【正文】 uster palette. This gives you an empty cluster shell. You can size the cluster when you drop it. Put other constants inside the shell. Note: You cannot place terminals for front panel objects in a cluster constant on the block diagram, nor can you place “special” constants like the Tab or Empty String constant within a block diagram cluster shell. 4. You create a cluster constant on the block diagram by selecting a cluster constant on the Functions187。在畢業(yè)設(shè)計的短短 3 個月里，你們給我提出很多寶貴的意見，給了我不少幫助還有工作上的支持，在此也真誠的謝謝你們。在此，我向他們致以最誠摯的感謝！ 首先，我要感謝我的導師李學生老師在畢業(yè)設(shè)計中對我給予的悉心指導和嚴格要求，同時也感謝本校的一些老師在畢業(yè)設(shè)計期間所給予我得幫助。 實現(xiàn)不同溫度下的測距功能 。 該測厚儀穩(wěn)定性比較高、 操作簡單 ， 結(jié)果直觀明了。本次設(shè)計是對我大學四年所學知識的一次綜合性檢測和考驗，無論是動手能力還是理論知識運用能力都得到了提高，同時加深了我對網(wǎng)絡(luò)資源認識，大大提高了查閱資料的能力和效率，使我有充足的時間投入到畢業(yè)設(shè)計 當中。它 具有數(shù)字式測厚儀的一切優(yōu)點，同時由于其充分利用了計算機的軟硬件 資源，因而具有能夠?qū)?shù)據(jù)進行一些傳統(tǒng)儀器難以實現(xiàn)的功能 。 超聲波信號的頻率為 40kHZ。 圖 頻譜測量的設(shè)計面板 將信號輸入頻譜測量，進行頻譜變換，得到正弦 FFT（峰值）圖。 頻譜分析法測量 時間差 是通過對被檢測信號進行頻譜分析，獲得信號的相頻特性，然后 分別測出信號在峰值時的頻率，將其頻率求倒取差值，得到超聲波在被測物中傳遞的時間。通過設(shè)置將所需要的波形過濾出來，以便進行下一步設(shè)計。在需要多次使用濾波器時，將濾波器設(shè)計放在循環(huán)框外，將濾波器執(zhí)行過程放在循環(huán)框內(nèi)，可以減少重復計算濾波器參數(shù)的次 數(shù)，提高程序運行效率。濾波器接節(jié)點位于函數(shù)選板的“信號處理→濾波器” 數(shù)字濾波器節(jié)點可以將輸入信號直接經(jīng)過濾波器處理，也可以計算濾波器系數(shù)來設(shè)計濾波器。 由于接 收 的時間不一樣， 所以 存在一定的相位差 ，但其中頻率 是一樣 的 。但設(shè)計較為復雜，本論文 選用用軟件產(chǎn)生具有一定相位差的波形信號。信號分析是通過研究信號的描述、運算、特性以及信號發(fā)生一些變化時其特性相應的變化，來揭示自身的時域特性、頻域特性等。 按照處理測量數(shù)據(jù)的方式和顯示過程的不同， LABVIEW波形顯示控件主要分為兩大類，一類為事后記錄圖（ Graph） ,另一類為實時趨勢圖（ Chart），這兩類控件都是用來對波形或圖形進行顯示的，它們的區(qū)別在于兩面三刀者的數(shù)據(jù)組織方式及波形刷新方式不同。 ⑸．波形的顯示 LABVIEW是以模擬真實儀器操作面板提供了強在的交互式界面設(shè)計功能。 文件 I/O操作時與文件交換數(shù)據(jù)的重要途徑，文件操作包括打開和關(guān)閉文件操作。 字符串是 ASCII字符的集合，包括可顯示的字符和不可顯示的字符。 ⑷ .字符串和文件 程序設(shè)計語言除了識別自身語言規(guī)范的一些標識、信息 外，還需要和外界北方民族大學學士學位論文 基于虛擬儀器的超聲波測厚儀 19 交換信息。條件結(jié)構(gòu)每次只能顯示一個子程序框圖，并且每次只執(zhí)行一個條件分支。 其重復端口相當于 C語言 For中的 I，初始值為 0，每次循環(huán)遞增步長為 1。 ①．循環(huán)結(jié)構(gòu) For循環(huán)是 LABVIEW最基本的循環(huán)結(jié)構(gòu)之一，它執(zhí)行指定次數(shù)的循環(huán)，相當于Ｃ語言中的 For循環(huán)： For (i=0。分解簇功能是將簇分解為若干分離的元件。