王文军[1]2001年在《机械量虚拟测试系统的研究与开发》文中进行了进一步梳理虚拟仪器（VI）是计算机与仪器仪表相结合的产物，是对传统仪器概念的重大突破，必将成为测试仪器的主流。为了探讨和应用虚拟仪器技术，本文以应用广泛的电阻应变传感器特性测试、温度测控为实例研究对象，开发了基于VI技术的机械量虚拟测试系统。在系统的开发过程中，对系统硬件进行了详细的分析，采用普及廉价的PC—DAQ体系结构作为本系统的硬件实现方案。提出采用面向对象技术分析通用的机械量测试系统，得到系统的对象模型、动态模型、功能模型，并采用编译型图形化语言LabVIEW实现了类结构，开发了方法级和类一级的子虚拟仪器。由于LabVIEW不是面向对象的语言，所以本文提出了一种在LabVIEW环境下表示和实现类的方法，具有很好的实用性。 本论文着重于对机械量虚拟测试系统的系统分析、软件模块的实现以及软件合成技术的研究。采用面向对象技术，可以最大限度的保证了机械量虚拟测试系统软件模块的通用性和重用率，实现系统的易用性、可维护性、可扩充性以及可靠性。本论文提出并实现了一种适用于LabVIEW图形化编程环境的软件合成方法，使用已经设计好的软件模块，可快速合成整个测试应用系统。在此基础上进一步讨论了综合运用数据库技术、软构件技术进行虚拟测试软件合成的方法。 试验结果证明，本论文提出的机械量虚拟测试系统实现方法技术上先进可行，功能丰富，效果良好。
李曼[2]2003年在《机械量虚拟测试系统的研究与开发》文中进行了进一步梳理采用虚拟仪器技术 ,可实现多种机械量的自动测试 ,介绍了机械量虚拟测试系统的构成、软硬件设计以及实现方法 ,该系统对其他虚拟仪器的研制和开发具有一定的参考价值。
郭艳珠[3]2009年在《基于PXI虚拟仪器的机械工程测试系统开发》文中研究指明随着机械产品的机电一体化和生产过程自动化程度的不断提高,机械工程测试系统越来越复杂,它已成为整个机械设备研制、开发、应用和教学过程中不可或缺的组成部分。本文以PXI虚拟仪器为平台,完成了基于虚拟仪器的机械工程测试系统试验平台的开发,该方法以常见机械测试量为基础,结合虚拟仪器技术,通过计算机和数据采集卡把硬件和软件结合在一起实现对基本机械量的测试分析。首先,对目前的主要虚拟仪器平台从性能、价格、稳定性、可重复操作性等方面做了详细的对比,也与传统的机械测试系统做了对比,研究后最终选取NI公司的基于PXI组合机箱和嵌入式计算机的虚拟仪器为试验平台进行试验开发。其次,提出系统的设计方案,系统采用功能模块进行组建设计。参考传统测试流程,设计软件系统的程序执行流程,从底层开发完成基本测试与控制功能的模块:信号采集、滤波、信号显示、时域分析、频域分析、信号的保存、备份、生成实验报告、数据读取等,利用所开发的测试系统完成了测试试验。然后,在测试系统的总体设计中,建立数据库对数据进行存储、管理和查询,利用ADO技术的LabVIEW数据库访问包——LabSQL访问数据。通过菜单编辑器对程序进行编辑管理。编程遵循层次化顺序化结构。主体采用了顺序结构,通过上个模块结束来进入到下一模块。再次,本文将最小二乘法曲线拟合和小波理论中的Mallat分解算法嵌入到LabVIEW中。为细化波形显示和分析起到了很好的作用。最后,通过实验,对本文设计的测试系统进行了压力、流量、位移试验,验证了测试系统的可行性。
李新[4]2008年在《基于虚拟仪器技术的程控动应变测试系统研究与开发》文中提出应变测量是机械工程中分析零件或结构受力状态、验证构件强度、刚度设计的正确性、确定整机在实际工作时负载情况和研究某些物理现象机理的重要手段之一,因此,快速开发高性能应变测试仪十分必要。本文首先介绍了国内外应变测量仪器的现状和发展趋势,分析了传统硬件化应变测量仪器的主要特点及其存在的不足。随后介绍了应变测量的理论、方法以及相关的信号处理知识,同时还介绍了虚拟仪器技术的概念、特点以及虚拟仪器的开发技术,并和传统硬件化仪器做了对比,突出了虚拟仪器的优越性。虚拟仪器代表着从传统硬件为主的测量系统到以软件为中心的测量系统的根本性转变。然后提出用虚拟仪器技术来改造传统硬件化应变测量仪器,开发了基于虚拟仪器技术的程控动态应变测试系统。