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虚拟经纱张力测试仪技术 前言 虚拟仪器技术是测试技术和计算机技术相结合的产物,是两门学科最新技术的结晶,融合了测试理论、仪器原理和技术、计算机接口技术、高速总线技术以及图形软件编程技术于一体。 虚拟仪器是由计算机硬件资源和用于数字分析与处理、过程通讯以及图形界面的软件组成的测控系统,它把仪器生产厂家定义仪器功能的方式转变为由用户自己定义仪器功能,也就是说传统测试中使用厂家生产的仪器,仪器的性能及功能在出厂时已被厂家定义,用户只能根据自己的要求和需要选择和使用;而虚拟仪器是在一定的硬件基础上,用户可根据测试的需求,编写软件定义自己的仪器功能。同样的硬件配置可开发出不同的仪器,例如在仪器面板上显示采集信号在时域的波形,那么该仪器为虚拟示波器;如果在程序中对采集信号进行FFT变换,那么该仪器就是虚拟频谱分析仪。笔者则用LabWindows/CVI来开发虚拟经纱张力测试仪,用来测试织机在工作时经纱张力的变化情况。 1 经纱张力传感器 织机在织造过程中,经纱动态张力对织造的,顺利进行有着很大的影响,张力过大,易引起断头,影响织造效率;张力不足易造成梭口不清,形成三跳疵点,使布面及纹路不够清晰。当经纱穿过轴时,经纱对两侧传力杆有压力,通过传力杆将压力传给弹性梁,使之产生应变,利用应变片将其应变转化为电阻的变化,然后再通过转化电路将电阻的变化转化为电压的变化,测量出电压值,根据传感器的标定就可求出相应的经纱张力。 2 虚拟经纱张力测试仪系统 2.1 系统结构 虚拟经纱张力测试仪的测试系统由传感器、数据采集卡、接口总线、硬件驱动程序和开发的测试软件构成,数据采集卡采用6024E,LabWindows/CVI平台开发测试软件,在Windows98操作系统下运行。 2. 2 信号采集 由于要测出经纱张力与主轴转角的关系,所以用了3个传感器。传感器1是经纱张力传感器,把经纱张力物理信号转化为电信号;传感器2是光电脉冲传感器,用来测量主轴转角;传感器3是霍尔传感器,将霍尔电压作为测量触发信号。各个传感器输出的信号都要经过一个信号调理电路对信号进行处理(如滤波、放大等),从混合信号中取出待测的有用信号,送人数据采集卡,并要适合数据采集卡的电压范围,通过总线结构送进计算机进行处理。 数据采集借助软件来控制整个DAQ系统,包括采集原始数据、分析数据等,调理后的信号经多路开关在软件设定采样率的控制下,巡回采集并放大,再经采样与保持及A/D转换器单元被量化成数字信号,成为计算机可以处理的信号,由虚拟仪器软件对测试信号进行计算、分析、显示,并储存结果。 3 虚拟经纱张力测试仪的设计 3.1 经纱张力测试仪的面板结构 虚拟经纱张力测试仪的面板右边的七个文本框输入内容,是用户根据实际测量的需求以及与采集卡的连接通道在开始测试前设定的。测量时,打开测试仪器开关,仪器就可以工作;按下采集数据,稍等几秒,面板上就会显示出经纱张力的波形图。保存数据就是对测量的原始数据、信号处理后的数据以及需要提供给用户的数据存取;读数据是读取事先已经测量的数据,然后在仪器面板上绘出曲线,这有利于事后分析;关闭仪器则退出测试状态。 3.2 虚拟经纱张力测试仪的软件 面板上的数据采集、关闭仪器、保存数据等命令按钮通过回调函数来实现各自的功能,整个源代码中数据采集的回调函数caiji是程序的关键。 4 虚拟经纱张力测试仪的应用 用所设计的虚拟经纱张力测试仪系统对YC—425型喷气织机测试,织机主轴每转一转,经纱张力周期变化一次,在0°附近,经纱张力最大,有利于打纬,最小张力出现在280°附近。在理论上来讲,下一个最大值出现在开口满开的位置,且一般只有两个峰值,在曲线上除了打纬点外,还有两个峰值,这说明在后梁装有张力缓解机构。最小张力也就是经纱的上机张力曲线的重复性不很好,说明织机工作状况不够稳定。 5 结束语 虚拟仪器是今后仪器仪表、测试控制研究与发展的方向,用NI公司的LabWindows/CVI作为软件开发平台,比常用的面向对象软件编程难度大大降低,使得软件开发效率高,界面友好,功能强大,且扩展性好,对采集到的数据可用于高级分析库进行信号处理,也可以为了使所得测试曲线符合实际情况,进行拟合处理。总之,虚拟仪器有强大的功能,它强调“软件就是仪器”,用软件代替硬件,易开发、易调试,可有效节约资金。
声卡的mic接口可以作为AI,扬声器接口可以作为AO。使普通电脑不用买专用的采集板卡也能实现简单的模拟量输入输出。明白了吗?输入输出用到的函数看图,波形信号处理的你应该知道在哪。
