【正文】 器 ????????? ???????? ?? ?? 18 傳感器的主要技術(shù)指標(biāo) ???????????? ?? 18 傳感器及其調(diào)理電路 ????????????? ?? 19 虛擬儀器硬件平臺 ????????????????? 19 虛擬儀器 ???????????????????? 19 數(shù)據(jù)采集卡 ??????????????????? 20 數(shù)據(jù)采集卡的基本性能指標(biāo) ???????????? 21 3 細(xì)紗錠子振動測試系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) ????????? ? 22 錠子振動測試實(shí) 驗(yàn) 臺 ? ??????????????? 22 武漢科技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 總體方案 ???????????????????? 23 升降臺 ????????????????????? 23 錠子安放臺 ??????????????????? 23 硬件設(shè)計(jì) ???????????????????? 23 傳感器的選擇 ?????????????????? 23 數(shù)據(jù)采集卡的選擇 ???????????????? 26 軟件設(shè)計(jì)部分 ????????????????? ?? 27 通道選擇 ???????????????????? 28 數(shù)據(jù)存盤 ????????????????????? 28 波形運(yùn)算 ???????????????????? 29 模擬輸入模塊 ?????????????????? 31 4 細(xì)紗錠子軸心軌跡測量實(shí)驗(yàn) ????????????? 32 實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果分析 ????????????????? 32 實(shí)驗(yàn)?zāi)康????????????????????? 32 實(shí)驗(yàn)原理 ???????????????????? 32 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備 ????????????????? 32 實(shí)驗(yàn)步驟及其內(nèi)容 ???????????????? 33 注意事項(xiàng) ???????????????????? 33 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 ?????????????????? 33 5 小 結(jié) ????????????????????? ? 34 參考文獻(xiàn) ?????????????????????? 35 附 錄 ??????????????????????? 37 武漢科技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 外文資料 ????????????????????? 38 中文翻譯 ??????? ??????????????? 50 致 謝 ?????????????????????? 58 武漢科技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 武漢科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題目：基于虛擬儀器技術(shù)的錠子振動測試系統(tǒng)設(shè)計(jì) 完成期限： 2021 年 12 月 1 日至 2021 年 6 月 10日 院系 武漢科技學(xué)院 指導(dǎo)教師 梅順齊 專業(yè)班級 機(jī)設(shè) 004 班 職 稱 教授 學(xué)生 陳 小 蘭 院（系）主 任 梅順齊 接受任務(wù)日期 批準(zhǔn)日期 武漢科技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 一、原始依據(jù)（資料） 本課題是湖北省省教育廳科研項(xiàng)目之一，是在傳統(tǒng)紡紗錠子振動測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的。 錠子是紡紗工業(yè)的象征，通常以擁有的細(xì)紗錠子數(shù)量來衡量紡紗廠的設(shè)備規(guī)模。 以往的錠子機(jī)電測試系統(tǒng)測試采用傳統(tǒng)儀器示波器。另外，傳統(tǒng)儀器的價(jià)格昂貴，技術(shù)更新慢，開發(fā)費(fèi)用高。虛擬儀器以計(jì)算機(jī)為中心，充分利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形界面和數(shù)據(jù)處理能力，提供對測量數(shù)據(jù)的分析和顯示。硬件部分主要是傳感器和數(shù)據(jù)采集卡的選擇，軟件部分是選用合適的編程語言，完成測試。 如果時(shí)間和條件允許的情況下，進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)操作。 選擇合適的數(shù)據(jù)采集卡，了解數(shù)據(jù)采集卡的性能指標(biāo)。 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)臺并完成具體實(shí)驗(yàn) 翻譯一篇與本論文相關(guān)的外文資料，語言文字表達(dá)要準(zhǔn)確到位。 三、主要參考資料 [1] 陳瑞琪，馬潑林，楊正中等．