【正文】 中，減少了任務(wù)的復(fù)雜性。（4） ．完美的集成虛擬儀器技術(shù)從本質(zhì)上說是一個集成的軟硬件概念。圖 25 虛擬儀器具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性（3） ．開發(fā)時間少用戶定義的儀器傳感器和數(shù)據(jù)采集運(yùn)動控制視覺工業(yè)自動化測試與測量商業(yè)技術(shù)第二章 設(shè)計方案論證在驅(qū)動和應(yīng)用兩個層面上，虛擬儀器技術(shù)高效的軟件構(gòu)架能與計算機(jī)、儀器儀表和通信方面的最新技術(shù)結(jié)合在一起。圖 25 詮釋了虛擬儀器技術(shù)擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn)。得益于虛擬儀器軟件的靈活性，只需更新用戶的計算機(jī)或測量硬件，就能以最少的硬件投資和極少的、甚至無須軟件的升級即可改進(jìn)用戶的整個系統(tǒng)。圖 24 虛擬儀器的性能有賴于計算機(jī)的性能圖 24 很好地說明了虛擬儀器的性能，隨著計算機(jī)存儲器、圖形處理器、I/O 單元以及 CPU 速度與性能的提高，虛擬儀器的性能會隨之提高，而這都有賴于虛擬儀器“軟件就是儀器”的概念，換言之，這種性能的提高有賴于軟件，而 LabVIEW 就是這種“虛擬儀器軟件”最好的開發(fā)平臺和開發(fā)環(huán)境之一。虛擬儀器技術(shù)的另一突出優(yōu)勢就是不斷提高的網(wǎng)絡(luò)帶寬。隨著數(shù)據(jù)傳輸?shù)接脖P功能的不斷加強(qiáng)，以及與 PC總線的結(jié)合，高速數(shù)據(jù)記錄已經(jīng)較少依賴大容量的本地內(nèi)存。相對于傳統(tǒng)儀器，它有四大優(yōu)勢：性能高、擴(kuò)展性強(qiáng)、開發(fā)時間少、完美的集成功能。虛擬儀器是一種全新的儀器概念，它是利用計算機(jī)的硬件資源（CPU、存儲器、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)） 、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電路（GPIB、RS232 接口總線、新型的 VXI 接口總線、信號調(diào)理和轉(zhuǎn)換電路、圖像采集電路、現(xiàn)場總線等）以及計算機(jī)軟件資源（數(shù)據(jù)分析與表達(dá)、過程通信、圖像用戶界面等） ，經(jīng)過有針對性的開發(fā)測試，使之成為一套相當(dāng)于使用者自己專門設(shè)計的傳統(tǒng)儀器。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?？紤]到經(jīng)濟(jì)成本等因素，本課題選擇串行采集方案，這樣即節(jié)約了成本，并且，也保證了采集效果。表 24 6 總線方式類型及設(shè)計結(jié)構(gòu)內(nèi)總線（集中采集） 傳感器?信號調(diào)理?I/V?數(shù)據(jù)采集卡?CPU外總線（分布采集） 傳感器? 信號調(diào)理 ?I/V?下位機(jī)?上位機(jī)傳感器類型 調(diào)理過程應(yīng)變式傳感器 直/交流電橋? 濾波 ?動態(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)計中，需要測量的參數(shù)類型有壓力、溫度、位移、加速度、轉(zhuǎn)速等，而且測量的通道數(shù)也比較多，根據(jù)以上設(shè)計原理，本設(shè)計中采用計算機(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。根據(jù)計算機(jī)的總線類型，通?？偩€分為內(nèi)總線和外總線。一般單片機(jī)和微處理器常用于測控對象少，體積小，對測試數(shù)據(jù)存儲、顯示要求不高的場合，而采用 PC 機(jī)作為主機(jī)的測控場合則可以測控數(shù)據(jù)量大，對測試數(shù)據(jù)的存儲、運(yùn)算速度、后期處理、顯示要求很高。如表 235 所示。壓電式傳感器（動態(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。電渦流傳感器主要用來測量探頭與被測物體之間靜態(tài)和動態(tài)距離，間接測量位移量 被測量簡析在實(shí)際工程應(yīng)用中，往往是根據(jù)被測對象的測量范圍、信號的特性和安裝位置來選擇傳感器，傳感器的選型原則一般遵循表 224 中所述。 被測對象模 擬 量 數(shù) 字 量 開 關(guān) 量S O N S O RS O N S O R整形 ， 放大 ， 隔離信 號 調(diào) 理整形 ， 放大 ， 隔離A / D 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換 接 口計 數(shù) 器計 數(shù) 器CPU圖 21 輸入通道結(jié)構(gòu)此時，采集到的信號通過計算機(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)計原理如圖 22 所示。第二章 設(shè)計方案論證表 22 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及待測參數(shù)范圍實(shí) 驗(yàn) 項(xiàng) 目 測 量 名 稱 傳 感 器 數(shù) 量 量程范圍 精 度 力測量（壓力測量）壓力傳感器 4 0~35MPa %FS%FS 力矩測試 扭矩傳感器 1 ~ %FS有載荷動態(tài)力矩力矩測試扭矩傳感器 1 ~ %FS （1）加速度（2）磨損量（3）潤滑脂溫度加速位移溫度414177。