文摘随着计算机技术的发展,传统仪器开始转向计算机化。虚拟仪器是现代计算机技术、仪器技术以及其他新技术完美结合的产物,其强大的功能已完全超出了仪器概念本身。本文首先叙述了虚拟仪器的概念、发展、组成等,接着采用图形化编程软件Labview设计了虚拟示波器以及它的虚拟频谱分析功能,重点介绍了Labview中使用第三方板卡——研华PCL-812PG实现外部模拟信号采集的方法。最后总结了本文所做的主要工作并提出了进一步研究的设想:虚拟仪器在internet网中的远程测控。关键词:虚拟仪器、PCL-812PG、 the development of computer, traditional instrument has developed into computerize instrument. Virtual Instrument is a perfect combination of modern computer technology, instrument technology and other new technology. Its strong function is beyond the instrument itself. This paper first introduce the development, concept, form of the virtual instrument, design the virtual scope, virtual-frequency-analysis instrument by using the programming software Labview, then gather the analogue signal outsides by PCL-812PG, transferred into digital signal, show in the computer. At last, this paper put forward the further research: the distance-usage of the virtual instrument in the : Virtual Instrument、PCL-812PG、Labview.目录第一章绪论1. 1虚拟仪器的概述----------------------------------------------(1)1. 2软件开发工具的简介----------------------------------------(1)1. 3本文的主要工作----------------------------------------------(2)第二章 虚拟示波器的实现2. 1图形化的编程语言Labview---------------------------------(3)2. 2虚拟示波器实时波形显示界面的实现和框图程序-----(3)2. 3快速傅立叶变换(FFT)和Labview分析库中的FFT VI-(6) 2. 4虚拟频谱分析功能软面板和方框图的实现--------------(7)第三章声卡的作用和主要技术参数3. 1声卡的作用-------------------------------------------------(10)3. 2声卡的主要技术参数--------------------------------------(10)3. 3 LabVIEW中相关声卡操作函数简介------------------(10)四章 实验分析结果4. 1实验设备-------------------------------------------------------(14)4. 2实验内容-------------------------------------------------------(14)4. 3实验步骤-------------------------------------------------------(14)第五章 结束语----------------------------------------------------------(16)参考文献--------------------------------------------------------------------(17)第一章绪论随着计算机技术的发展,传统仪器开始向计算机化的方向发展。虚拟仪器是20世纪90年代提出的新概念,是现代计算机技术,仪器技术及其他新技术完美结合的产物。虚拟仪器技术的提出与发展,是21世纪自动测试与电子测量仪器技术发展的一个重要方向。1. 1虚拟仪器的概述 虚拟仪器是现代技术与计算机技术结合的产物。随着计算机技术特别是计算机的快速发展,CPU处理能力的增强,总线吞吐能力的提高以及显示器技术的进步,人们逐渐认识到,可以把仪器的信号分析和处理、结果的表达与输出功能转移给计算机来完成。这样,可以利用计算机的高速计算能力和宽大的显示屏更好地完成原来的功能。如果在计算机内插上一块数据采集卡,就可以把传统仪器的所有功能模块都集中在一台计算机中了,而软件就成了虚拟仪器的关键,任何一个使用者都可以通过修改虚拟仪器的软件来改变它的功能,这就是美国NI公司“软件就是仪器”一说的来历[1]。 所谓虚拟仪器,就是在通用的计算机平台上定义和设计仪器的功能,用户操作计算机的同时就是在使用一台专门的电子仪器。虚拟仪器以计算机为核心,充分利用计算机强大的图形界面和数据处理能力,提供对测量数据的分析和显示功能。虚拟仪器的最大特点是其灵活性,用户在使用过程中,可以根据需要添加或删除仪器功能,以满足各种需求和各种环境,并且突破了传统仪器在数据处理、表达、传送以及存储方面的限制。虚拟仪器的组成与传统仪器一样,由数据采集与控制、数据分析与处理、结果显示三部分组成。对于传统仪器,三部分几乎均由硬件完成,对于虚拟仪器,后两部分主要由软件来实现。与传统仪器相比,虚拟仪器设计日趋模块化、标准化,设计的工作量和复杂性都大大减小。