基于LXI总线的船舶振动分布式测试系统

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方 案 量 化 了温 度 对 钢 结 构 的 影 响 、测 量准确 快捷 、 自动化程 度
起测 量探针 ,就可 以开始 数据 收
集 。安装 一 台 i P G S可 以允许 多
高 ,可 以同时 多组设 备人 员进行 测量 ,相信 该技 术在 不久 的将来
个系统 下 构建 出一个 高精 度 的测
产 设 备 。 该 信 号 源 具 有 最 大 1MHz的输 出频 率【,并 可 以输 0 3 J
出任意 波形 ,非 常适 用于 振动 测 试 系统 中 。 .
1通 过测 试 软件 实现 仪器 设 ) 备 的程 序 控制 和测 试流 程 的 自动 化 操作 ,测试 速度 快 , 测试 结果
量体 系 ,每个 设备 都可 以 同时进 行测 量 工作 ,互不 干扰 。 GP i S测 量系 统 由激光 发送 器 、接 收器 、
位使 用者进 行 测量工 作 ,而且 可 以有无数 个接 收器 。碰 到棘手 的
工 作 ,造船 商可 以轻 易地增加 操
会引领造船业精度测量 的未来。
i P 系 统 安装 在 一 个 已经校 准 度 ,超 过造 船业对 精 度 的要 求 。 G S
的环境 ,它可 以在 一个 新计 量 时 韩 国三 星重 工利用 i S建 立控 GP
J.造船技 术,94() 19 , . 8 段开始就轻易地启动。其接收器 制 系统 ,并 在船体 分段 船坞 或船 理 的研 究[] [] 滔 , 增荣 . 于船体 建 3王 刘 关 的探 针 可 以附在 物体上 或者 用手 台搭载 过程 中进行 实 时测 量 与控 提 着它 面 向着物 体 ,一个 单 点检

∥ 定义 消息器 指针
s R . e tI sa c p m Cr a e n t n e
3 )采用 先 进 的基 于 L XI的 率 【。其 信 号输 入 范 围和 采样 率 (_ ud f ( eore ngr ; 4 】 _ u io R sucMaae) ) 测试 仪器 设备 ,测试 系统 硬件 小 都 可 以通过 指令 设 定 ,使用 非常 ( 下转 第 1 ) 8页 ’
《 技 与管理 》2 1 科 0 1年第 4期 文章 编号 :2 3 /S 2 1 )0 — 2 0 0 G60 1 40
基于 L I X 总线的船 舶振动分布式测试 系统
周赤奇 金 翔 刘土光

要 :船 舶 的减振 降噪 方
影 响产 品的 生产周 期 。
目前 已经 得到 国 内外绝大 多数 仪
可 直观 显 示 。
信 号采 集 由传感 器 、 电荷 放

开 仪器所 连接 的计 算机端 口。
I s u c a g rPt pRm ; Re o r e M na e rs
大器 和数 字 化仪 等组 成 。其 中, 传感 器和 电荷放 大器 选用 国产 设
/ /定义资源 管理器智 能指针
测只 需要几 秒钟 就可 以完 成 。矢 制 ,指导数 控 小车对 分段进 行调 造精度 管理及精度拼板工艺. 造
整 ,确保 搭载精 度 。iP G S技术 的
引入 ,可 以方便 地形 成一个 整体 的数 字化 船坞 ,通过 将该 框架 下 的所 有 三维测 量设 备集成 到一 个
船技术 , 0,5 . —2 2 3 22 2 0 2 ' 0
特 点。
控 制器 。模块 既可 以单独 使用 ,
又 具备模 块化 的特 点 ,可 组成 功 能强大 的复 杂测试 系统 。 3 L I 块可 以通 过 网络界 )X 模 面进行 操作 ,无 需编程 和其 它虚 拟面板 。模 块 的通 风 散热 、 电磁 兼容等 方面 的设 计 比较 简单 。
作者简介 :周赤奇,女,硕士 ,助工。 研 究方 向:船舶减振 降噪 。 ’ 4 科技 与管理 2 1/ 01 4
网技术 在测 试 自动化领 域应 用 的 拓展 。其具 体 的设想 是将成 熟 的 中, 以替代 传统 的测试 总 线技术 。
3 、分布 式 振 动 测 试 系 统 以太 网技术 应用 到 自动测试 系统 设 计
常成 熟 ;