紡紗錠子的理論與實(shí)踐 [M]．北京：紡織工業(yè) 武漢科技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 出版社， 1990： 186— 192. [2] 陸再生 .棉紡設(shè)備 [M].中國紡織出版社， 1996. [3] 曾光奇，胡均安 工程測試技術(shù)基礎(chǔ) [M]. 華中科技大學(xué)出版， 2021. [4] 張易知，肖嘯 張喜斌 衛(wèi)躍春等 .虛擬儀器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [M].西安電子科技出版社， 2021 年 . [5] 應(yīng)懷樵，劉進(jìn)明 . 微機(jī)智能自動化 動靜態(tài)測試分析技術(shù)的研究 [R]. 全國八屆振動技術(shù)會議（ 1994） . 現(xiàn)代振動與噪聲技術(shù) .航空工業(yè)出版社 . 1997 年 : 3336. [6] 秦樹人 . 虛擬儀器 —— 測試儀器從硬件到軟件 [J]. 振動、測試與診斷 . 2021(1):16. 四、同組設(shè)計(jì)者 華曉弘 武漢科技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度計(jì)劃表 序號 起止日期 計(jì)劃完成內(nèi)容 實(shí)際完成內(nèi)容 檢查日期 檢查人簽名 1 ～ 春節(jié)前 收集資料完成開題 報(bào)告并翻譯外文 完成計(jì)劃內(nèi)容 梅順齊 2 ～ 選擇傳感器 并熟悉傳感器 完成計(jì)劃內(nèi)容 梅順齊 3 ～ 選擇數(shù)據(jù)采集卡 并熟悉數(shù)據(jù)采集卡 完成計(jì)劃內(nèi)容 梅順齊 4 ～ 選擇編程語言 熟悉 Lab view 軟件 完成計(jì)劃內(nèi)容 梅順齊 5 ～ 初步完成設(shè)計(jì) 并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)臺 完成計(jì)劃內(nèi)容 梅順齊 6 ～ 修正論文 并通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證 完成計(jì)劃內(nèi)容 梅 順齊 7 ~ 完成論文 并準(zhǔn)備答辯 完成計(jì)劃內(nèi)容 梅順齊 8 ~ 準(zhǔn)備答辯 指導(dǎo)教師批準(zhǔn)日期 2021 年 12 月 1 日 簽名：梅順齊 武漢科技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 課題名稱 基于虛擬儀器技術(shù)的錠子振動測試系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院系名稱 機(jī)電工程系 專業(yè)名稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化 學(xué)生姓名 陳小蘭 指導(dǎo)教師 梅順齊 一、課題的意義 在紡織行業(yè)中，錠子是一個(gè)重要的專件，錠子性能 的優(yōu)劣對生產(chǎn)效率和紗線質(zhì)量具有決定性的影響。為了研究和掌握錠子的運(yùn)動規(guī)律，選擇合適的結(jié)構(gòu)參數(shù)和支承條件，控制其運(yùn)動穩(wěn)定性，以達(dá)到高速，低噪音，低功率及壽命長的目的，有必要借助各種新的測試手段來研究其振動規(guī)律，以改善錠子的振動特性。 1987 年在意大利米蘭舉行 的國際紡織機(jī)械展覽會（ ITMA87）上，世界各國有八家紡織機(jī)械制造公司展出了環(huán)錠紡紗設(shè)備，展出情況表明，環(huán)錠紗將仍占主要，環(huán)錠紗在高質(zhì)量和細(xì)號紗線市場仍獨(dú)具特點(diǎn)。直到目前為止，環(huán)錠紗仍處于統(tǒng)治地位。羅拉、錠子以及鋼零是紡織機(jī)械中的重要零部件，也是紡織機(jī)械中的容易磨損的零件，錠子卻又是最易磨損件，而且關(guān)系到紡紗產(chǎn)品的質(zhì)量。 制造、 錠子的改進(jìn)方向主要是提高其承載能力和減小振動。國外介紹錠速有的高達(dá)30000轉(zhuǎn)／分。 (3)嗓音，整機(jī)噪音的國際標(biāo)準(zhǔn)又 85分貝，單錠空錠噪音，當(dāng)錠速為 16000轉(zhuǎn)／分時(shí)，在距離測頭 1米測定約在 70分貝左右。 以往的錠子機(jī)電測試系統(tǒng)測試采用傳統(tǒng)儀器示波器。另外，傳統(tǒng)儀器的價(jià)格昂貴，技術(shù)更新慢，開發(fā)費(fèi)用高。 隨著 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展 ，出現(xiàn)了 虛擬儀 化，集成化 模塊化 ， 參數(shù)整定與修改實(shí)時(shí)化 ， 硬件平臺通用 化等技術(shù)。虛擬儀器是現(xiàn)代儀器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。虛擬儀器的關(guān)鍵技術(shù)是其總線技術(shù)和以圖形化編程方法為核心的軟件技術(shù)。目前，虛擬儀器的類型主要取決于儀器所采用的接口總線類型。內(nèi)插卡式就是將各種數(shù)據(jù)采集卡插入計(jì)算機(jī)擴(kuò)展槽，再加上必要的連接電纜或探頭，就可形成一個(gè)儀器。這種類型的 虛擬儀器以 VXI 儀器為典型代表。 