1. 2软件开发工具的简介应用软件开发环境是设计虚拟仪器所必需的软件工具。应用软件开发环境的选择,可以开发人员的喜好不同而不同,但最终都必须提供给用户一个界面友好、功能强大的应用程序。软件在虚拟仪器中处于重要的地位,它肩负着对数据进行分析处理的任务,如数字滤波,频谱变换等。通常在编制虚拟仪器软件时,有两种方法:一种是传统的编程方法,采用高级语言,如VC、C++,C++ Buider;另一种是采用流行的图形化编程方法,如采用NI公司的labview。这次的毕业设计我主要是采用labview编程方法,因为它是图形化的编程语言,界面形象直观,有很多按钮、控件可以直接用来表示实际的仪器。虚拟仪器系统的软件主要包括仪器驱动程序、应用程序和软面板程序。仪器驱动程序主要用来初始化虚拟仪器,设定特定的参数和工作方式,使虚拟仪器保持正常的工作状态。应用程序主要对采集来的数据信号进行分(1)析处理,用户可以根据编制应用程序来定义虚拟仪器的功能。软面板程序用来提供与虚拟仪器的接口,它可以在计算机屏幕上生成一个和传统仪器相似的图形界面,用于显示测量和处理的结果;另一方面,用户也可以通过控制软面板上的开关和按钮,模拟传统仪器的操作,通过键盘和鼠标,实现对虚拟仪器系统的控制。1. 3本文的主要工作数字示波器是实验、教学、科研中常用的电子仪器,可以采集信号并进行分析,但传统仪器都具有设备更新慢、功能单一、价格贵等缺点。本文主要是实现虚拟示波器的功能:从外界采样模拟信号,转化为相应的数字信号,在计算机上实现波形的显示,并能够进行简单的波形处理,比如说,可以延时采样,可以显示波形的最大值、最小值、平均值,并能够根据需要放大波形的倍数,在采样的任何时期可以结束采样。另外,还利用快速傅立叶变换实现了简单的频谱分析功能的实现。具体如下:(1)具有声卡采集参数设定功能;具有录音和重放功能;可以实现声音数据的采集;能够完成功率谱信号的显示与分析;(2)声音采集数据能够储存并根据需要调用;(3)具有声音信号滤波及处理功能。(4) 基于LABVIEW的声卡虚拟示波器应具有美观实用的用户界面。音频格式设置数据采集(声卡)数据处理波形显示频谱分析数 据 储 存虚拟示波器结构框图第二章虚拟示波器的具体实现2. 1图形化的编程语言labviewlabview主要用于仪器控制、数据采集、数据分析等领域,它是一种基于图形编程语言(G语言)的开发环境,主要是以框图形式编写程序。它与C等传统编程语言有着诸多相似之处,如:相似的数据类型、数据流控制结构、程序调制工具,以及层次化、模块化的编程特点。但二者最大的区别在于:传统编程语言用文本语言编程;而labview使用图形语言(即:各种图标、图形符号、连线等),以框图的形式编写程序。用labview编程无须太多的编程经验,因为labview使用的都是测试工程师熟悉的术语和图标,如各种旋钮,开关,波形图等,界面直观形象。labview是一个功能强大的集成开发环境,它完整的集成了与GPIB、VXI、RS-232和内插式数据采集卡等硬件的通讯。Labview还具有内置程序库,提供了大量的连接机制,通过DLLs、共享库、OLE等途径实现与外部程序代码的连接。使用labview开发环境,用户可以创建32位的编译程序,从而为常规的数据采集、测试等任务提供了更快的执行速度。labview是真正的编译器,用户可以创建独立的可执行程序,能够脱离开发环境而单独运行[2]。 一个labview程序包含三个主要部分:前面板、框图程序、图标/连接端口。前面板是labview程序的交互式图形化用户界面,用于设置用户输入和显示程序输出,目的是仿真真实仪器的前面板。框图程序则是利用图形语言对前面板上的控制量和指示量进行控制。图标/连接端口用于把labview程序定义成一个子程序,以便在其他程序中加以调用,这使labview得以实现层次化,模块化编程。2. 2虚拟示波器的界面实现 图2-1是虚拟示波器的主界面:上半部分是波形显示部分,用于显示采集的波形,下半部分是对波形的频谱分析。图2-1 示波器主界面的实现采集来的信号首先要在图2-1的波形实时显示部分进行显示,即图2-2。图2-2 波形实时显示界面如图2-2的软面板是实时波形显示窗口,可以显示实时采样波形。右上边可以直接得到采样数据的最大值、最小值、平均值。右下边包含了放大倍数、采样延迟时间两个旋钮。通过这两个旋钮,可以调整实时波形在屏幕上的显示效果。另外,面板上还有采样结束按钮,用于结束采样。波形实时显示面板下面是一个工具面板:用X和Y按钮可以改变X、Y轴的比例。如果想让绘制的图形自动适应变化的坐标比例,可以单击每个按钮左边的锁定(4)开关,使其自动锁定。第二列的两个是设置X、Y轴刻度值数字表示方式的快捷方式,单击后可以对精度等特性进行设置。第三列的第一个是波形缩放工具,当用赋值工具单击它时,可弹出波形缩放方式的选择项,如图2-3所示:各功能如下:第一个按钮是矩形缩放。选择该项后,在显示区上,按住鼠标左键可以拉出一个方框,方框内的波形将被放大。横着第二个是水平缩放按钮:波形只在水平方向上被放大,垂直方向上保持不变。第三个是垂直缩放按钮:波形只在垂直方向上被放大,水平方向上保持不变。第二行第一个是取消缩放:取消最近的一次缩放操作。接下来的两个是连续缩放按钮。选中该项后,在显示区内按住鼠标左键,波形将以鼠标指针停留位置为中心进行连续缩放。