论文祥细阐述了虚拟式程控动态应变测试仪系统的逻辑结构和软硬件设计,该程控动态电阻应变仪采用嵌入式MCU控制技术及最新的USB总线数据采集技术设计完成的。该应变仪的桥路平衡、增益、桥压、低通滤波设置等参数均由微机软件控制;分析软件包含时域、频域、幅值域等多项分析处理功能；同时利用计算机海量硬盘的仿真磁带记录仪功能。采用MicroSoft Visual C++和LabWindows/CVI软件设计方法,构建出了图形逼真、功能强大的虚拟式动态应变测试系统。该系统的软件含盖如下功能模块：建立标定文件模块,单通道示波模块,多通道示波模块,数据采集模块,历史数据回放功能模块,其中历史数据回放功能模块,时域双踪双道分析模块。实现了对应变信号的采集、处理、分析和显示,系统可对多类型参量进行实时测量,将信号的采集和处理一体化,数据和结果实现可视化。同时对仪器进行了现场测试实验,并对测试结果进行了误差分析,提出了解决得方法和措施。通过对该系统的研究,突出了软件才是虚拟仪器的核心,强调了基于虚拟仪器技术的应变测试仪的实际应用价值。工程实践表明,虚拟式应变测试仪具有功能强、精度高、效率高、成本低、开放性和扩展性好等优点,完全可以替代传统的硬件化应变测量仪器,是一种正广泛推广应用的测量仪器。
刘笃喜, 龙朝茹, 蔡春桥, 王文军[5]2001年在《基于虚拟仪器技术的电阻应变检测系统研究》文中认为分析了传统电阻应变检测系统的组成结构、主要功能和存在问题 ,介绍了基于虚拟仪器技术的电阻应变虚拟测试系统的体系结构、测试软件功能模块及实现方法。所研制的电阻应变虚拟检测系统对其他机械量虚拟检测系统的开发研究具有重要的参考价值。
杨晓平[6]2009年在《集总测量系统设计及织机机械量测量的实现》文中进行了进一步梳理本文以纺织机械量的测试为实例研究对象,开发了基于VI(Virtual Instrument)技术的机械量虚拟测试系统。采用普及廉价的PC-DAQ体系结构作为本系统的硬件实现方案。以ADLINK公司的插卡式数据采集卡PCI-9112进行数据采集。利用虚拟仪器技术研制开发出基于LabWindows/CVI软件平台的集总测量虚拟仪器系统。论文着重对机械量虚拟测试系统的系统分析、软件模块的实现以及软件合成技术及应用的研究。设计的集总测量系统最大限度地保证了虚拟测试系统软件模块的通用性和重用率,实现了系统的易用性、可维护性、可扩充性以及可靠性。使用已设计好的软件模块,可快速形成整个测试应用系统。论文首先介绍了测试技术的发展概况以及发展趋势,同时对虚拟仪器的发展及特点作了简述。主要阐述本课题的研究来源、研究目的及内容。论文第二章首先简介虚拟仪器技术及其编程语言LabWindows/CVI,其次在详述了连续模拟信号的数字化处理原理的基础上进行了两大软件模块的设计:数据采集模块设计和信号处理分析模块设计。其中,两大模块的设计是本章的重点,亦是本文研究工作开展的关键。在模块的设计中,操作面板设计和功能程序设计是其设计过程中的两大关键步骤,相辅相承,缺一不可。在前一章测试系统软件设计完善的基础上,论文第叁章以纺织机械量作为工程测试对象,应用设计好的虚拟仪器集总测量系统对各种机械量进行测试实验。不同的传感器结合此通用型集总系统,完成各具体测量任务。试验结果证明,本论文提出的机械量集总测量虚拟测试系统实现方法技术上先进可行、功能丰富、效果良好。最后对本文的工作进行了总结,并提出了一些进一步改进的想法。
梁智鹏[7]2016年在《抽油机及配套节能产品测试评价系统的研究》文中提出抽油机井的采油系统是油气田开发的重要组成部分,截至2014年底,全国抽油机井的数量已经超过10万口。近些年来,在国家节能减排的形势以及企业内部降本增效、提高效益要求的推动下,抽油机及配套的节能技术快速发展,应用规模逐年扩大。但是由于节能产品工作原理、制造水平、装配质量和适应性等问题,产品质量参差不齐,很多节能产品处于低效运行状态,甚至故障频发,严重影响了油田的安全生产,降低了企业效益。因此,对其节能效果进行准确检测十分重要。目前国内在抽油机及配套节能产品节能效果及关键质量参数的检测方面具有以下的缺点:准确度低、检测项目不全、自动化水平低,无法满足实际需要。虚拟仪器是电脑与硬件相完美结合的仪器。虚拟仪器的测试能力可以依靠计算机的运算能力来展示。虚拟仪器可以完善传统测试方法的弊端。