虛擬儀器應(yīng)用程序的開發(fā)環(huán)境主要有兩種 :一種是基于傳統(tǒng)的文本語言的軟件開發(fā)環(huán)境，常用的有 Lab Windows/CVI、 Visual BASIDC/VC++等：一種是基于圖形化語言的軟件開發(fā)環(huán)境，常用的有 Lab VIEW 和 HP VEE。 三、研究內(nèi)容 本課題是在傳統(tǒng)錠子振動測試的 基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的，是設(shè)計(jì)測量高速回轉(zhuǎn)錠子軸心的軌跡的振動測試系統(tǒng)。所謂的錠子擺頭是只錠端軌跡在水平面內(nèi)的投影程原形、橢圓形或其他不規(guī)則的復(fù)合曲線。 錠子振動測試系統(tǒng)是由傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)以及相應(yīng)的軟件組成。以往的錠子機(jī)電測試系統(tǒng)測試都是采用 傳統(tǒng)儀器示波器。本課題在傳統(tǒng)錠子振動測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)上采用先進(jìn)的虛擬儀器技術(shù)，打破了以往只能在實(shí)驗(yàn)室里才能完成的實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了脫離實(shí)驗(yàn)室的研究目的。研究方法上，采用精密電渦流傳感器測定錠端振動，由傳感器調(diào)理電路經(jīng)過放大、濾波之后轉(zhuǎn)換為模擬信號，通過數(shù)據(jù)采集卡采集該模擬信號，在虛擬示波器上顯示出測試的錠端軌跡。 2 查閱有關(guān)資料，了解傳統(tǒng)錠子的振動測試系統(tǒng)，并找出其所存在的缺陷。 4 選擇合適的傳感器及數(shù)據(jù)采集卡。 6 完成整個(gè)設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 8 按照院規(guī)定的模板要求撰寫說明書。在使用過程中，錠子高速旋轉(zhuǎn)，極小的加工誤差或變形都可能引起強(qiáng)烈的振動。以往的錠子機(jī)電測試系統(tǒng)測試采用傳統(tǒng)儀器示波器。 本課題采用先進(jìn)的虛擬儀器技術(shù)，在虛擬儀器原理的基礎(chǔ)上，分析測試高速回轉(zhuǎn)的細(xì)紗錠子的振幅和軸心的軌跡。虛擬儀器以計(jì)算機(jī)為中心，充分利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形界面和數(shù)據(jù)處理能力，提供對測量數(shù)據(jù)的分析和顯示。 關(guān)鍵詞 ：錠子；振動；測試；虛擬儀器；數(shù)據(jù)采集 武漢科技學(xué)院 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 ABSTRACT In textile industry, spindle is an especially important ponent, the performance of spindle has decisive influence on the efficiency of production and the quality of yarn. While working, spindle rotates at a high speed, little processing error or out of shape might cause strong vibration extremely. Too big vibration is the main reason that causes spindles unable to work normally. In the past, the testing electromechanics system of spindle adopts the traditional instrument oscillograph. Functions of the traditional instruments are all realized through the hardware circuit or the solidification software, and are given definitely by the instrument manufacturer, and the function and scale are generally all regular, users are unable to change their structure and function at will. This subject adopts advanced virtual instrument technology, and mainly on the basis of virtual instrument principal, analyses and tests highspeed spun yarn spindle amplitude and orbit of its axis. The virtual instrument applies in many fields, such as automatical test, process control, instrument design and data analysis, etc. Its mainly basic thought is to replace the hardware with the software as much as possible in design of the test system or the in