（6）所有測量數(shù)據(jù)可數(shù)顯，并可保存，能在微機(jī)上在線讀取。（4）實(shí)驗(yàn)臺在回轉(zhuǎn)支承滾道直徑在 1000mm~2022mm 內(nèi)能適應(yīng)不同尺寸回轉(zhuǎn)支承的便捷安裝。（2）加載裝置最大能產(chǎn)生 5000KNm 的傾覆力。因此，本課題很具有實(shí)際意義。 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棘手的問題。（4）有載動態(tài)組力矩測試。（2）無載荷靜態(tài)啟動力矩測試。（3）檢測回轉(zhuǎn)支承壽命。主要任務(wù)如下；實(shí)驗(yàn)臺監(jiān)測目的：（1）檢測項(xiàng)目符合回轉(zhuǎn)支承的實(shí)際工作狀態(tài)。德國羅特艾德公司開發(fā)了一套Integrate Wear Measuring Device,簡稱（IWM）的系統(tǒng)裝置，針對于回轉(zhuǎn)支承的各種狀態(tài)的檢測研究，并且達(dá)到了相當(dāng)高的精度水平 [10]。在檢修工作中往往會發(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，并在整個壓陷區(qū)產(chǎn)生徑向龜裂，其損壞狀態(tài)如圖13所示 [9]。朱渝春, 張永志等人對回轉(zhuǎn)支承的損壞現(xiàn)象和原因做了深入的描述，他們認(rèn)為在輕載工況時，回轉(zhuǎn)支承能正常工作，自如地旋轉(zhuǎn)。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)為基于對計算結(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監(jiān)測回轉(zhuǎn)支承外圈表面應(yīng)力的變化來診斷 [7]。圖12 超聲波傳感器基本工作原理由于回轉(zhuǎn)支承進(jìn)行故障檢測需要較高采樣頻率和大容量存儲的信號檢測儀，而一般的信號采集儀無法同時滿足兩種需求．為此袁泉,宓為建等人對回轉(zhuǎn)支承故障檢測儀若干關(guān)鍵技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)做了分析研究，介紹了一種能滿足這兩種需求的故障檢測儀，攸并井分析了其實(shí)現(xiàn)的若干關(guān)鍵技術(shù)。超聲測距是通過超聲波產(chǎn)生、傳播及接收的物理過程來實(shí)現(xiàn)其功能。對現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理得到了回轉(zhuǎn)支承的動態(tài)軸向磨損量，為評估其運(yùn)行狀態(tài)提供了定量的依據(jù)。針對回轉(zhuǎn)支承運(yùn)行特點(diǎn)。如徐大偉，俞志江等人對應(yīng)用于港口工程機(jī)械中的回轉(zhuǎn)支承的狀態(tài)監(jiān)測和提高其安裝可靠性反復(fù)做了實(shí)驗(yàn) [4]。第四，從價格來看，差距是巨大的 [3]。如果說存在差距，那是在圖紙的完全符合性上。其次，從設(shè)計水平上看：徐州回轉(zhuǎn)支承公司目前本身采用的設(shè)計理論就是來自于國外先進(jìn)回轉(zhuǎn)支承制造企業(yè)，同時考慮到近五年科技的發(fā)展．基礎(chǔ)設(shè)計理論的進(jìn)步速度遠(yuǎn)沒有像IT產(chǎn)業(yè)那樣神速，從目前國外進(jìn)口港機(jī)在中國已無立足之地也能說明這一點(diǎn)。國外軸承公司在中國推銷其大型回轉(zhuǎn)支承時，往往會說到他們的產(chǎn)品有三大優(yōu)點(diǎn)和一個主要缺點(diǎn)，即鋼材質(zhì)量更好，設(shè)計水平更高，質(zhì)量和質(zhì)量管理更強(qiáng)，價格比國產(chǎn)軸承貴。1998年，成功開發(fā)出國內(nèi)第一套 4600mm球柱聯(lián)合式大型回轉(zhuǎn)支承。1993年，研制成功國防艦炮用鑲嵌滾道式回轉(zhuǎn)支承，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。同年與天津工程機(jī)械研究所一起制定了JB2300— 84《回轉(zhuǎn)支承型式、基本參數(shù)和技術(shù)要求》標(biāo)準(zhǔn)，這是JB2300的首發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。1981年．該廠引進(jìn)德國HRE公司回轉(zhuǎn)支承專有制造技術(shù)．首次把國外先進(jìn)的回轉(zhuǎn)支承設(shè)計與工藝技術(shù)全面系統(tǒng)性地帶進(jìn)國內(nèi)。我國生產(chǎn)回轉(zhuǎn)支承的歷史并不長，徐州回轉(zhuǎn)支承廠和洛陽回轉(zhuǎn)支承廠等都是國內(nèi)生產(chǎn)回轉(zhuǎn)支承的老牌廠家，其生產(chǎn)工藝和技術(shù)質(zhì)量也代表著國內(nèi)同行業(yè)領(lǐng)先水平。軸承技術(shù)真正開始成為一門學(xué)科，最早也許可以上溯到1879年，英國機(jī)械工程學(xué)會在這一年任命了一個專門委員會開展運(yùn)動副間摩擦問題的調(diào)查 [1]。軸承作為支承的主要形式之一，差不多和旋轉(zhuǎn)機(jī)械同時問世。本課題根據(jù)國內(nèi)某回轉(zhuǎn)支承的生產(chǎn)廠家的實(shí)驗(yàn)要求情況，設(shè)計一套適合中等規(guī)模的回轉(zhuǎn)支承的實(shí)驗(yàn)臺的測試系統(tǒng)?？