基于虛擬儀器的大型吊具分布式應(yīng)變測試系統(tǒng)的研究.pdf

1、大型吊具是工礦企業(yè)施工作業(yè)必備的重型機械設(shè)備，通過它可以實現(xiàn)設(shè)施或產(chǎn)品的安裝、翻轉(zhuǎn)、吊運和裝車等操作。它在冶金、港口、航天、建筑、交通、機械等行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，在實際生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用。大型吊具起吊重物時，要承受很大內(nèi)應(yīng)力，負荷較大時吊具會產(chǎn)生明顯的變形。因此吊具設(shè)計是否合理、工作中是否具有足夠的強度、剛度和良好的穩(wěn)定性，實現(xiàn)安全生產(chǎn)是設(shè)計者和用戶較為關(guān)注的問題。應(yīng)變電測技術(shù)是分析研究機械結(jié)構(gòu)和機械強度問題的重要手段，本文針對

2、大型吊具強度測試的實際情況，專門研究設(shè)計了一套基于虛擬儀器的分布式應(yīng)變測試系統(tǒng)。
　　 針對吊具體積龐大、測試現(xiàn)場條件惡劣、干擾強、測點多且位置分散、測試規(guī)模大等情況，為保證數(shù)據(jù)的可靠采集和傳輸，克服長導(dǎo)線的不良影響，測試系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計，由上位機、數(shù)據(jù)采集模塊及通訊網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。系統(tǒng)采用RS485總線技術(shù)構(gòu)建數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，對測試數(shù)據(jù)進行采集、管理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力較強，成本低廉，較適于中小規(guī)模的數(shù)據(jù)采集。
　　

3、 數(shù)據(jù)采集模塊以RM417作為控制核心，協(xié)同傳感器（電阻應(yīng)變計）、信號調(diào)理模塊（信號轉(zhuǎn)換、放大和濾波等）實現(xiàn)應(yīng)變信號的采集功能。RM417模塊具有較高的轉(zhuǎn)換速率和轉(zhuǎn)換精度，具有RS485通訊接口支持多點數(shù)據(jù)通信，系統(tǒng)可擴展到16個模塊。通信距離最大約為1200m，最大傳輸速率為10Mb/s，每個測點可以就近連接到通訊模塊上，有效的縮短了應(yīng)變計到通訊模塊的導(dǎo)線長度，提高了測試精度。
　　 上位機負責(zé)數(shù)據(jù)的處理和顯示，軟件采用虛擬

4、儀器技術(shù)，通過Labwindos/CVI虛擬儀器開發(fā)平臺進行設(shè)計，采用模塊化設(shè)計方法實現(xiàn)了采集數(shù)據(jù)的自動處理、數(shù)據(jù)的實時顯示、自動繪制吊具應(yīng)力應(yīng)變曲線、數(shù)據(jù)存儲及測試報告的自動生成；采用軟硬件抗干擾、模擬和數(shù)字濾波等技術(shù)，提高了測試精度；系統(tǒng)軟件實現(xiàn)了電橋自動調(diào)零、單臂電橋的非線性補償?shù)裙δ?，降低了硬件成本，減少了測試工作量；系統(tǒng)界面友好，操作方便，便于應(yīng)用。
　　 試驗結(jié)果表明系統(tǒng)在大型吊具強度測試中，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的分散采集和集