本文将虚拟仪器技术运用于抽油机及配套节能产品节能效果和关键质量参数的检测与分析中。构建了结构简单、性价比高的虚拟仪器硬件平台,实现了对抽油机用电动机恒定载荷下效率及质量性能检测和变载情况下抽油机系统能耗等关键参数的控制测试。本测试系统将信号采集、通过公式进行参数计算、存储计算结果和自动生成测试报告等功能集于一体,实现生成抽油机及配套节能产品的节能效果和集成抽油机及配套节能产品的节能结果。本设计的控制软件具有以下几个优点:1、子程序重用性较好;2、执行效率较高;3、软件维护较方便等。将菜单和对话框作为互动窗口,使操作界面简单易操作;通过对仿真验证虚拟信号,足以证明本文所开发的测试软件可以用于对抽油机及配套节能产品节能效果的测试。
杨冠琼[8]2011年在《机械工程测试技术教学实验系统的研究》文中认为21世纪是信息化时代,测试控制技术与通信技术、计算机技术一起构成了信息产业的叁大支柱。近年来,由于测试技术在机械工业中的飞速发展和广泛应用,我国的许多高等院校和职业技术培训机构均开设了机械工程测试技术教学的课程,是机械专业学生必修的一门主干技术基础课。课程主要介绍了机械工程、工业自动化等工程领域中常见物理量如压力、应变、温度、噪声等传感器的测量原理、测试方法以及信号分析的方法。与其他专业课相比,这门课程具有以下特点:信号处理知识不仅理论性强、公式推导复杂;而且要求思维从时域向着频域转变;传感器的应用和测试过程抽象。只有通过大量直观的实验操作,才能达到最佳的学习效果[1]。这就使机械工程测试实验系统的设计开发成为教学急需解决的问题。针对这门课程的特点,采用虚拟仪器技术开发出基于LabVIEW平台的集虚拟仿真与机械测试为一体的综合实验系统。改变了传统的实验教学模式,采用循序渐进的方式,将实验内容划分为信号仿真实验、综合性实验、探究性实验叁个部分。本论文从如下几个部分进行阐述:首先,从性能、价格、可重复操作性等方面将虚拟仪器平台与传统的机械测试设备做了对比,然后分析了课程的内容,并结合学生的特点及培养要求,设计规划实验系统的内容。其次,针对每个实验部分,开发出具有相应功能的实验软件。具体如下:仿真实验室,针对书本中涉及的信号处理知识,确定虚拟实验室的实验内容。并针对各个知识点分别编写了程序实现其功能,最后,经过web网络发布程序。综合实验,针对机械测试中常用的机械量确定实验内容。硬件方面,选择相应的传感器、采集卡。软件方面,选择LabVIEW软件,编制数据采集及数据显示程序。探究性实验,搭建实验平台。利用现有的实验台(包括电机和转子等)、传感器、信号调理模块和数据采集卡等,用于模拟旋转机械的各种状态。结合转子实验台模拟的故障,建立了一个完成的旋转机械故障诊断实验系统,通过该实验系统可以采集到转子运行的各种数据,并分析和显示数据。开发出的基于LabVIEW的教学实验系统与机械测试技术课程紧密联系,信号仿真实验室涉及信号时频域分析、滤波器设计、采样等实验。紧贴书本,帮助广大学生理解和消化信号处理基础知识。同时,综合性实验和探究性实验与工程应用相结合。在教学实践中,该系统能起到良好的辅助教学作用更有利于学生掌握传感器、信号处理知识和测试系统的知识;并利于学生实践创新能力的培养。
金涛[9]2005年在《虚拟仪器系统的误差分析方法的研究》文中认为测试与测量是人类认识自然界客观事物并对这些事物的若干现象进行量化从而深入认识其本质的必不可少的手段。测试测量仪器则是实现测试测量的基本工具。作为测试测量仪器先进代表的虚拟仪器是仪器技术与计算机软、硬件技术和总线技术紧密结合的产物,具有优越的测试特性,其核心在于用软件实现测试功能。在一切静态测量与动态测量中不可避免的会产生测量误差,测量误差的存在使我们不能直接得到被测量的真实值。在科技迅猛发展的现今,人们对产品的精度要求越来越高,对测量技术的精确度寄以更高的期望。因此,研究测量及测试系统误差,以有效减少和消除误差的影响,提高测试精度成为必须。虚拟仪器在测试过程中也不可避免地会产生误差,影响测试结果的精度。目前还没有针对虚拟仪器系统的完整的误差评价体系,因此对虚拟仪器系统的误差进行研究,得出虚拟仪器系统的误差分析方法和修正方法,是一项具有深远理论价值和现实意义的工作。