图2-3 工具面板的演示(5)2-4 实时波形的框图程序2-4的框图中,左面是一个while循环框,图框中随机采样信号与面板上的放大倍数旋钮对应的图标相乘(板卡的驱动先不考虑),然后输入到实时波形屏幕中,接着信号流向图框外,并变成数组型数据。框图下方,设置采样延迟时间,由面板上的旋钮控制。另外还有采样结束的控制按钮。 右边循环框外是对数组信号进行处理。通过labview 6i本身提供的子程序,可以得到数据的最大值、最小值和平均值。 该虚拟示波器是单通道虚拟示波器,要想设计多通道的示波器,只需在这个基础上,在面板上加上几个屏幕显示控件,框图程序类似上图即可。当需要把信号进行其他的处理时,我们可以选择labview自带的信号处理部件,也可以把编好的C程序或是matlab程序加入到系统中,扩充系统的功能。2. 3快速傅立叶变换(FFT)和labview分析库中的FFT VI 从DAQ板上获得的采样信号是时域信号,这种信号给出了采样时刻信号的幅度,但是很多情况下,更想了解的是频率成分,而不是幅度值。频域表示法就表示了单个频率成分,这种表示法可以给出更多关于信号和系统的信息。 从时域的采样数据变为频域的算法,称为离散傅立叶变化(DFT)。DFT将采样信号的时域跟频域联系起来。DFT广泛应用于谱分析、应用力学、光学、医学图像、数据分析、仪器及远程通信等方面[2]。(6)假设从DAQ板上获得N个采样信号,对这N个样本进行DAT变换,结果仍将为N个样本,但它却是频域表示法。时域的N个样本与频域的N个样本之间的关系如下:假设信号采样率为fs,采样间隔为t,有t=1/fs,采样信号表示为Xi,0<i<N-1(即有N个样本),对这N个样本进行傅立叶变换,公式如下:Xk=X1*e(-j2**0/N)+X2*e(-j2**1/N)+……+Xi*e[-j2**(N-1)/N]注意时域跟频域中均有N个样本。同时域中的时间间隔对应的频率间隔f为:f=fs/N=1/Nt,f也称为频率分辨率,增多采样次数N或减小采样频率fs均能减小f(提高频率分辨率)。对N个采样数据进行DFT是个非常耗时的过程,大约需要n的平方次复数运算;但如果N是2的幂,假设N=2m,对N进行DFT就只需要m*N/2次操作,大大提高了速度,这种算法叫做快速傅立叶变换(FFT),它其实就是当采样N是2的幂时,进行DFT的一种快速算法。FFT的优点在于速度快,且节省内存,这是因为当VI操作FFT时,无需额外的存储缓冲区,但它要求输入序列N必须是2的幂。而DFT速度比FFT慢得多,这是由于它需要额外的缓冲区来存储中间的结果,但是DFT对任一个序列都适用。FFT中为了使采样次数N等于2的幂,可以在输入序列末尾加0。例如:若N=10,可以在输入序列末尾加6个0,使得采样次数的总数为16(2的4次方)。分析库中有两种VI用来计算信号的FFT,即Real FFT VI和Complex FFT VI。两者的区别在于,Real FFT对实信号进行FFT,Complex FFT对复信号进行FFT,值得注意的是,两者的输出均为复数。由于大多数信号都是实数值,因此可以用 Real FFT VI,当然也可以用Complex FFT VI,只是将虚数部分置为0。由于远程通信中的信号一般都为复数信号(实部、虚部均不为0),此时应该使用Comlex FFT VI,对复电位进行调制将产生复信号。2. 4虚拟频谱分析功能软面板和方框图的实现图2-5中,按界面上的运行按钮,在显示界面上分别会显示时域波形和经过FFT以后的频域波形。(7)2-5虚拟频谱分析功能软面板的实现2-6 虚拟频谱分析功能框图的实现(8)图2-6中: Arbitrary Wave—— 用于产生一个随机的波形,RealFFT —— 对输入的采样数据进行FFT,Complex To Polar —— 将FFT的复数输出分为实、虚两部分(幅值和相位),相位部分以弧度为单位,但屏幕上只显示FFT的幅值。(9)第三章声卡在虚拟示波器设计与实现1.认识声卡随着计算机技术和虚拟仪器技术的发展,虚拟仪器逐渐成为现代仪器的发展方向,其中大部分虚拟仪器都是基于各种数据采集卡的,如NI公司的PCI-6221数据采集卡,研华公司PCL-1800型数据采集卡,ISA型数据采集卡AC1820。在对采样频率要求不高的情况下,可以利用计算机的声卡进行数据的输入和输出。声卡是一个非常优秀的音频信号采集系统,其数字信号处理包括模数变换器ADC(Analogue Digital Converter)和 数模变换器DAC(Digital Analogue Converter),ADC用于采集音频信号,DAC则用于重现这些数字声音。声卡已成为多媒体计算机的一个标准配置,因此基于声卡的虚拟仪器具有成本低,兼容性好,通用性和灵活性强的优点,可以不接受硬件限制,安装在多台计算机上。本文利用中的数字声音记录节点,编程实现了基于声卡的虚拟双踪数字存储示波器,采样速率为,线路输入端口最高电压限制为1V,对高于1V的信号采用比例运算放大电路衰减后输入,能适合
来这找找吧:
