基于Labview的便攜式振動(dòng)分析儀

引言

　　傳統的振動(dòng)分析儀器具有結構復雜、體積大、操作不方便等特點(diǎn);而基于單片機的振動(dòng)采集分析儀雖然體積較小，但是分析能力有限，往往不能夠滿(mǎn)足振動(dòng)分析與診斷的特殊要求。

　　本文所設計的振動(dòng)分析儀以CompactRIO為采集設備，以Labview為軟件開(kāi)發(fā)平臺，不但具有體積小、重量輕的特點(diǎn)，而且具有強大、靈活的專(zhuān)業(yè)分析能力，適合于測點(diǎn)分散而又不需要持續檢測的測試場(chǎng)合。

　　系統結構

　　系統采用上下位機結構，下位機將采集到的轉速和振動(dòng)信號通過(guò)TCP/IP協(xié)議傳送給上位機，上位機進(jìn)行數據保存與分析。結構如圖1所示。

　　圖1 系統結構簡(jiǎn)圖

　　通過(guò)在線(xiàn)分析工具，操作者可以實(shí)時(shí)檢測發(fā)動(dòng)機振動(dòng)是否超標，離線(xiàn)分析工具可以幫助操作者判斷出現振動(dòng)異常的原因。

　　系統設計與特性

　　系統在設計上追求柔性測試技術(shù)可靠性、精確性、擴展性、適應性和靈活性五大方面特性。

　　系統適應性

　　本系統具有便攜、防雨淋、防摔、防振動(dòng)的性質(zhì)，使振動(dòng)儀能夠適應外場(chǎng)測試。

　　為了使整個(gè)系統攜帶方便，該振動(dòng)儀在設計選型上選擇性能能夠滿(mǎn)足測試要求且質(zhì)量又輕的硬件，比如采集設備選擇質(zhì)量與體積都比較小的CompactRIO。整個(gè)系統體積小，重量輕(大概11Kg)，方便攜帶。

　　上位機選用軍用筆記本，本身具有防雨淋的功能。另外，筆記本拖架也進(jìn)行了防雨淋的設計，在其左側開(kāi)有凹槽，接口以及風(fēng)扇出風(fēng)口全部安裝在凹槽里，能有效防止雨淋，適用于雨天作業(yè)，接口面板如圖2所示。

　　圖2 接口面板說(shuō)明

　　此外，裝設備箱體選用軍用箱體，堅固耐用，能夠有效保護箱體內的設備不受損傷。

　　系統擴展性

　　系統能夠直接通過(guò)插拔來(lái)增加或減少FPGA硬件，能夠根據用戶(hù)的要求增加離線(xiàn)分析算法，方便增加系統功能。

　　在設計中，將功能比較集中、應用次數較多的程序設計成模塊，各模塊之間耦合性小，使得系統易于維護，哪部分出問(wèn)題就檢查特定的模塊。系統易于擴展，可以在系統中增加其他模塊以擴展系統的功能。另外，CompactRIO硬件分為Host與FPGA模塊，為了實(shí)現FPGA設備的可擴展性，通過(guò)一次性將所有可能存在的板卡的端口讀取都編寫(xiě)到程序中，然后根據Host下獲取的板卡信息讀取相應板卡的數據，滿(mǎn)足板卡增減的要求。