试 结 果也容 易受 到现场 环境 的影
响。
生产车 间 中进 行 分布 式测 试 ,可 大 大提 高测 试效 率和精 度 ,且 具 有灵 活性和 实用性 。
关 键 词 :L XI 总 线 振 动
测 试 系统
根据 以上几 个 问题, 本文针
对船 舶建造 期 间,提 出了一个 基 于 L I总线技 术设计 了振 动分 布 X
2 L I仪器 设备集 成 更为 方 )X
便 ,它不 需要专 门的机箱 和零槽
式测 试系 统 。并经 实验 室试验 验
证 表 明 , 该 系 统 具 有 测 试 速度 快 、测试 结果 直观 、 影响 生产, 不 以及测 试系 统小 巧 、操 作简 单 、 灵 活 实用 、测 试数 据准 确性 高等
Mer ts与韩 国三星 重工 业 的 i
的配 合 ,则是 确保船 体 分段搭 载
G S在造 船业 的未 过程 ,更方便 的安装测 量解 决方 合 作肯 定 了 iP 来发 展潜 力 ,该系统 灵活性 高 ,
而且 容易操 作 ,使用 者只 需要拿
的全 自动化 ,提 高效率 。 因为该
试 贯 穿整个 生产制 造 过程 。 要 实 现 生 产 全 程 的 振 动 测 试 ,主 要存 在三个 方面 的问题 :
实现整 个测 试系 统 的 自动化 操作
E] 2
f rI sr m n s 是 成熟 的 以太 o n t u e t ,
1 传 统 的测 试 手段 , 自动 ) 化 程度 低 。测试花 费 时 间长 ,将
参考文献
[] 善 德 , 兴 , , 1刘 翟永 史佐 .造
作 员 的数 目,加 快数据 收集 的过 程 目前 该设 备能够 达 到亚毫米 精
接 受 中心及控 制器 组成 ,当一 台
船 精度 管理是 实施 总装造 船 的支 撑 性技 术 [.造船 技术 , 0 , ) J ] 2 7 3. 0 ( [] 燮葆 .船体 建造 精度 管 2林
4 采用 IE 5 8网络 同步 ) E E1 8
1 引言 、
在大 型船 舶上 采用 了很 多减
振 降噪 的方法 和装 置 ,这些 方法
和 装置 是否 能有效 地 降低船 舶 的
振动和 噪声 ,在 设计 阶段进 行 了
多种理 论分 析和试 验 验证 。 然而 , 在船 舶的 生产制 造过 程 中 ,由于 过程 ,如 果最 终产 品 出现 振动 和 噪声 不满足 设 计指标 ,这 时 再设 法进 行改 进将 耗费 大量人 力和 物 力 。船舶 的 生产制 造单位 ,应该 具有 相应 的测 试手 段 ,在生 产初 期 ,就要 对 船舶 结构及 设备 等安
2 1/ 科技与管理 5 01 4
《 技 与管理 》2 1 科 0 1年第 4期
更快 的测 量速 度 ,更直 观 的测量 案 。 主要 是用 于控制 网的设置 , 它 同时也 可 以测量 点坐标 。它 出色 的 创 新 点 是 通 过 集 成 激 光 跟 踪 仪 、激 光 雷达等 测量 设备 到 同一
安 全性 。
方便。
个舱 段 分别在 不 同的生产 车 间进
行生 产和 装配 。在车 间布 置用 于
4 、测试软件设计
测 试 软件 在 V ( ia C Vs l u
信号 激励 和信 号采 集 的 L 仪器 XI
设备 ,操 作人 员在 操作 问中 ,通
系 统 中, 号激励 由信 号源 、 信 功 率放 大器 和激 振器 等组 成 。其 中 , 信 号 源 选 用 安 捷 伦 公 司 的 32 0 函数/ 意波 形发 生器 , 3 1A 任
法和装 置 的有效 性仅 由设 计 单位
进行 分析 验证 。本 文基 于 L 总 XI 线技 术 .设计 了适 用 于船 舶 生产
系统 。该 系统可 通过 对各舱段 的
2 船舶 外形较 大 , 点多 。 ) 测
将 耗 费很 多测 试 时间 。 3 生 产制造 现场 复杂 , ) 测
技术 ,可以在实验室环境中得到
纳秒 级 的时钟 同步误 差 。
随着 基于 L I总线 的测试 X
备 和测试 技术 的发 展 ,其 在 飞机 的测试 中发挥 了积 极作用 。国 内
总线 的分布 式测 试 系统 ,测 点 多
域 中 的作 用越 来越 重要 ,应用 范 .