这是我们学校的机电系的一篇,看看行不行!【论文摘要】机械传动式轮胎定型硫化机横梁运动形式已知有三种,即升降翻转运动,升降平移运动,直接升降运动。三种运动都是由曲柄滑块机构实现的。由于在前两种运动中横梁必须通过一拐点,因而其滑块变异为导轮,而直接升降运动,既可使用滑块,也可使用导轮。曲柄由减速机经减速齿轮获得转。曲柄的固定支点为机架,运动支点与主连杆下端活销连接,主连杆上端与横梁端轴活销连接。曲柄转动时,经由主连杆推动横梁端轴沿既定的轨迹运动。三种运动形式中,前两种运动的轨迹基本相同,但辅助运动不同,而第三种只是前两种运动的一部分。由此,在硫化机开模到终点时,横梁处于三种不同的状态。因而适用于不同类型的硫化机。 一、升降翻转型运动 据文献介绍,升降翻转运动形式分为:间接导向的升降翻转运动;直接导向的升降翻转运动;单槽杠杆导向的升降翻转运动。其中最常用也最简单的是直接导向的升降翻转运动。单槽杠杆导向的升降翻转运动在大规格B型定型硫化机如1900B,2160B等机型上曾经使用过,但已逐渐被直接导向的升降翻转运动取代。而间接导向的升降翻转运动在国内的定型硫化机上尚未见使用。本文介绍的升降翻转型运动就是直接导向的升降翻转型运动。梁端轴外的主导轮和副连杆上的副导轮,直接讨论横梁端轴的运动。 横梁的运动轨道由一竖直开式主导槽和与其相接且夹角小于90°的开式导轨组成。为保持横梁运动的平稳性并实现横梁的自转,还有一个与开式主导槽平行的闭式副导槽。开模时,横梁端轴在开式主导槽中上升,与横梁固定连接的副连杆 下 端中心轴在闭式副导槽中同步上升,此时横梁做平动。当横梁端轴离开竖直开式主导槽进入开式导轨后,横梁端轴的运动轨迹便不再与闭式副导槽平行。此时,在主连杆和副连杆的共同作用下,横梁端轴在开式主导轨上边移动边自转。在横梁运动极限位置,主连杆两活销中心连线与曲柄支点中心连线重合。实际运动中,一般不会到达极限位置。Φ=α+β 其中α为副连杆与横梁竖直中心线间的夹角 β=arcSin 上式中,h,l是由横梁本身结构决定的,它们也决定了α的值。由此式可知,横梁的翻转角度首先取决于其自身的结构。在其结构确定之后,与硫化机的开模长度有关。开模到极限时,其翻转角度达到最大值。 直到二十世纪末,几乎所有的B型定型硫化机都使用升降翻转运动。这是由B型硫化机的特点和它的适用范围决定的。首先,B型中心机构在装胎和卸胎时,胶囊都是完全拉直的,这使得上环升得很高。其次,早期使用的硫化机的抓胎爪都是长式的,而且当时的轮胎主要是斜交胎,其生胎高度也较大。为了将生胎顺利地装入下模,中心机构上方必须有足够的空间。使用升降翻转的运动形式,在完全开模的状态下,中心机构上方是完全敞开的,使装胎,卸胎操作十分方便。再次,我们知道,轮胎硫化后,与硫化模型间的粘着力是很大的。其值不仅与轮胎和模型间的接触面积成正比,而且随着接触面积的增大,单位面积的粘着力也随着增大。这就使得大型轮胎如载重轮胎,工程轮胎等的粘着力非常之大,从而极大地增加了脱模的难度,甚至将轮胎拉伤。为了减小粘着力,目前最常用的方法是往模型上喷洒隔离剂(硅油与水的混合液)。而要进行这种操作,只有在上模翻转一定的角度之后才便于进行。 一般地说,规格在1525以上的定型硫化机应该有自动喷洒隔离剂装置。国外企业对此比较重视,国内企业似乎不太在意。 几乎所有的轮胎定型硫化机的调模机构都使用螺纹副结构。在保持良好润滑的条件下,这种结构调整方便、可靠,承载能力也较大。但螺纹副较其它配合的间隙偏大。尤其是调模机构受硫化室高温的影响,其螺纹副的间隙较常温下使用的又偏大。硫化机开模合模时,螺蚊副由竖直状态转入接近水平状态或反过来由近水平状态转入垂直状态时,其间隙的分布是不断变化的。随着硫化机不断地开模、合模,这种间隙分布的变化周而复始地进行。很显然,它不但影响运动的平稳性,也损害了螺纹副的配合精度,进而影响上下模间,上模和中心机构间的同轴度。在使用活络模时,横梁翻转后,活络模操纵缸的活塞杆压向一侧。活塞杆与活络模的上胎侧模连接,又会影响模型的精度和寿命,还会影响活塞杆与缸的配合,甚至引起缸的泄漏。 二、升降平移型运动 采用升降平移运动形式时,横梁端轴的运动轨迹与采用升降翻转运动形式基本相同。根本区别在于,它的副导槽是一个中心线与横梁端轴中心运动轨迹完全相同的封闭式导槽。因而在横梁的整个运动过程中,其端轴中心轨迹与副连杆轴中心的轨迹完全相同。横梁保持平动。图2为其机构运动简图。 不考虑装胎机构固定在横梁前面的结构,与升降翻转型运动一样,完全开模时,中心机构上方也是完全敞开的。由于横梁没有翻转,调模机构的螺纹副始终处于竖直状态。与升降翻转型运动相比,它不但提高了运动的平稳性,而且极大地提高了开合模的重复精度,更容易保证上下模型及其与中心机构间的同轴度,也改善了模型尤其是活络模型及其操纵缸的使用条件。 到二十世纪末,如同所有的机械传动式B型定型硫化机都使用升降翻转运动一样,B型以外的所有机型,如A型、AB型、C型等,则全都采用升降平移运动。这是因为A型、AB型、C型等机型一般都只用于硫化中小型轮胎,通常不需要喷洒隔离剂。尤其对于硫化中小型子午线轮胎,使用升降平移运动在一定程度上能提高轮胎的硫化质量。 根据前面的论述,大型B型硫化机由于需要喷洒隔离剂而采用升降翻转运动是合理的。而所有的B型硫化机包括硫化小胎的1030B型硫化机也使用升降翻转运动则有些让人费解。能让人接受的解释只能是为了设备的标准化、系列化,便于管理。 三、直接升降型运动 直接升降型运动实际上只是升降翻转和升降平移运动的一部分。它借鉴液压传动式轮胎定型硫化机的运动方式,横梁只在中心机构的正上方升降。