基于虛擬儀器的大型吊具分布式應(yīng)變測(cè)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(jī)械設(shè)備，通過它可以實(shí)現(xiàn)設(shè)施或產(chǎn)品的安裝、翻轉(zhuǎn)、吊運(yùn)和裝車等操作。它在冶金、港口、航天、建筑、交通、機(jī)械等行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用。大型吊具起吊重物時(shí)，要承受很大內(nèi)應(yīng)力，負(fù)荷較大時(shí)吊具會(huì)產(chǎn)生明顯的變形。因此吊具設(shè)計(jì)是否合理、工作中是否具有足夠的強(qiáng)度、剛度和良好的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)是設(shè)計(jì)者和用戶較為關(guān)注的問題。應(yīng)變電測(cè)技術(shù)是分析研究機(jī)械結(jié)構(gòu)和機(jī)械強(qiáng)度問題的重要手段，本文針對(duì)

2、大型吊具強(qiáng)度測(cè)試的實(shí)際情況，專門研究設(shè)計(jì)了一套基于虛擬儀器的分布式應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)。
　　 針對(duì)吊具體積龐大、測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)條件惡劣、干擾強(qiáng)、測(cè)點(diǎn)多且位置分散、測(cè)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(zhǎng)導(dǎo)線的不良影響，測(cè)試系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由上位機(jī)、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(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，抗干擾能力較強(qiáng)，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(jì)）、信號(hào)調(diào)理模塊（信號(hào)轉(zhuǎn)換、放大和濾波等）實(shí)現(xiàn)應(yīng)變信號(hào)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(diǎn)數(shù)據(jù)通信，系統(tǒng)可擴(kuò)展到16個(gè)模塊。通信距離最大約為1200m，最大傳輸速率為10Mb/s，每個(gè)測(cè)點(diǎn)可以就近連接到通訊模塊上，有效的縮短了應(yīng)變計(jì)到通訊模塊的導(dǎo)線長(zhǎng)度，提高了測(cè)試精度。
　　 上位機(jī)負(fù)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(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用模塊化設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)了采集數(shù)據(jù)的自動(dòng)處理、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示、自動(dòng)繪制吊具應(yīng)力應(yīng)變曲線、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及測(cè)試報(bào)告的自動(dòng)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(cè)試精度；系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)了電橋自動(dòng)調(diào)零、單臂電橋的非線性補(bǔ)償?shù)裙δ埽档土擞布杀?，減少了測(cè)試工作量；系統(tǒng)界面友好，操作方便，便于應(yīng)用。
　　 試驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)在大型吊具強(qiáng)度測(cè)試中，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的分散采集和集