng)。虛擬儀器技術(shù)的另一突出優(yōu)勢(shì)就是不斷提高的網(wǎng)絡(luò)帶寬。相對(duì)于傳統(tǒng)儀器，它有四大優(yōu)勢(shì)：性能高、擴(kuò)展性強(qiáng)、開(kāi)發(fā)時(shí)間少、完美的集成功能。傳統(tǒng)儀器的這些功能都是以硬件（或固化的軟件）的形式存在的。表 24 6 總線方式類型及設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)內(nèi)總線（集中采集） 傳感器?信號(hào)調(diào)理?I/V?數(shù)據(jù)采集卡?CPU外總線（分布采集） 傳感器? 信號(hào)調(diào)理 ?I/V?下位機(jī)?上位機(jī)傳感器類型 調(diào)理過(guò)程應(yīng)變式傳感器 直/交流電橋? 濾波 ?動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀壓阻式傳感器 電橋?濾波——A/D壓電式傳感器 電荷/電壓放大器 ——濾波——A/D光電式傳感器 放大，整形— —濾波——A/D電感式傳感器 交流電橋——放大 ——濾波——A/D熱電偶 放大電路—— 濾波——A/D鉑電阻 直流電橋——放大 ——濾波——A/D 采集方案的確定在本設(shè)計(jì)中，需要測(cè)量的參數(shù)類型有壓力、溫度、位移、加速度、轉(zhuǎn)速等，而且測(cè)量的通道數(shù)也比較多，根據(jù)以上設(shè)計(jì)原理，本設(shè)計(jì)中采用計(jì)算機(jī)內(nèi)總線的采集方式，在數(shù)據(jù)采集中可以采用并行采集也可以采用串行采集的方式。一般單片機(jī)和微處理器常用于測(cè)控對(duì)象少，體積小，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、顯示要求不高的場(chǎng)合，而采用 PC 機(jī)作為主機(jī)的測(cè)控場(chǎng)合則可以測(cè)控?cái)?shù)據(jù)量大，對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、運(yùn)算速度、后期處理、顯示要求很高。壓電式傳感器（動(dòng)態(tài)性能好，耐高壓）電容式傳感器（體積大，分辨率高適用于中低等壓力）第二章 設(shè)計(jì)方案論證流量金屬轉(zhuǎn)子式（適用于垂直流體）蝸輪式（適用于水平流體）容積式溫度 主要分為接觸式和非接觸式。 被測(cè)對(duì)象模 擬 量 數(shù) 字 量 開(kāi) 關(guān) 量S O N S O RS O N S O R整形 ， 放大 ， 隔離信 號(hào) 調(diào) 理整形 ， 放大 ， 隔離A / D 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 接 口計(jì) 數(shù) 器計(jì) 數(shù) 器CPU圖 21 輸入通道結(jié)構(gòu)此時(shí)，采集到的信號(hào)通過(guò)計(jì)算機(jī)運(yùn)行的相關(guān)軟件進(jìn)行分析處理和控制，控制輸出通道的設(shè)計(jì)原理如圖 22 所示。（6）所有測(cè)量數(shù)據(jù)可數(shù)顯，并可保存，能在微機(jī)上在線讀取。（2）加載裝置最大能產(chǎn)生 5000KNm 的傾覆力。 本章小結(jié)本章介紹了回轉(zhuǎn)支承的應(yīng)用范圍，用途，以及回轉(zhuǎn)支承在工業(yè)運(yùn)用中的重要性，回轉(zhuǎn)支承多用于比較大型的機(jī)械設(shè)備當(dāng)中，所以在其制造，裝配，調(diào)試，維修方面都存在著相對(duì)棘手的問(wèn)題。（2）無(wú)載荷靜態(tài)啟動(dòng)力矩測(cè)試。主要任務(wù)如下；實(shí)驗(yàn)臺(tái)監(jiān)測(cè)目的：（1）檢測(cè)項(xiàng)目符合回轉(zhuǎn)支承的實(shí)際工作狀態(tài)。在檢修工作中往往會(huì)發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)支承滾道已嚴(yán)重?fù)p壞， 內(nèi)座圈兩側(cè)和作業(yè)區(qū)前方下滾道產(chǎn)生沿滾道方向的環(huán)形裂紋，處座圈上滾道受力最大區(qū)域發(fā)生壓陷，并在整個(gè)壓陷區(qū)產(chǎn)生徑向龜裂，其損壞狀態(tài)如圖13所示 [9]。武漢理工大學(xué)的肖漢斌，樊仁才，顧必沖等人運(yùn)用有限元分析軟件對(duì)工作狀態(tài)下雙排異徑球型回轉(zhuǎn)支承發(fā)生故障前后的外圈應(yīng)力分布及其表面應(yīng)力變化的規(guī)律進(jìn)行分析，他們認(rèn)為基于對(duì)計(jì)算結(jié)果的數(shù)值分析提出回轉(zhuǎn)支承局部損傷類故障可以通過(guò)監(jiān)測(cè)回轉(zhuǎn)支承外圈表面應(yīng)力的變化來(lái)診斷 [7]。超聲測(cè)距是通過(guò)超聲波產(chǎn)生、傳播及接收的物理過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能。針對(duì)回轉(zhuǎn)支承運(yùn)行特點(diǎn)。第四，從價(jià)格來(lái)看，差距是巨大的 [3]。其次，從設(shè)計(jì)水平上看：徐州回轉(zhuǎn)支承公司目前本身采用的設(shè)計(jì)理論就是來(lái)自于國(guó)外先進(jìn)回轉(zhuǎn)支承制造企業(yè)，同時(shí)考慮到近五年科技的發(fā)展．基礎(chǔ)設(shè)計(jì)理論的進(jìn)步速度遠(yuǎn)沒(méi)有像IT產(chǎn)業(yè)那樣神