可以通過把控制或顯示對象捆綁成一個簇，僅使用一個端子實現(xiàn)功能。一個簇中的對象必須全部是 Control，或全是Indicator，不能在同一個簇中組合 Control與 Indicator，因為簇本身的屬性必須是其中之一。另外，在程序運行 過程中，數(shù)組的長度可以自由改變，而簇的元素個數(shù)是固定的。 數(shù)字類型的前面板對象包含在控制模板 Numeric子模板中，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)類型分為變量和常量 兩種，在某種意義上， LabVIEW的數(shù)據(jù)也可以這么分， Numeric子模板中的前面板對象就相當于傳統(tǒng)編程語言中的數(shù)字變量。在實驗室中， LabVIEW 將復雜的數(shù)據(jù)采集工作變得簡便，便于研究人員集中精力和時間用于實驗操作 、數(shù)據(jù)分析和結(jié)論總結(jié)，而不是將大量時間用于搭建實驗室設(shè)備。另外，可以將 LabVIEW 中的可編程自動控制器集成 于其他測控系統(tǒng)中，從而達到附加的測量和控制功能。 ⑴．應用于自動化測試和測量平臺 近 30 年來， NI公司革新了測量領(lǐng)域中工程師要年年進行測試和測量的方式。測量和自動化程序在處理和通用程序一樣的問題（如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的算法、文件 I/O、網(wǎng)絡(luò) I/O、用戶 I/O和數(shù)據(jù)庫存取、打印等）的同時，還要處理額外的問題（如物理I/O、實時性約束和硬件配置等）。 LabVIEW 結(jié)合了簡單易懂的圖形開發(fā)環(huán)境與靈活強的 G編程語言，提供了一個非常直觀的編程環(huán)境：有專為大型應用開發(fā)、集體開發(fā)及應用配置設(shè)計的附加開發(fā)工具。 相信隨著計算機技術(shù)和測控技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬儀器將成為未來教學科研的重要方法和手段，將取代傳統(tǒng)一起成為測量儀器的主流。因此，根據(jù)自己的需要自行研究和開發(fā)虛擬儀器顯得尤為重要。 盡可能采用了通用的硬件，各種儀器的差異主要是軟件。 NI設(shè)計這一軟件構(gòu)架的初衷就是為了方便用戶的操作，同時還提供了靈活性和強大的功能，使您輕松地配置創(chuàng)建、發(fā)布、維護和修改高性能、低成本的測量和控制解決方案。 ⑵ .擴展性強 NI的軟硬件工具使得工程師和科學家們不再圈囿于當前的技術(shù)中。靈活高效的軟件能幫助您創(chuàng)建完全自定義的用戶界面，模塊化的硬件能方便地提供全方位的系統(tǒng)集成，標準的軟硬件平臺能滿足對同步和定時應用的需求。另一種方式是將儀器裝入計算機。 北方民族大學學士學位論文 基于虛擬儀器的超聲波測厚儀 13 第 4 章 系統(tǒng)基于 虛擬儀器 的設(shè)計 虛擬儀器（ virtual instrumention）是基于計算機的儀器。則被測物厚度為：H=S/d。 發(fā)射 波 接收 波 從發(fā)射到接收的時間 t 北方民族大學學士學位論文 基于虛擬儀器的超聲波測厚儀 12 ⑶．多次回波法 超聲波脈沖在被測物平行的上、下表面來回反射，聲能不斷減少。 ⑵．水浸法 如果被測物很薄，由于超聲波在靠近探頭的近場區(qū)除主波束外還有許多方向分散的副渡束，波束的干擾使得難于測量工件厚度。 本設(shè)計采用的是直探頭。測 厚 領(lǐng)域的超聲波頻率 根據(jù)被測物不同而不同。 圖 探頭接收波形 從上圖可以看出，始波和底波之間的時間差 t就是超聲波在被測物內(nèi)傳播的時間。 原理 [4][5] 超聲波 換能器 有發(fā)送器和接收器， 發(fā)射器利用壓電晶體的諧振帶動周圍空氣振動來工作的 .超聲波發(fā)射器在被測物上方發(fā)射超聲波，在發(fā)射波到達物體表面后會 有一部分波反射回來被接收探頭接收，此時開始計時，其余超聲波繼續(xù)傳播，直到碰到被測物底部就返回來 被接收器接收 。 超聲波換能器 根據(jù)構(gòu)造可以分為直探頭和斜探頭。 應用壓電效應制作的超聲波探頭 實際上 是 利用壓電晶體的諧振工作。這種裝置能發(fā)射超聲波和接收超聲回波，并轉(zhuǎn)換成相應的電信號。測出從發(fā)射到接受的這段時間間隔，即回波時間 t，就可以算出被測物的厚度 H。 當超聲波從一種介質(zhì)向另一種介質(zhì)（密度分別為 ρ 1， ρ 2）傳播時，在其分界面將發(fā)生聲波折射和反射現(xiàn)象。