很显然,直接升降型运动较前两种运动形式更简捷,也更容易实现。同时由于横梁只在一个方向做上下运动,其运动精度也得以大大提高。 在升降翻转和升降平移运动中,曲柄绕固定支点在一定的角度范围内摆动,整个传动装置做正反转运动。而直接升降型运动,曲柄旋转一周,横梁便完成一个升降周期,传动装置无须反转。 采用直接升降型运动,横梁的最大升降高度等于两倍的曲柄长度。由于设备体度的限制,曲柄不可能做的很长,因而开模的高度就非常有限。它不适用于B型硫化机,只能用于A型、AB型、C型等硫化机中硫化乘用子午胎、轿车子午胎。 直接升降的运动形式,使机械传动式轮胎定型硫化机的精度达到一个新的高度。当前,在液压传动式轮胎定型硫化机还不普及的条件下,它可以部分地代替液压硫化机用以硫化高等级小型子午胎。 综上所述,机械传动式轮胎定型硫化机三种运动形式的应用应该这样划分:硫化大型轮胎的B型硫化机(一般为1525B以上规格),使用升降翻转运动;一般的B型硫化机,使用升降平移运动;B型以外的其它类型硫化机,尤其是用于硫化子午线轮胎的,优先采用直接升降运动,不能使用的,用升降平移运动。 随着科学技术的进步,轮胎硫化技术也将不断发展。如果能取消往上模喷洒隔离剂的工序,则可以予言,升降翻转运动将从轮胎定型硫化机的运动中消失。那时,机械传动式轮胎定型硫化机将只有升降平移和直接升降两种运动形式。所有的B型硫化机都使用升降平移运动,其它类型的硫化机则两种运动形式兼而用之。若是这样,则机械传动式轮胎定型硫化机的运动精度将会得到极大的改善
双模轮胎定型硫化机机械手及其微机控制系统设计 [机电一体] 05-11本机属B型双模轮胎定型硫化机。用曲柄连杆传动,采用蒸锅式(或热板式)加热,升降翻转式开合模。胶囊伸直或收缩由中心机构操纵;机械手升降、转动、卸胎机构进出均采用水缸驱动;后充气采用二位四点式装置;控制系统采用PLC可编程控制程序控制。本机主要由 ... 精密电动平移台设计(机械结构和电气系统)(精品)☆ [机电一体] 04-07摘 要 本文对XYZ精密电动平移台的机械结构和电气系统进行设计。简要对电动平移台及机电一体化体技术的发展现状进行调查分析。电动平移台的机械设计分别对丝杠、导轨、电机等进行选型校核,本文选用 滚珠丝杠副、GGF分离型滚动直线导轨、75BF001步进电机作为 ... 粮库环境测量仪器的设计(测控技术与仪器)(精品)☆ [机电一体] 02-26摘 要 温湿度检测在工业、农业、国防等行业有着广泛的应用。特别对于粮库中粮食的存储有着及其重大的意义。利用单片机技术的湿度检测系统以其体积小,可靠性高而被广泛采用。本文对湿度检测系统进行了分析设计。首先,对温湿度检测技术的应用领域和发展状况 ... 无人机舱门系统的设计,加工和测试(论文) [机电一体] 02-23摘 要 舱门系统虽作为无人机的一个小部分,但也是其必不可少的部分。舱门系统不仅可作为通向无人机内部各部分的通道,还能作为一些装置的保护屏障,因此,对于舱门系统的设计也极其重要。本文在研究了无人机的发展现状下,通过三维建模分析,设计了一种舱门 ... 型无绳电水壶耐久插拔实验机设计 [机电一体] 02-22摘要 随着改革开放的大潮的推动,我国人民生活水平得到了很大的提高,物质生活水平也有了质的飞跃。家用电器大到冰箱、彩电小到电饭煲、电水壶都已经很普及了。现代生活越来越追求简单方便,无绳电水壶的使用也成了必然趋势。提高拉生活水平,人们便会更加注 ... 胶带运输机胶带撕裂保护设计(精品)☆ [机电一体] 01-15摘 要 矿用钢绳芯胶带输送机纵向撕裂问题一直是煤矿安全急待解决而又未能真正很好解决的难题。本设计针对胶带撕裂故障绝大多数发生在落料口附近,通过在落料口处装设撕带检测装置,用于胶带纵撕故障的实时监测与保护。胶带纵向撕裂故障通常是由于煤料中掺杂 ... 基于PLC数控机床上下料机械手的设计☆ [机电一体] 01-10摘 要 本文是设计数控机床上下料机械手,通过查阅相关资料以及对本专业知识的学习和应用,对工业机械手各部分机械结构和功能的论述和分析,设计了一种圆柱坐标形式的数控机床上下料机械手。针对机械手的腰座、手臂、手爪等各部分机械结构以及机械手控制系统 ... 卧式镗床电气控制系统的设计(PLC) [机电一体] 12-22摘要 随着机械工业的发展,作为工作母机的各类机床得到了广泛的应用,而这些机床的自动化和精密程度却有很大差异。在欧美、日本等国家里,他们的机床数控化程度都相对比较高,但在我国国内的机床大约有90%多还处于老式的继电器控制下。由于继电器控制的机床 ... 丝网印花机构设计(机电一体化) [机电一体] 12-18摘要:在自动印花设备结构设计时,采用了外槽轮机构带动工作台旋转,并在印花机构和推网机构中采用螺旋机构进行传动。最后成形时所包含的主要部件是底座、槽轮、销子、螺杆、螺母、导轨、轴、工作台等。需要对一些重要部件进行强度校验。 采用传统的继电器控 ... 基于虚拟仪器的多点随机振动测试系统(测控)(LabView+CAD)☆ [机电一体] 12-05摘 要 现在的机械工程和机械工业中,振动测试、信号处理以及振动分析已是十分重要的环节。计算机和软件技术的迅速发展,虚拟仪器正在逐渐成为测试领域的发展领头羊,采用虚拟仪器实现振动测试与分析也成振动测试的发展趋势。本文先对虚拟仪器的发展及振动测 ...