梢哉f回轉(zhuǎn)支承決定了風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的壽命。如果要更換，不但施工難度大，而且耗資巨大。另一方面，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組常年在野外工作，工況條件惡劣，風(fēng)速（有時高達(dá) 70m/s） 、溫度、濕度、和回轉(zhuǎn)支承的載荷變化都較大，由此要求回轉(zhuǎn)支承具有良好的耐沖擊性、密封性能、長壽命和高可靠性。特別是風(fēng)電用回轉(zhuǎn)支承，是風(fēng)電設(shè)備的核心部件，是影響大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組國產(chǎn)化的重要因素?；剞D(zhuǎn)支承實(shí)驗(yàn)臺測試系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文目 錄摘 要 ..........................................................................................................................................IABSTRACT ...............................................................................................................................II第一章 緒論 ...........................................................................................................................1 課題意義 ...............................................................................................................................1 回轉(zhuǎn)支承國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ...................................................................................................1 本人的任務(wù) ..........................................................................................................................5 本章小結(jié) ..............................................................................................................................6第二章 設(shè)計方案論證 ........................................................................................................7 系統(tǒng)要求分析 ......................................................................................................................7 測試系統(tǒng)設(shè)計原理 ...............................................................................................................8 傳感器測試性能簡析 ..................................................................................................9 被測量簡析 ..................................................................................................................9 信號調(diào)理簡析 .............................................................................................................10 CPU 選擇 .....................................................................................................................10 總線方式 ....................................................................................................................10 采集方案的確定 ......................................................................