论文主要从机械测试系统理论、系统的误差分析方法和合成方法、虚拟仪器系统的构成、各子系统误差、虚拟仪器系统的误差描述、误差修正等方面展开深入的研究,具体工作及成果包括:1) 论述了虚拟仪器及其误差的原理,开创性地针对基于PC 机的虚拟仪器系统的误差分析方法和修正方法进行了系统研究。2) 根据机械测试系统的误差构成原理,在分析虚拟仪器系统结构的基础上,对虚拟仪器系统各组成部分的误差进行了研究与讨论,得出了包括传感器、数据采集系统和虚拟仪器软件的误差分析和修正方法。3) 运用机械工程测试理论和误差理论中的误差传递与误差合成的理论方法对虚拟仪器系统的误差传递及合成进行了研究,在分析虚拟仪器系统各组成部分的误差的基础上,总结出虚拟仪器系统的误差构成公式,得出了统一的虚拟仪器系统的误差描述和分析方法。4) 充分利用虚拟仪器技术的核心就是用软件代替或部分代替传统仪器的硬件的思想,提出虚拟仪器系统的误差修正方法:(1)对于某些易于产生误差和误差较大的硬件部分,考虑用软件来代替硬件实现相应的功能;(2)对无法用软件代替的硬件部分,所产生的系统误差设计软件进行修正。5) 虚拟仪器系统的误差分析和修正方法的案例研究:讨论了虚拟式噪声分析仪、虚拟式心电分析仪的误差分析和修正。
应秉斌[10]2006年在《基于虚拟仪器的微速差双转子动平衡方法的研究及软件开发》文中研究说明卧式螺旋卸料离心机是一种常见的固液分离机械,它具有连续操作、生产能力大、分离效果好、劳动强度小等优点。在污水处理、食品、化工、农业、制药、环保等领域有广泛的应用。但是卧式螺旋卸料离心机一直存在着振动较大的问题,且没有得到很好的解决。因为这种离心机有两个转速差很小的转子,当分别存在不平衡量时,会产生频率很接近的两个振动分量,形成拍振动,很难将其不平衡矢量有效地识别开来。因此本文就以此为课题进行了研究。 本文对多种类型的转子现场动平衡的机理、方法作了系统评述分析和研究。在总结前人开发现场动平衡仪优缺点的基础上,将虚拟仪器技术、数字信号处理技术与现场动平衡技术结合起来。通过数据采集卡采集得到振动信号,利用相关的数字信号处理方法对卧螺离心机的振动信号进行分析处理,成功地分解了内、外转子的拍振信号,并采用影响系数法计算得到不平衡量同时对内、外转子进行现场整机动平衡。 借助于LabVIEW在信号采集、信号分析处理以及波形的显示等方面的强大功能,使得本人开发成功的动平衡测试系统具有操作简单,仪器界面清楚、直观、形象。能对振动信号实时采集、分析,可以在整个测试过程中实时显示振动信号波形和振动的幅值相位,还可以对振动信号进行实时滤波和做频谱分析,能记录和回放整个测试过程的振动数据。 本软件还具备了许多方便现场平衡的辅助功能如矢量合成分解,对影响系数进行保存和调用,自动生成专业的测试报告,对波形进行bmp、jpg等图像格式文件保存,进行远程数据采集分析。 该测试系统除了能对卧螺离心机进行现场整机动平衡,还能对单校正面和双校正面转子系统进行现场整机动平衡。并且经过对卧螺离心机,风机,双盘单轴转子系统的现场考核证明,该测试系统效果显着,性能稳定,已达到产品化要求。
参考文献：
[1]. 机械量虚拟测试系统的研究与开发[D]. 王文军. 西北工业大学. 2001
[2]. 机械量虚拟测试系统的研究与开发[J]. 李曼. 煤矿机械. 2003
[3]. 基于PXI虚拟仪器的机械工程测试系统开发[D]. 郭艳珠. 长安大学. 2009
[4]. 基于虚拟仪器技术的程控动应变测试系统研究与开发[D]. 李新. 东北大学. 2008
[5]. 基于虚拟仪器技术的电阻应变检测系统研究[J]. 刘笃喜, 龙朝茹, 蔡春桥, 王文军. 现代电子技术. 2001
[6]. 集总测量系统设计及织机机械量测量的实现[D]. 杨晓平. 苏州大学. 2009
[7]. 抽油机及配套节能产品测试评价系统的研究[D]. 梁智鹏. 东北石油大学. 2016
[8]. 机械工程测试技术教学实验系统的研究[D]. 杨冠琼. 重庆大学. 2011
[9]. 虚拟仪器系统的误差分析方法的研究[D]. 金涛. 重庆大学. 2005
[10]. 基于虚拟仪器的微速差双转子动平衡方法的研究及软件开发[D]. 应秉斌. 浙江大学. 2006
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