LabVIEW LabVIEW程序LabVIEW是一种程序开发环境,由美国国家仪器(NI)公司研制开发的,类似于C和BASIC开发环境,但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是:其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码,而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序,产生的程序是框图的形式。目录简介虚拟仪器 (VI) 的概念LabVIEW 的概念特点版本信息简介 虚拟仪器 (VI) 的概念 LabVIEW 的概念特点 版本信息展开 编辑本段简介虚拟仪器 (VI) 的概念虚拟仪器[1](virtual instrument)是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略地说这种结合有两种方式,一种是将计算机装入仪器,其典型的例子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小,这类仪器功能也越来越强大,目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托,实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式。上面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。 虚拟仪器[1]实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。虚拟仪器[1]的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。目前在这一领域内,使用较为广泛的计算机语言是美国NI 公司的 LabVIEW[2]。 虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代,那时计算机测控系统在国防、航天等领域已经有了相当的发展。PC机出现以后,仪器级的计算机化成为可能,甚至在 Microsof t公司的 Windows 诞生之前,NI公司已经在Macintosh计算机上推出了 以前的版本。对虚拟仪器和 LabVIEW [2]长期、系统、有效的研究开发使得该公司成为业界公认的权威。目前LabVIEW 的最新版本为 LabVIEW2011,LabVIEW 2009 为多线程功能添加了更多特性,这种特性在 1998 年的版本 5 中被初次引入。使用 LabVIEW 软件,用户可以借助于它提供的软件环境,该环境由于其数据流编程特性、LabVIEW Real-Time 工具对嵌入式平台开发的多核支持,以及自上而下的为多核而设计的软件层次,是进行并行编程的首选。 普通的 PC 有一些不可避免的弱点。用它构建的虚拟仪器[1]或计算机测试系统性能不可能太高。目前作为计算机化仪器的一个重要发展方向是制定了VXI 标准,这是一种插卡式的仪器。每一种仪器是一个插卡,为了保证仪器的性能,又采用了较多的硬件,但这些卡式仪器本身都没有面板,其面板仍然用虚拟的方式在计算机屏幕上出现。这些卡插入标准的 VXI 机箱,再与计算机相连,就组成了一个测试系统。VXI 仪器价格昂贵,目前又推出了一种较为便宜的 PXI 标准仪器。LabVIEW 的概念与 C 和 BASIC 一样,LabVIEW[2]也是通用的编程系统,有一个完成任何编程任务的庞大函数库。LabVIEW[2]的函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据 LabVIEW标志显示及数据存储,等等。LabVIEW[2]也有传统的程序调试工具,如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序(子VI)的结果、单步执行等等,便于程序的调试。 LabVIEW[2](Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序,而 LabVIEW [2]则采用数据流编程方式,程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。VI指虚拟仪器,是 LabVIEW [2]的程序模块。 LabVIEW [2]提供很多外观与传统仪器(如示波器、万用表)类似的控件,可用来方便地创建用户界面。用户界面在 LabVIEW [2]中被称为前面板。使用图标和连线,可以通过编程对前面板上的对象进行控制。这就是图形化源代码,又称G代码。LabVIEW [2]的图形化源代码在某种程度上类似于流程图,因此又被称作程序框图代码。编辑本段特点尽可能采用了通用的硬件,各种仪器的差异主要是软件。 可充分发挥计算机的能力,有强大的数据处理功能,可以创造出功能更强的仪器。 用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。 未来 虚拟仪器研究的另一个问题是各种标准仪器的互连及与计算机的连接。目前使用较多的是IEEE488 或 GPIB协议。未来的仪器也应当是网络化的。[2] LabVIEW[2](Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench)是一种图形化的编程语言的开发环境,它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受,视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW [2]集成了与满足 GPIB、VXI、RS-232和 RS-485 协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数。这是一个功能强大且灵活的软件。