基于LabVIEW和网络的多功能转子试验台测试系统开发

0 引 言

DRZZS-A 型多功能转子试验台是一个进行回转机械转速、振动、轴心轨迹以及动平衡等实验的综合测试装置，根据我校实验室的具体情况，利用实验室现有的 NI 采集卡，开发了基于 LabVIEW 的多功能转子试验台综合实验系统，该系统集实时数据采集、信号分析处理、结果显示、数据存储和现场监控功能于一体，可完成多项基础和综合实验项目，在尽可能节省实验室建设经费的同时，较好地满足了高校实验教学的需要。同时也为进一步研究旋转机械的在线监测和故障诊断提供了研究基础。

1 系统的设计与组成

转子测试系统硬件部分由多功能转子试验台、NI采集卡和计算机组成。

软件部分利用 LabVIEW 8． 2 开发平台进行设计，本软件采用了结构化和模块化的编程思想。在编程时按照其完成的功能将程序分解成模块，将每一个模块编制成结构完整、功能相对独立的子程序块，每个实验都将这些模块按一定的结构组合为另一较大的子程序，最后将所有实验子程序组装为一实验系统，本测试系统主要完成磁电传感器测量转速、光电传感器测量转速、磁电与光电传感器测量对比、加速度传感器测量振动、速度传感器测量振动、加速度和速度传感器振动测量对比、转子动平衡测量、轴心轨迹实验和旋转机械状态监测等实验项目［1］，软件部分总体构成如图1 所示。

2 软件系统的设计实现

2． 1 主程序设计

本系统主程序首先设计了一个欢迎界面，如图 2所示，然后采用了状态机的结构来加载各个实验子程序［2-3］，使得每个实验就是一个状态，这样就可以随意选择任何要做的一个或多个实验项目进行实验，而不需要按固定顺序来执行系统中的所有实验。

为了让用户选择将要做的实验以及安排这些实验进行的顺序，在此加入一个“配置序列”状态，其运行界面如图 3 所示。“配置序列”是通过字符串的运算完成的，然后将每个运算步骤由事件结构处理，当“添加”、“删除”、“确定”、“取消”的值改变，即当这些按钮按下后就执行相应的操作。

2． 2 实验子程序设计与实现

每个实验子程序的设计结构和流程基本上是相同的，都是由采集数据、保存数据、数据分析处理、结果显示、生成报表及结束程序这几部分组成［4-6］，如图 4 所示。根据不同实验的要求编写各个相应的模块，从而实现相应的功能。

现以“加速度传感器测量振动实验”为例说明程序设计思想和方法。