基于虚拟仪器的液压系统故障检测

当压 力超 过警 戒范 围时 ， 指示灯 就 会变亮 。 可 以看 出前面 板犹 如仪器 的 面板 ，可用 于控 制 和显示 ． 充分 体现 了虚拟 仪 器 “ 件 就是 仪 器 ” 软 的优 点。 与前 面板 相对 应 的程序 框 图 ， 当于传 统程 序 的 相 源代码 ， 由图框 、 口、 是 端 连线 和结 构构 成 ， 中结 构 其 起 到控 制作用 ， 如循 环控 制 、 事件 控制 、 延时 控制 等 。 通 过工 具 、 控制 和函数模 板 ， 以十分方 便 的创建 框 可
力 检测 和多通 道压 力检 测两种 情况 ，这 里我们 研 究 的是单 通道 压力检 测 。 单通 道压 力检 测是选 用数 据采 集卡 的一个 模 拟 输入 通道 ，用 户在 弹 出的对话 框 中选 择 所要检 测 的
３ 采用虑 拟仪器 技术对 液压 系统 进行 故障
检 测
在 液压传 动过 程 中 ， 系统故 障 时有发生 ， 没有 如
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求 平均压 力值 。 ３ 显示控 制 ： 以显 示压 力 随时 间的变 化 曲线 ， ） 可
仪 器 技 术 在 故 障检 测 中 的应 用 。利用 虚 拟 仪 器 技 术 强 的 扩 展 性 ， 户 可 以根 据 自 己 的 需 要 ， 时 用 随
显示 。 利用 Ｌ ｂ Ｉ Ｗ 设计 的压 力检测 装 置的前 面板 ａＶＥ
如 图 ２所 示 ：
无论什 么原 因 ， 液压系 统故 障都可 以从压 力 、 流量和 方 向三 个大 问题 中反 映出来 ， 因此 。 系统 参数 进行 对
在 线检 测是 十分必 要 的。在液 压系 统 中需 要检 测 的
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Ｌ ｂ Ｉ Ｗ 程序分 为 两部 分 ： 面板 （ ｌ ｋＤａ ｒｍ） １和 Ｂｏ ｉ ａ 。前 面板 是 ｖ 的 图 ｃ ｇ Ｉ 形 用户接 口 ， 集成 了用户 输入 和输 出功能 ， 它 主要 由 控 制量 和显示量 构成 。 用户 通过控 制量 （ 如输 入数 据 的文 本框 以及一些 开关 、 按钮 等 ） 入数据 和控 制程 输 序 的运行 ， 而显示 量 （ 如波形 图 、 波形 表 等 ） 主要用 则
即用 的 Ｕ Ｂ ０ ９数据 采集 卡 。 Ｓ ６ ０ Ｓ ６０ Ｕ Ｂ ０ ９具 有 ８路模 拟输 入 通道 ， ２路模 拟输 出 ，４位分 辨 率 ，２条数 字 ｌ ｌ Ｕ Ｏ线 ，８ｋ ／ ４ Ｓ ｓ的多 功 能数据 采集 卡 。 ３２ 压力检测 装置 的设 计 ． 压力检 测可 根据信 道 的数 目不 同分 为单 通道 压
主要 参 数有 压力 和流量 ， 同时还 有油 温和 液位等 等 。
由于压 力和流 量变 化 比较 快 ．可 采用 动态 的在线 检
测． 能及 时反 映出 系统的运 行状 态和故 障情 况 ， 油 而
温 的变化相 对 平缓 。４ 贝 可采 用静 态检测 。 本文 以液 压
系统 中压力 的检测为 例说 明基于 虚拟仪 器技 术 的液 压系 统故 障检测 的设计 方法 。 ３１ 压力检测 装置 的组成 ． 该 装置 由四 部分 个组 成 ， 即传感 器 、 信号 调 理 、 数 据采 集卡 和计算 机系 统 。通 过传 感器对 压力 信号 进行 时实采集 ．但 由于采 集到 的 电信 号 大多数是 含 有 噪声 的微弱 信号或 是非 电信 号 ，因此 要进 行信 号
调理 。 号 调理 的作 用就是 对 采集 的 电信号 进行 放 信 大、 转换 或滤 波等 处理 ， 之成 为标 准信 号 。然后 再 使 接人 数 据采 集 卡 ， 模 拟 电信 号进 行 离 散化 和 数 字 将
化 ． 后 通 过 计算 机对 采 集 的数 据 进行 分 析 、 理 最 处 和显示 。本装 置 还具 有 时实 越 限报 警 功 能 ， 当压 力 超 出警 戒 线 时 ， 出报警 信 号 。装 置 的构 成 图如 下 给
所示 ：
图 ２ 压 力 检 测 装 置前 面板
该前 面 板用 于 设 置输 入 数值 和观 察输 出量 。 实
现 的功能有 ：
１ 系统控 制 ： ） 对压力 信号 进行 实时采 集 ， 置采 设
样 频率 ，使用 户在 检测过 程 中可 随时 改变采 样频率
的值以适应采样 的需求 ， 置报警 的上下 限压力值 。 设 ２ 数 据分析 ： ） 主要完成 数据 的处 理 ， 这里 主要是
于显示 程序 运行 的结果 。程 序框 图包含 了虚拟 仪器
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图 １ 液 压 系统 压 力检 测 装 置 框 图
在整个 压力 检测装 置 的设计 中 ，数 据采 集卡是 核心部 分 。 通常 ， 一个典 型 的采集 卡可 以完成 多种 功
运 动 ， 动不 稳定 ， 动方 向不 正确 ， 动 速度 不 合 运 运 运 要求 以及爬 行 、 噪音 、 油温 急剧上 升等 。 当故 障发 生
时 。可 以通过故 障后 系统 的输 出信息 和正 常运行 的
状态 进行 比较 ， 从而诊 断 出故 障 的原 因和部位 。 是 但
通道 。软件 系统就从 选 中的通 道 中按 照设 定 的采 集 频率 采集数 据 。并将 采样 的数据 用 曲线 的形式加 以
能 ： 数 转 换 、 模 转 换 、 字 量 Ｕ 以及 计 数 器／ 模／ 数／ 数 Ｏ， 定 时器 操作等 。在 该检 测装置 设计 中选用 的是 即插
的 图形 化源代 码 ，用 以控 制 和操 纵定 义在前 面板 上 输 入和输 出功 能 。此外 ， 包括 内置 于 Ｌ ｂ Ｉ Ｗ 库 还 ａＶＥ 中的 函数 、 结构 、 连线 和子 ｖ 等 。 Ｉ