基于LabVIEW的动平衡测试系统的开发

　　第一台动平衡机的出现迄今已有一百多年的历史,而动平衡技术的发展主要还是近几十年的事,它与科学技术的发展密切相关。在20世纪40年代,几乎所有的动平衡工序都是在纯机械式的平衡设备上进行,用千分表观测振动幅度以估算不平衡量大小,利用机械系统谐振提高灵敏度,判断不平衡相位。电子技术的发展促进了平衡技术的大变革。到50年代,在刚性转子平衡理论基本完善的同时,平衡设备都利用了电子测量技术,平面分离电路有效地消除了左右面的相互影响,利用电气“标准转子”提高了调整动平衡机的效率。在这期间,除通用机形成系列化产品外,测量与校正装置一体化的平衡装置以及为提供大批量生产使用的平衡设备在工业发达国家发展起来,测量方式也不断地得到改进。70年代出现了硬支承型动平衡机可认为是动平衡机发展史上的一次飞跃,它使传统软支承型动平衡机上麻烦的动态调整代之以用静态的尺寸标定,从而形成永久标定式的动平衡机。到90年代,随着电子技术、信息技术、计算机技术的发展,出现了基于计算机技术的虚拟仪器,用软件程序实现硬件功能,实现了在线测试。

　　目前国内很多厂矿企业,以某摩托企业为例,其动平衡系统采用的是软支承结构,靠位移传感器测量因惯性力而产生的大小来间接测量不平衡惯性力的大小,因此灵敏度不高,而且测试比较繁琐,数据记录、处理依靠人工,效率和准确性都不高。一般情况下,测试一套曲柄连杆,需花熟练工人三个小时时间。作者利用基于LabVIEW的虚拟仪器技术,开发了一套测试系统,在实验中取得了较好的效果。

　　1　LabVIEW软件平台

　　LabVIEW (laboratory virtual instrument engineeringwork bench)是由美国国家仪器公司(NI)在1986年推出的一种基于图形编程语言(G语言)的开发环境,它具有十分强大的功能,包括数值函数运算、数据采集、信号处理、输入输出控制、信号生成、图形的获取、处理和传输等等。LabVIEW的执行顺序是以方块图间数据的传递来决定的,并不像传统式程序语言必须逐行执行,因此用户能设计出可同时执行多个程序的流程图。开发的虚拟仪器软件可在LabView环境下运行,也可编译为独立的可执行软件。

　　2　测试系统的设计

　　2·1　测试系统的功能

　　本测试系统以台式PC机作为测试平台,主要实现以下功能。(1)信号记录:采集和记录速度传感器的信号,形成记录文件; (2)信号波形显示:显示信号的时域波形、频域波形等; (3)信号处理、实时分析:对信号进行必要的处理,计算被测件的不平衡量、相位及分析如何进行校正; (4)打印输出:打印波形及分析结果。