围也越 来越广 ,对 总线 技术 的研 年 发布 的新 一代 总线标 准 L I X 标
A c i cue ,采 用直接 I 的方 rht tr) e O 式 ,将仪 器 能够 识 别 的、字符 串 的形式 的指令 直接 发送给 仪器 , 控 制仪器 设备进 行 指定 的操作 。 1 连接 仪器 ) 连 接 仪 器 就 是 通 过 V S . O 资源管 理器指 针 ,打 IA C M
I e s g rs M s M s a ePt p g;
备 ,数字 化 仪选用 安捷 伦 公司 的 有 1bt 6i精度 ,2MS 0 a最大 采样
2 对船 舶 各舱 段进 行分 布式 L 5 2 ) 4 3A型 L I X 数字化仪,其其
的测 试 , 车 间的测 试互 不影 响 。 各
[] ri o .Acuay 4Hads n R R i crc
c n r l h e t n f q l y i o to s t e k yso e o ua i n t
量 杆 与探针 连接 ,它 存储 所获取
本文基 于 L I 线技术 ,设 X总
造船技 术
计了船舶振动分布式测试系统 。
整个系统组成如 图 l 所示 。
图 1 分布式船舶振动测试 系统
船舶 的生产制 造过 程 中 ,各
巧 ,测试 人 员在 操作 间 即可完 成 操 作 ,测试 结 果直接 存入 数据 中
心 。保 证 了测试 数据 的准 确性 和
器行业厂家的支持,相比传统的
基 于 G I 、P I 串口的测试 仪 PB X 和 器 设备 ,L I具有 如下 的技术 和 X
制造 单位使 用的振 动分 布 式测试 试 系统 和测试 人 员进 出不便 ,测
市 场优 势 :
1 )以太 网、计算机 和 自动化 测试软 件在 测试 测量行 业 中得到 了广泛 使用 ,相 关 的技 术 已经非
装 的相 关指标 进行 测试 ,并 将测
2 x 总线 技 术 、L I
测试 总线 历经 了 7 年代 的 0 9 0年 代 的 P I总线 ,其在工 业 、 X 军 事 、航 空航 天和船 舶 的测试 领
设计 单位无 法跟 踪整 个生 产制造 G I P B总线 ,8 0年代 的 V I总线 , X
功 率放 大器 和激 振器 选用 相应 国
C+ + )下开发 ,使用 VIA.OM S C
( Vi u l Is u n S f r r a n t me t o wae t r t
过计 算机 和交 换机 ,实现对 仪器
设备 的操 作和 测试 过程 的 自动化 控 制 。测试 数 据和 结果 可通 过 网 络 ,保存 到数 据 中心 的数据 库服 务器 上 ,并可 在数 据 中心对 测试 数 据进 行 管理 和查 询 。 整个 分布 式振 动测 试 系统 , 具有 如下 的优断过 。2 0 某研 究所 已经 开发 出 了基 于 L I 04 X 志 着 总 线 发 展 上 了一 个 新 台阶 达 上 千,且 测试人 员不 需要 到达 现场, 在计 算机房 即可 通过 网络 ,
L I 全 称 L N e t n in X, A X eso
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