利用超聲波檢測往往較迅速、方便、計算簡單、易于實時控制，且測量精度能達到工業(yè)實用要求，因此在 超聲波測厚 的研制中得到廣泛應用。 所以薄物件 測量時應選擇頻率高的傳感器，而 厚物件 的測量時應用低頻率的傳感器。 時間 值的二分之一 就 是超聲波穿過被測物的時間， 再乘以 超聲波在被測物中傳播的速度 就 可以 得到 被測物的厚度 。 首先使用仿真信號生成模塊產(chǎn)生波形，他 的 參數(shù) 、 頻率和信號類型的相應參數(shù) 都可以 分別設(shè)定，幅值取默認值 1。 高頻信號 超聲波發(fā)射器 信號濾波 頻譜分析 超聲波接收器 顯示厚度 被測物 北方民族大學學士學位論文 基于虛擬儀器的超聲波測厚儀 7 系統(tǒng)整體方案的論證 超聲波測 量 的原理是利用超聲波的發(fā)射和接受，根據(jù)超聲波傳播的時間來計算出 試 樣厚度 。 本設(shè)計采用超聲波直探頭與虛擬儀器相結(jié)合，共同實現(xiàn)超聲波測厚儀的功能。 超聲波發(fā)生器可以分為兩大類：一類是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類是用機械方式產(chǎn)生超聲波。 主要技術(shù)指標如下： （ 1） 搭建虛擬儀器硬件平臺 （ a）傳感器 的選擇 （ b）被檢材料的選擇 （ 2） 編制儀器的 LabVIEW 軟件 （ a）探測方法的選擇 （ b）探頭頻率的選擇 （ c）靈敏度的選擇 （ d） 記錄的存取 （ e） 信號處理 （ f） 結(jié)果顯示。比如超聲波霧化、超聲波焊接、超聲波鉆孔、超聲波研磨、超聲波 液位計 、超聲波物位計 、超聲波拋光、超聲波清洗機、超聲馬達等等。 由于超聲波處理方便，并有良好的指向性，超聲技術(shù)測量金屬 、 非金屬材料的厚度，既快又準確 ， 無污染 。在測試系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應用。特超聲對固體的作用可歸結(jié)為特超聲與熱聲子、電子、光子和各種準粒子的相互作用。通過物質(zhì)對超聲波 的吸收規(guī)律可探索物質(zhì)的特性和結(jié)構(gòu)，這方面的研究構(gòu)成了分子聲 學這一聲學分支。上述 技術(shù) 裝置 已在 測量、 醫(yī)療檢查方面獲得普遍 的 應用 。 應用 [1] 在全球，超聲波廣泛運用于診斷學、治療學、工程學、生物學等領(lǐng)域。由于超聲波頻率很高，所以超聲波與一般聲波相比，它的功率是 很 大的。 超聲波的波長越短，這一特性就越顯著。 超聲波有兩大特點。 北方民族大學學士學位論文 基于虛擬儀器的超聲波測厚儀 2 第 1 章 超聲波測厚儀的簡介 . 超聲波的 概述 超聲波是聲音的類別之一，屬于機械波 。 超聲波測厚儀 一方面 可以對各種板材和加工零件作精確測量，另一重要方面是可以對生產(chǎn)設(shè)備中各種管道和壓力容器進行監(jiān)測，監(jiān)測它們在使用過程中受腐蝕后的減薄程度。美國國家儀器 (NI） 公司開發(fā)的 LabVIEW 軟件就是目前實現(xiàn)虛擬儀器最流行的設(shè)計工具軟件之一。 關(guān)鍵詞 ：超聲波 ， 測厚 ， LabVIEW II Abstract As the ultrasonic has strong directional, so it?s energy consumption is slow, and can spread long distance in the medium, therefore it often used in ultrasonic length measurement, such as thickness and material level measuring instrument can be achieved by ultrasound. Ultrasonic thickness gauge can be a variety of plates and processing ponents for accurate measurement of the production equipment also can be a variety of pipes and pressure vessels, monitoring their use after the process of thinning the extent of corrosion. Using ultrasonic detection tend to be quick, convenient, simple, easy to control, and in realtime measuring pre