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[行业技术文章]虚拟经纱张力测试仪的研制与应用
更新时间:2013-06-12 发布:www.1024sj.com

前言
  虚拟仪器技术是测试技术和计较机技术相连系的产物,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、计较机接口技术、高速总线技术和图形软件编程技术于一体。
  虚拟仪器是由计较机硬件资本和用于数字分析与处置、进程通讯和图形界面的软件组成的测控系统,它把仪器生产厂家界说仪器功能的方式转变为由用户自己界说仪器功能,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界说,用户只能凭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根蒂根基上,用户可凭据测试的需求,编写软件界说自己的仪器功能。一样的硬件设置装备摆设可开发出分歧的仪器,例如在仪器面板上显示收集旌旗灯号在时域的波形,那末该仪器为虚拟示波器;若是在法式中对收集旌旗灯号进行FFT变换,那末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
  织机在织造进程中,经纱动态张力对织造的,顺遂进行有着很年夜的影响,张力过年夜,易引发断头,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,经由过程传力杆将压力传给弹性梁,使之发生应变,哄骗应变片将其应变转化为电阻的变化,然后再经由过程转化电路将电阻的变化转化为电压的变化,丈量出电压值,凭据传感器的标定就可求出响应的经纱张力。
 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组成结构见图2,其中虚线框内为数据收集卡DAQ(Data Acquisi—tion)。是以,该测试系统由传感器、数据收集卡、接口总线、硬件驱动法式和开发的测试软件组成,数据收集卡采用6024E,LabWindows/CVI平台开发测试软件,在Windows98操作系统下运行。
  2. 2 旌旗灯号收集
  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,把经纱张力物理旌旗灯号转化为电旌旗灯号;传感器2是光电脉冲传感器,用来丈量主轴转角;传感器3是霍尔传感器,将霍尔电压作为丈量触发旌旗灯号。各个传感器输出的旌旗灯号都要经过一个旌旗灯号调理电路对旌旗灯号进行处置(如滤波、放年夜等),从夹杂旌旗灯号中掏出待测的有用旌旗灯号,送人数据收集卡,并要适合数据收集卡的电压范围,经由过程总线结构送进计较机进行处置。
数据收集借助软件来控制整个DAQ系统,包括收集原始数据、分析数据等,调理后的旌旗灯号经多路开关在软件设定采样率的控制下,巡回收集并放年夜,再经采样与连结及A/D转换器单元被量化成数字旌旗灯号,成为计较机可以处置的旌旗灯号,由虚拟仪器软件对测试旌旗灯号进行计较、分析、显示,并贮存成效。
 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侧的七个文本框输进内容,是用户凭据现实丈量的需求和与收集卡的毗连通道在起头测试前设定的。丈量时,打开测试仪器开关,仪器就能够工作;按下收集数据,稍等几秒,面板上就会显示出经纱张力的波形图。保留数据就是对丈量的原始数据、旌旗灯号处置后的数据和需要提供给用户的数据存取;读数据是读取事前已丈量的数据,然后在仪器面板上绘出曲线,这有益于事后分析;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
面板上的数据收集、关闭仪器、保留数据等饬令按钮经由过程回调函数来实现各自的功能,整个源代码中数据收集的回调函数caiji是法式的关头。
 4 虚拟经纱张力测试仪的运用
  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,其经纱张力变化曲线如图3所示。从图3可看出,织机主轴每转一转,经纱张力周期变化一次,在0°四周,经纱张力最年夜,有益于打纬,最小张力泛起在280°四周。在理论上来说,下一个最年夜值泛起在启齿满开的位置,且一般只有两个峰值,在曲线上除打纬点外,还有两个峰值,这说明在后梁装有张力减缓机构。最小张力也就是经纱的上机张力曲线的重复性不很好,说明织机工作状态不够稳定。
 5 竣事语
  虚拟仪器是从此仪器仪表、测试控制研究与成长的标的目的,用NI公司的LabWindows/CVI作为软件开发平台,比经常使用的面向对象软件编程难度年夜年夜下降,使得软件开发效率高,界面友好,功能壮大,且扩大性好,对收集到的数据可用于高级分析库进行旌旗灯号处置,也能够为了使所得测试曲线合适现实情况,进行拟合处置。总之,虚拟仪器有壮大的功能,它强调“软件就是仪器”,用软件取代硬件,易开发、易调试,可有用勤俭资金。

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