利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器,其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。 图形化的程序语言,又称为 “G” 语言。使用这种语言编程时,基本上不写程序代码,取而代之的是流程图或框图。它尽可能利用了技术人员、科学家、工程师所熟悉的术语、图标和概念,因此,LabVIEW[2]是一个面向最终用户的工具。它可以增强你构建自己的科学和工程系统的能力,提供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径。使用它进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时,可以大大提高工作效率。 利用 LabVIEW[2],可产生独立运行的可执行文件,它是一个真正的32位/64位编译器。像许多重要的软件一样,LabVIEW[2]提供了Windows、UNIX、Linux、Macintosh的多种版本。 它主要的方便就是,一个硬件的情况下,可以通过改变软件,就可以实现不同的仪器仪表的功能,非常方便,是相当于软件即硬件!现在的图形化主要是上层的系统,国内现在已经开发出图形化的单片机编程系统(支持32位的嵌入式系统,并且可以扩展的),不断完善中(大家可以搜索 CPUVIEW 会有更详细信息;) LABVIEW的应用领域 LABVIEW有很多优点,尤其是在某些特殊领域其特点尤其突出。 测试测量:LABVIEW最初就是为测试测量而设计的,因而测试测量也就是现在LABVIEW最广泛的应用领域。经过多年的发展,LABVIEW在测试测量领域获得了广泛的承认。至今,大多数主流的测试仪器、数据采集设备都拥有专门的LabVIEW驱动程序,使用LabVIEW可以非常便捷的控制这些硬件设备。同时,用户也可以十分方便地找到各种适用于测试测量领域的LabVIEW工具包。这些工具包几乎覆盖了用户所需的所有功能,用户在这些工具包的基础上再开发程序就容易多了。有时甚至于只需简单地调用几个工具包中的函数,就可以组成一个完整的测试测量应用程序。 控制:控制与测试是两个相关度非常高的领域,从测试领域起家的LabVIEW自然而然地首先拓展至控制领域。LabVIEW拥有专门用于控制领域的模块----LabVIEWDSC。除此之外,工业控制领域常用的设备、数据线等通常也都带有相应的LabVIEW驱动程序。使用LabVIEW可以非常方便的编制各种控制程序。 仿真:LabVIEW包含了多种多样的数学运算函数,特别适合进行模拟、仿真、原型设计等工作。在设计机电设备之前,可以现在计算机上用LabVIEW搭建仿真原型,验证设计的合理性,找到潜在的问题。在高等教育领域,有时如果使用LabVIEW进行软件模拟,就可以达到同样的效果,使学生不致失去实践的机会。 儿童教育:由于图形外观漂亮且容易吸引儿童的注意力,同时图形比文本更容易被儿童接受和理解,所以LabVIEW非常受少年儿童的欢迎。对于没有任何计算机知识的儿童而言,可以把LabVIEW理解成是一种特殊的“积木”:把不同的原件搭在一起,就可以实现自己所需的功能。著名的可编程玩具“乐高积木”使用的就是LabVIEW编程语言。儿童经过短暂的指导就可以利用乐高积木提供的积木搭建成各种车辆模型、机器人等,再使用LabVIEW编写控制其运动和行为的程序。除了应用于玩具,LabVIEW还有专门用于中小学生教学使用的版本。 快快速开发:根据笔者参与的一些项目统计,完成一个功能类似的大型应用软件,熟练的LabVIEW程序员所需的开发时间,大概只是熟练的C程序员所需时间的1/5左右。所以,如果项目开发时间紧张,应该优先考虑使用LabVIEW,以缩短开发时间。 跨平台:如果同一个程序需要运行于多个硬件设备之上,也可以优先考虑使用LabVIEW。LabVIEW具有良好的平台一致性。LabVIEW的代码不需任何修改就可以运行在常见的三大台式机操作系统上:Windows、Mac OS 及 Linux。除此之外,LabVIEW还支持各种实时操作系统和嵌入式设备,比如常见的PDA、FPGA以及运行VxWorks和PharLap系统的RT设备。编辑本段版本信息简单回顾一下LabVIEW最近的发展历史(也仅限于我能够收集到的版本),从这里也可以间接的体会到LabVIEW的发展速度有多快。从LabVIEW的软件版本来看(我能收集到的),应该有LabVIEW 5系列、LabVIEW 6系列、LabVIEW 7系列和LabVIEW 8系列。发布年份可能有误,以NI为准。 LabVIEW 发布于:1998年 LabVIEW 发布于:2000年3月 LabVIEW 发布于:2001年2月 LabVIEW 发布于:2002年1月 LabVIEW 发布于:2003年5月 LabVIEW 发布于:2004年4月 LabVIEW 发布于:2004年11月 LabVIEW 发布于:2005年10月 LabVIEW 发布于:2006年2月 LabVIEW 发布于:2006年8月 LabVIEW 发布于:2007年3月 LabVIEW 发布于:2007年9月 LabVIEW 发布于:2007年8月 发布于:2008年4月 发布于:2008年8月 发布于:2009年2月 LabVIEW 2010 发布于:2010年8月 LabVIEW 2011 发布于:2011年8月 从NI的LabVIEW版本号,可以看出: 1、 系列号:5、6、7、8表示新的系列,软件结构或功能可能有重大改进(付费升级) 2、 版本号:、、、表示软件有新的内容或比较大的改进(付费升级) 3、 版本号:、、、表示软件较上个版本进行了修补(免费升级) 参考书籍 书 名:LabVIEW宝典 LabVIEW宝典作者:陈树学,刘萱 出 版 社:电子工业出版社 出版时间:2011-3-1 版次:1 页数:603 字数:973000 印刷时间:2011-3-1开 本: 16开 纸张:胶版纸印 印 次:1 I S B N:9787121129612
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